JP2733200B2 - 回転摩擦装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種機械の回転運動に
摩擦力による任意の抵抗を付与する機構として利用され
る回転摩擦装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、機械要素の一つとして知られる軸
受は、軸側の部材を潤滑油を介して支持する滑り軸受
と、軸側の部材をボールやローラを介して支持する転が
り軸受とに大別にされるが、これらは何れも軸側の部材
を常に円滑に回転させることが目的であるため、各部材
間の摩擦抵抗を可能な限り小さくするようにしている。
従って、軸受は回転する部材に抵抗を与えて回転力を制
御するものではないので、扉の自動閉鎖機構のように回
転速度を一定に規制したい場合には、ショックアブソー
バやダンパ等の減衰装置を追加している。

【０００３】また、回転する二つの部材間に滑り摩擦を
発生させるものとしては、クラッチ、トリクリミッタま
たはブレーキといった機構が知られており、これらは各
部材を完全に圧着させること以外に、滑り摩擦を利用し
て各部材間に荷重に応じた回転差を生じさせながら動力
を伝えることを目的としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、先に述べた
滑り軸受においては、各部材間に潤滑油が理想的な状態
で介在していれば転がり軸受と同等の極めて小さな摩擦
抵抗で動作することができるが、潤滑油を常に理想的な
状態で供給するのは極めて困難であり、往々にして滑り
合う二つの面が直に接触して摩擦力を著しく増大させる
という欠点があった。また、軸受を用いた回転機構にお
いては、回転速度を一定に規制したい場合には高価な減
衰装置を追加する以外に適当な方法がなく、このためコ
ストが高くつくとともに、構造の複雑化及び大型化を来
すという問題点があった。更に、クラッチ等のように滑
り摩擦を利用して動力を伝達する機構では、半接続状態
での摩擦力を一定に規制することが極めて困難であり、
特に一方の部材が他方の部材に対して低速で回転してい
る場合には、滑り合う二つの面に静摩擦と動摩擦が間欠
的に作用して摩擦力が極めて不安定になる、いわゆるス
ティック・スリップを生じ易いという問題点があった。

【０００５】このように、従来の機械要素では回転運動
を円滑にするものはあるが、特別な機構を追加すること
なく回転速度を一定に規制したり、制御が容易で安定し
た抵抗力を発生させるものは存在せず、各種機械の回転
運動に任意の抵抗を付与する技術分野には未だ開発の余
地が残されている。

【０００６】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、回転運動に対して常
に安定した摩擦力を発生させることができ、しかも摩擦
力の大きさを容易に制御することのできる装置を極めて
簡単な構造によって実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、請求項１では、軸心を中心に回転する回転
体と、回転体の回転軌道に沿って配列された多数のロー
ラと、各ローラを間にして回転体に軸方向に対向する受
動体と、各ローラを互いに間隔をおいて転動自在に保持
する保持体とを備え、各ローラの転動軸を回転体の回転
軸を含む断面に対して所定の角度をなすように傾斜させ
た回転摩擦装置を構成している。

【０００８】また、請求項２では、請求項１記載の回転
摩擦装置において，前記回転体が所定方向に回転すると
きは各ローラの転動軸が回転体の回転軸を含む断面に対
して所定の角度をなすように傾斜し、回転体が他の方向
に回転するときは各ローラの転動軸が回転体の回転軸を
含む断面に対して平行になるように各ローラを傾動自在
に設けている。

【０００９】また、請求項３では、請求項１または２記
載の回転摩擦装置において、前記回転体を受動体側に所
定の圧力で付勢する予圧手段を備えている。

【００１０】

【作用】請求項１の回転摩擦装置によれば、回転体を軸
方向の荷重を加えた状態で回転させると、各ローラが回
転体及び受動体に接しながら転動する。その際、各ロー
ラは回転体の回転軌道に対して所定角度だけ傾斜した方
向に転動しようとするのを保持体で規制されながら回転
体の回転軌道に沿って移動するため、各ローラと回転体
及び受動体との間に軸方向の荷重に比例した摩擦力が発
生する。その際、各ローラは、転動しながら滑り摩擦を
発生させるので、静摩擦は発生せずに常に動摩擦による
安定した抵抗力が得られる。

【００１１】また、請求項２の回転摩擦装置によれば、
請求項１の作用に加え、回転体が所定方向に回転すると
きは、各ローラの転動軸が回転体の回転軸を含む断面に
対して所定の角度をなすように傾斜することから、各ロ
ーラと回転体及び受動体との間に前述と同様の滑り摩擦
が発生する。また、回転体が他の方向に回転するとき
は、各ローラの転動軸が回転体の回転軸を含む断面に対
して平行になることから、各ローラによる滑り摩擦は発
生せず、回転体は円滑に回転する。

【００１２】また、請求項３の回転摩擦装置によれば、
請求項１または２の作用に加え、回転体が受動体側に所
定の圧力で付勢されることから、常に一定の摩擦力を発
生させておくことが可能である。

【００１３】

【実施例】図１乃至図４は本発明の第１の実施例を示す
もので、図１は回転摩擦装置の分解斜視図、図２(a) は
その径方向の断面を示す要部拡大図、図２(b) はその軸
方向から見た要部拡大図である。

【００１４】この回転摩擦装置は、軸心を中心に回転す
る回転体１と、回転体１の回転軌道に沿って配列された
多数のローラ２と、各ローラ２を間にして回転体１に軸
方向に対向する受動体３と、各ローラ２を互いに間隔を
おいて転動自在に保持するケージ４とから構成されてい
る。尚、これらは回転摩擦装置を構成する最小限の部材
であり、実際には回転体１、受動体３及びケージ４は同
軸状態を保つように図示しないハウジング等に組付けら
れる。また、回転体１は図示しない駆動軸等に連結さ
れ、受動体３は回転体１とは別の駆動軸等に連結された
り、或いは非回転状態に固定される。

【００１５】回転体１は環状に形成され、受動体３との
対向面は平面上に形成されている。尚、本実施例では回
転摩擦装置の構造及び動作についてのみ説明する関係
上、回転体１は簡略した形状によって示す。

【００１６】各ローラ２は軸方向に一様に延びる円柱形
状をなし、回転体１の周方向に等間隔で配列されてい
る。また、各ローラ２の両端面はケージ４との摩擦を少
なくするために凸球面状に形成されている。

【００１７】受動体３は環状に形成され、回転体３との
対向面は平面状に形成されている。尚、受動体３につい
ても回転体１と同様、簡略した形状によって示す。

【００１８】ケージ４は環状に形成され、その軸方向の
厚さはローラ２の外径よりも小さく形成されている。ケ
ージ４には各ローラ２を保持する多数の孔４ａが設けら
れ、各孔４ａには各ローラ２が転動自在に収容されてい
る。また、各孔４ａは、図２(b) に示すように各ローラ
２の転動軸Ａが回転体１の回転軸を含む断面Ｂに対して
角度θだけ傾斜するように形成されている。

【００１９】以上のように構成された回転摩擦装置にお
いては、図３に示すように回転体１を軸方向の荷重Ｆを
加えた状態で回転させると、各ローラ２が回転体１及び
受動体３に接しながら転動し、これに追従してケージ４
も回転する。その際、各ローラ２は、図４に示すように
回転体１の回転軌道に対して角度θだけ傾斜した方向
（一点鎖線方向）に転動しようとするのをケージ４で規
制されながら回転体１の回転軌道（実線方向）に沿って
移動するため、各ローラ２と回転体１及び受動体３との
間に軸方向の荷重Ｆに比例した摩擦力が発生する。その
際、各ローラ２は転動しながら滑り摩擦を発生させるの
で、静摩擦は発生せずに常に動摩擦による安定した抵抗
力が得られ、仮に初期の段階で静摩擦が発生したとして
もローラ２の転動によって瞬時に動摩擦に移行する。ま
た、回転体１の軸方向の荷重を解除すれば、摩擦力の発
生しない状態に任意に得ることも可能である。

【００２０】このように、本実施例の回転摩擦装置によ
れば、各ローラ２の転動軸を回転体１の回転軸を含む断
面に対して所定の角度をなすように傾斜させることによ
り、各ローラ２を転動させながら滑り摩擦を発生させる
ようにしたので、回転体１の回転運動に軸方向の加重に
比例した任意の抵抗力を付与することができ、しかも軸
方向の荷重を変化させることにより、回転体１の抵抗力
を極めて容易に制御することができる。その際、前記滑
り摩擦は各ローラ２の転動を伴なうので、スティック・
スリップの原因となる静摩擦を発生させることがなく、
常に安定した抵抗力を得ることができる。

【００２１】図５及び図６は本発明の第２の実施例を示
すもので、図５は回転摩擦装置の分解斜視図、図６(a)
はその径方向の断面を示す要部拡大図、図６(b) はその
軸方向から見た要部拡大図である。

【００２２】この回転摩擦装置は、軸心を中心に回転す
る回転体１０と、回転体１０の回転軌道に沿って配列さ
れた多数のローラ１１と、同じく回転体１０の回転軌道
に沿って配列された多数のボール１２と、各ローラ１１
及び各ボール１２を間にして回転体１０に軸方向に対向
する受動体１３と、各ローラ１１及び各ボール１２をそ
れぞれ間隔をおいて転動自在に保持するケージ１４とか
ら構成されている。

【００２３】回転体１０は環状に形成され、受動体１２
との対向面は平面状に形成されている。また、この面に
は周方向に連続して延びる断面Ｖ形の環状溝１０ａが設
けられ、環状溝１０ａには各ボール１２が転動自在に係
合している。

【００２４】各ローラ１１は軸方向に一様に延びる円柱
形状をなし、各回転体１０の周方向に等間隔で配列され
ている。また、各ローラ１１の両端面はケージ１４との
摩擦を少なくするために凸球面状に形成されている。

【００２５】各ボール１２は回転体１０の周方向に等間
隔で配列され、それぞれ各ローラ１１の間に一つずつ配
置されている。

【００２６】受動体１３は環状に形成され、回転体１０
との対向面は平面状に形成されている。また、この面に
は回転体１０と同様、周方向に連続して延びる断面Ｖ形
の環状溝１３ａが設けられ、環状溝１３ａには各ボール
１２が転動自在に係合している。

【００２７】ケージ１４は環状に形成され、その軸方向
の厚さはローラ１１の外径よりも小さく形成されてい
る。ケージ１４には各ローラ１１を保持する多数の孔１
４ａと、各ボール１２を保持する多数の孔１４ｂが設け
られ、各孔１４ａ，１４ｂには各ローラ１１及び各ボー
ル１２がそれぞれ転動自在に収容されている。また、ロ
ーラ用の各孔１４ａは、各ローラ１１の転動軸が回転体
１０の回転軸を含む断面に対して所定の角度で一つおき
に反対方向に傾斜するように形成されている。

【００２８】本実施例では、回転体１０及び受動体１３
の環状溝１０ａ，１３ａに各ボール１２が係合している
ので、回転体１０及び受動体１３が径方向に位置ずれを
生ずることはない。この場合、各ボール１２は各ローラ
１１と回転体１０及び受動体１３との接触を妨げないよ
うに僅かなクリアランスを有して各環状溝１０ａ，１３
ａに係合している。また、各ローラ１１は一つおきに反
対方向に傾いているので、回転体１０の何れの回転方向
に対しても常に等しい抵抗特性を示す。尚、摩擦力の発
生原理については前記第１の実施例と同様である。

【００２９】図７乃び図８は本発明の第３の実施例を示
すもので、図７は回転摩擦装置の分解斜視図、図８(a)
はその径方向の断面を示す要部拡大図、図８(b) はその
軸方向から見た要部拡大図である。

【００３０】この回転摩擦装置は、軸心を中心に回転す
る回転体２０と、回転体２０の回転軌道に沿って配列さ
れた多数のローラ２１と、各ローラ２１を間にして回転
体２０に軸方向に対向する受動体２２と、各ローラ２１
を互いに間隔をおいて転動自在に保持するケージ２３と
から構成されている。

【００３１】回転体２０は環状に形成され、受動体２２
との対向面は図８(a) に示すように断面凸状に湾曲して
いる。

【００３２】各ローラ２１は回転体２０の周方向に等間
隔で配列され、その周面は軸方向中央から両端に向かっ
て徐々に外径が大きくなるように湾曲している。また、
各ローラ２１の両端面はケージ２３との摩擦を少なくす
るために凸球面状に形成されている。

【００３３】受動体２２は環状に形成され、回転体２０
との対向面は回転体２０と同様、断面凸状に湾曲してい
る。

【００３４】ケージ２３は環状に形成され、その軸方向
の厚さはローラ２１の外径よりも小さく形成されてい
る。ケージ２３には各ローラ２１を保持する多数の孔２
３ａが設けられ、各孔２３ａには各ローラ２１が転動自
在に収容されている。また、各孔２３ａは、各ローラ２
１の転動軸が回転体２０の回転軸を含む断面に対して所
定の角度で傾斜するように形成されている。

【００３５】本実施例では、各ローラ２１の周面を湾曲
させて回転体２０及び受動体２２の湾曲面に接触させる
ようにしたので、各ローラ２１の軸方向の移動が規制さ
れ、回転体２０及び受動体２２が径方向に位置ずれを生
ずることはない。また、この湾曲面で各ローラ２１の軸
方向の移動が規制されることや、各ローラ２１の外径が
軸方向に異なっていることによっても摩擦力が発生する
ので、より大きな抵抗力を得ることができる。

【００３６】図９は本発明の第４の実施例を示すもの
で、図９(a) は回転摩擦装置の径方向の断面を示す要部
拡大図、図９(b) はその軸方向から見た要部拡大図であ
る。

【００３７】この回転摩擦装置は、第３の実施例と同
様、回転体３０と、多数のローラ３１と、ケージ３２と
から構成され、各ローラ３１の周面は軸方向中央から両
端に向かって徐々に外径が大きくなるように直線状に傾
斜している。尚、本実施例の作用効果については前記実
施例と同様である。

【００３８】図１０及び図１１は本発明の第５の実施例
を示すもので、図１０は回転摩擦装置の分解斜視図、図
１１(a) はその径方向の断面を示す要部拡大図、図１１
(b)はその軸方向から見た要部拡大図である。

【００３９】この回転摩擦装置は、軸心を中心に回転す
る回転体４０と、回転体４０の回転軌道に沿って配列さ
れた多数のローラ４１と、各ローラ４１を間にして回転
体４０に軸方向に対向する受動体４２と、各ローラ４１
を互いに間隔をおいて転動自在に保持するケージ４３と
から構成されている。

【００４０】回転体４０は環状に形成され、受動体４２
との対向面は図１１(a) に示すように断面凹状に湾曲し
ている。

【００４１】各ローラ４１は回転体４０の周方向に等間
隔で配列され、その周面は軸方向中央から両端に向かっ
て徐々に外径が大きくなるように湾曲している。また、
各ローラ４１の両端面はケージ４３との摩擦を少なくす
るために凸球面状に形成されている。

【００４２】受動体４２は環状に形成され、回転体４０
との対向面は回転体４０と同様、断面凹状に湾曲してい
る。

【００４３】ケージ４３は環状に形成され、その軸方向
の厚さはローラ４１の外径よりも小さく形成されてい
る。ケージ４３には各ローラ４１を保持する多数の孔４
３ａが設けられ、各孔４３ａには各ローラ４２が転動自
在に収容されている。また、各孔４３ａは、各ローラ４
１の転動軸が回転体４０の回転軸を含む断面に対して所
定の角度で傾斜するように形成されている。

【００４４】図１２は本発明の第６の実施例を示すもの
で、図１２(a) は回転摩擦装置の径方向の断面を示す要
部拡大図、図１２(b) はその軸方向から見た要部拡大図
である。

【００４５】この回転摩擦装置は、第５の実施例と同
様、回転体５０と、多数のローラ５１と、ケージ５２と
から構成され、各ローラ５１の周面は軸方向中央から両
端に向かって徐々に外径が小さくなるように直線状に傾
斜している。尚、本実施例の作用効果については前記実
施例と同様である。

【００４６】図１３乃至図１６は本発明の第７の実施例
を示すもので、図１３は回転摩擦装置の分解斜視図、図
１４(a) はその径方向の断面を示す要部拡大図、図１４
(b)はその軸方向から見た要部拡大図である。

【００４７】この回転摩擦装置は、軸心を中心に回転す
る回転体６０と、回転体６０の回転軌道に沿って配列さ
れた多数のローラ６１と、各ローラ６１を間にして回転
体６０に軸方向に対向する受動体６２と、各ローラ６１
を互いに間隔をおいて転動自在に保持するケージ６３
と、各ローラ６１を回転体６０の周方向一方に付勢する
多数のばね６４とから構成されている。

【００４８】回転体６０は環状に形成され、受動体６２
との対向面は平面状に形成されている。

【００４９】各ローラ６１は軸方向に一様に延びる円柱
形状をなし、回転体６０の周方向に等間隔で配列されて
いる。また、各ローラ６１の両端面はケージ６３との摩
擦を少なくするために凸球面状に形成されている。

【００５０】受動体６２は環状に形成され、回転体６０
との対向面は平面状に形成されている。また、受動体６
２の周縁には回転体６０の外周面を覆う周壁６２ａが設
けられている。

【００５１】ケージ６３は環状に形成され、その軸方向
の厚さはローラ６１の外径よりも小さく形成されてい
る。ケージ６３には各ローラ６１を保持する多数の孔６
３ａが設けられ、各孔６３ａには各ローラ６１が転動自
在に収容されている。各孔６３ａはローラ６１の一端側
を基点に扇形に形成され、その基点から延びる一方の辺
は回転体６０の回転軸を含む断面に対して平行で、他方
の辺は回転体６０の回転軸を含む断面に対して所定の角
度をなすように傾斜している。また、ケージ６３の周縁
には波状の凹凸をなす弾性片６３ｂが設けられ、弾性片
６３ｂは受動体６２の周壁６２ａに弾性的に圧接してい
る。

【００５２】各ばね６４はそれぞれケージ６３の各孔６
３ａの間に取付けられ、その一端はケージ６３に固定さ
れている。また、その他端はローラ６１に係止してお
り、ローラ６１を回転体６０の回転軌道に対して傾斜し
た向きになるように付勢している。

【００５３】以上のように構成された回転摩擦装置にお
いては、図１５に示すように回転体６０を軸方向の荷重
を加えた状態で所定方向（図中時計回り）に回転させる
と、各ローラ６１が回転体６０及び受動体６２に接しな
がら転動し、これに追従してケージ６３も回転する。そ
の際、各ローラ６１は回転体６０の回転軌道に対して傾
斜した方向に転動しようとするため、前記実施例と同様
にして各ローラ６１と回転体６０及び受動体６２との間
に軸方向の荷重に比例した摩擦力が発生する。また、図
１６に示すように回転体６０を前述の反対方向（図中反
時計回り）に回転させると、各ローラ６１は回転体６０
及び受動体６２に接しながら転動するとともに、ケージ
６３の孔６３ａ内で傾動し、各ローラ６１の転動軸が回
転体６０の回転軸を含む断面と平行な向きになる。これ
により、この方向の回転では各ローラ６１の転動軸が回
転体６０の回転軌道に対して傾斜していないため、各ロ
ーラ６１による滑り摩擦は発生せず、回転体６０は円滑
に回転する。また、ケージ６３の弾性片６３ｂが受動体
６２の周壁６２ａに圧接しているので、回転方向を切換
える際、ケージ６３は受動体６２との接触抵抗により常
に各ローラ６１の転動よりも遅れて回転することから、
各ローラ６１は孔６３ａ内で速やかに向きを変えるよう
に傾動することができる。更に、各ローラ６１は何れの
回転方向においても回転体６０の回転軌道に対して傾斜
しない向きに安定しようとするので、抵抗を付与したい
回転方向に対しては各ローラ６２が各ばね６４で強制的
に傾斜するようになっている。

【００５４】このように、本実施例では回転体６０の回
転方向に応じて各ローラ６１の転動軸が回転体６０の回
転軸を含む断面と平行な向きと傾斜した向きとに傾動す
るようにしたので、一方の回転方向では回転体６０の回
転運動に各ローラ６１の摩擦力による抵抗を付与するこ
とができ、他方の回転方向では回転体６０を円滑に回転
させることができる。

【００５５】図１７及び図１８は本発明の第８の実施例
を示すもので、図１７は回転摩擦装置の分解斜視図、図
１８(a) はその径方向の断面を示す要部拡大図、図１８
(b)はその軸方向から見た要部拡大図である。

【００５６】この回転摩擦装置は、軸心を中心に回転す
る回転体７０と、回転体７０の回転軌道に沿って配列さ
れた多数のローラ７１と、同じく回転体７０の回転軌道
に沿って配列された多数のボール７２と、各ローラ７１
を間にして回転体７０に軸方向に対向する受動体７３
と、各ローラ７１及び各ボール７２を間隔をおいて転動
自在に保持するケージ７４と、回転体７０を軸方向に付
勢する予圧手段としての皿ばね７５と、これらの部品を
収容するハウジング７６とから構成されている。

【００５７】回転体７０は環状に形成され、受動体７３
との対向面は平面状に形成されている。また、回転体７
０の外周面には受動体７３側の外径が僅かに大きくなっ
た案内部７０ａが形成され、この案内部７０ａには各ボ
ール７２が転動自在に係合している。

【００５８】各ローラ７１は軸方向に一様に延びる円柱
形状をなし、回転体７０の周方向に等間隔で配列されて
いる。また、各ローラ７１の両端面はケージ７３との摩
擦を少なくするために凸球面状に形成されている。

【００５９】各ボール７２は回転体７０の外周面とハウ
ジング７６との間に配置され、回転体７０の周方向に等
間隔で配列されている。

【００６０】受動体７３は環状に形成され、回転体７０
との対向面は平面状に形成されている。また、受動体７
３の外周面には軸方向に延びる多数のキー７３ａが周方
向に間隔をおいて設けられている。

【００６１】ケージ７４は環状に形成され、その軸方向
の厚さはローラ７１の外径よりも小さく形成されてい
る。ケージ７４には各ローラ７１を保持する多数の孔７
４ａが設けられ、各孔７４ａには各ローラ７１が転動自
在に収容されている。各孔７４ａは、各ローラ７１の転
動軸が回転体７０の回転軸を含む断面に対して所定の角
度で傾斜するように形成されている。また、ケージ７４
の周縁には各ボール７２を保持する多数の孔７４ｂが設
けられ、各孔７４ｂには各ボール７２が転動自在に収容
されている。

【００６２】皿ばね７５は受動体７３とハウジング７６
の内面との間に圧縮状態で介装され、受動体７３を回転
体７０側に常に一定の付勢力で押圧している。

【００６３】ハウジング７６は円筒状に形成され、その
内周面には受動体７３の各キー７３ａを受容する多数の
キー溝７６ａが設けられている。また、ハウジング７６
の内周面には周方向に延びる環状溝７６ｂが設けられ、
環状溝７６ｂには各ボール７２が転動自在に係合してい
る。即ち、ハウジング７６内では、図１８(a) に示すよ
うに受動体７３が皿ばね７５により回転体７０側に付勢
された状態で収容されるとともに、ケージ７４に保持さ
れた各ボール７２がハウジング７６の環状溝７６ｂと回
転体７０の案内部７０ａに係合している。これにより、
回転体７０の軸方向外側への移動が規制され、回転体７
０及び受動体７２が各ローラ１１を間にして互いに一定
の圧力で押し付けられている。

【００６４】以上の構成では、回転体７０に付与された
予圧により各ローラ７１で発生する摩擦力を常に一定に
することができる。また、回転体７０に皿ばね７５の予
圧とは別に軸方向の荷重を加えれば摩擦力を任意に増大
させることも可能である。

【００６５】図１９は本発明の第９のを実施例を示すも
ので、図１９(a) は回転摩擦装置の径方向の断面を示す
要部拡大図、図１９(b) はその軸方向から見た要部拡大
図である。

【００６６】この回転摩擦装置は、軸心を中心に回転す
る回転体８０と、回転体８０の回転軌道に沿って配列さ
れた多数のローラ８１と、同じく回転体８０の回転軌道
に沿って配列された多数のボール８２と、回転体８０と
一体に回転するガイドリング８３と、各ローラ８１及び
各ボール８２を間隔をおいて転動自在に保持するケージ
８４と、回転体８０を軸方向に付勢する予圧手段として
の皿ばね８５と、これらの部品を収容するハウジング８
６とから構成されている。

【００６７】回転体８０は環状に形成され、その一端面
は平面状に形成されている。また、回転体８０の中心側
は軸方向に筒状に延長され、その外周面には軸方向に延
びる多数のキー８０ａが周方向に間隔をおいて設けられ
ている。

【００６８】各ローラ８１は軸方向に一様に延びる円柱
形状をなし、回転体８０の周方向に等間隔で配列されて
いる。また、各ローラ８１の両端面はケージ８３との摩
擦を少なくするために凸球面状に形成されている。

【００６９】各ボール８２はガイドリング８３の外周面
とハウジング８６の内周面との間に配置され、回転体８
０の周方向に等間隔で配列されている。

【００７０】ガイドリング８３は環状に形成され、その
内周面には回転体８０の各キー８０ａを受容する多数の
キー溝８３ａが設けられている。また、ガイドリング８
３の外周面には回転体８０側の外径が僅かに大きくなっ
た案内部８３ｂが形成され、この案内部８３ｂには各ボ
ール８２が転動自在に係合している。

【００７１】ケージ８４は環状に形成され、その軸方向
の厚さはローラ８１の外径よりも小さく形成されてい
る。ケージ８４には各ローラ８１を保持する多数の孔８
４ａが設けられ、各孔８４ａには各ローラ８１が転動自
在に収容されている。各孔８４ａは、各ローラ８１の転
動軸が回転体８０の回転軸を含む断面に対して所定の角
度で傾斜するように形成されている。また、ケージ８４
の周縁には各ボール８２を保持する多数の孔８４ｂが設
けられ、各孔８４ｂには各ボール８２が転動自在に収容
されている。

【００７２】皿ばね８５は回転体８０とガイドリング８
３の内面との間に圧縮状態で収容され、回転体８０をハ
ウジング８６側に常に一定の付勢力で押圧している。

【００７３】ハウジング８６は円筒状に形成され、その
内部には回転体８０の一端面に対向する受動面８６ａが
形成されている。また、ハウジング８６の内周面には周
方向の延びる環状溝８６ｂが設けられ、環状溝８６ｂに
は各ボール８２が転動自在に係合している。即ち、ハウ
ジング８６内では、図１９(a) に示すように回転体８０
が皿ばね８５によりハウジング８６の受動面８６ａ側に
付勢された状態で収容されるとともに、ケージ８４に保
持された各ボール８２がハウジング８６の環状溝８６ｂ
とガイドリング８３の案内部８３ｂに係合している。こ
れにより、回転体８０の軸方向外側への移動が規制さ
れ、回転体８０が各ボール８１を間にしてハウジング８
６の受動面８６ａに一定の力で押し付けられている。

【００７４】図２０及び図２１は本発明の第１０の実施
例を示すものであり、図２０は回転摩擦装置の分解斜視
図、図２１(a) はその径方向の断面を示す要部拡大図、
図２１(b) はその軸方向から見た要部拡大図である。

【００７５】この回転摩擦装置は、軸心を中心に回転す
る回転体９０と、回転体９０の回転軌道に沿って配列さ
れた多数のローラ９１と、同じく回転体９０の回転軌道
に沿って配列された多数のボール９２と、回転体９０と
一体に回転するガイドリング９３と、各ローラ９１を互
いに間隔をおいて転動自在に保持するローラケージ９４
と、各ボール９２を互いに間隔をおいて転動自在に保持
するボールケージ９５と、回転体９０を軸方向に付勢す
る予圧手段としての多数のコイルばね９６と、これらの
部品を収容するハウジング９７とから構成されている。

【００７６】回転体９０は環状に形成され、その一端面
は平面状に形成されている。また、回転体９０の中心側
は軸方向に筒状に延長され、その外周面には軸方向に延
びる多数のキー９０ａが周方向に間隔をおいて設けられ
ている。

【００７７】各ローラ９１は軸方向の一様に延びる円柱
形状をなし、回転体９０の周方向に等間隔で配列されて
いる。また、各ローラ９１の両端面はケージ９３との摩
擦を少なくするために凸球面状に形成されている。

【００７８】各ボール９２はガイドリング９３の外周面
とハウジング９７の内周面との間に配置され、回転体９
０の周方向に等間隔で配列されている。

【００７９】ガイドリング９３は環状に形成され、その
内周面には回転体９０の各キー９０ａを受容する多数の
キー溝９３ａが設けられている。また、ガイドリング９
３の外周面には回転体９０側の外径が僅かに大きくなっ
た案内部９３ｂが形成され、この案内部９３ｂには各ボ
ール９２が転動自在に係合している。

【００８０】ローラケージ９４は環状に形成され、その
軸方向の厚さはローラ９１の外径よりも小さく形成され
ている。ローラケージ９４には各ローラ９１を保持する
多数の孔９４ａが設けられ、各孔９４ａには各ローラ９
１が転動自在に収容されている。各孔９４ａは、各ロー
ラ９１の転動軸が回転体９０の回転軸を含む断面に対し
て所定の角度で傾斜するように形成されている。

【００８１】ボールケージ９５は環状に形成され、その
径方向の厚さはボール９２の外径よりも小さく形成され
ている。ボールケージ９５には各ボール９２を保持する
多数の孔９５ａが設けられ、各孔９５ａには各ボール９
２が転動自在に収容されている。

【００８２】各コイルばね９６は回転体９０とガイドリ
ング９３の内面との間に圧縮状態で収容されており、回
転体９０をハウジング９７側に常に一定の付勢力で押圧
している。

【００８３】ハウジング９７は円筒状に形成され、その
内部には回転体９０の一端面に対向する受動面９７ａが
形成されている。また、ハウジング９７の内周面には周
方向に延びる環状溝９７ｂが設けられ、環状溝９７ｂに
は各ボール９２が転動自在に係合している。即ち、ハウ
ジング９７内では、図２１(a) に示すように回転体９０
が各コイルばね９６によりハウジング９７の受動面９７
ａ側に付勢された状態で収容されるとともに、ボールケ
ージ９５に保持された各ボール９２がハウジング９７の
環状溝９７ｂとガイドリング９３の案内部９３ｂに係合
している。これにより、回転体９０の軸方向外側への移
動が規制され、回転体９０が各ローラ９１を間にして受
動面９７ａに一定の力で押し付けられている。尚、本実
施例の作用効果については前記実施例と同様である。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の回転摩
擦装置によれば、回転運動に対して常に安定した任意の
摩擦力を発生させることができ、しかも摩擦力の大きさ
を容易に制御することができるので、このような動作を
目的とする各種機械、例えばクラッチや制動装置等に有
効に利用できるのは勿論のこと、構造が簡単であるため
コストの低減及び小型化に極めて有利である。

【００８５】また、請求項２の回転摩擦装置によれば、
請求項１の効果に加え、一方の回転方向にのみ任意の摩
擦力を発生させることができるので、このような動作を
必要とする各種機械、例えば一方向クラッチや扉の自動
閉鎖装置等にも利用範囲を拡大させることができる。

【００８６】また、請求項３の回転摩擦装置によれば、
請求項１または２の効果に加え、常に一定の摩擦力を発
生させておくことができるので、このような動作を目的
とする各種機械、例えば構造の簡単な減衰装置として利
用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す回転摩擦装置の分
解斜視図

【図２】回転摩擦装置の要部拡大図

【図３】回転摩擦装置の動作説明図

【図４】回転摩擦装置の動作説明図

【図５】本発明の第２の実施例を示す回転摩擦装置の分
解斜視図

【図６】回転摩擦装置の要部拡大図

【図７】本発明の第３の実施例を示す回転摩擦装置の分
解斜視図

【図８】回転摩擦装置の要部拡大図

【図９】本発明の第４の実施例を示す回転摩擦装置の要
部拡大図

【図１０】本発明の第５の実施例を示す回転摩擦装置の
分解斜視図

【図１１】回転摩擦装置の要部拡大図

【図１２】本発明の第６の実施例を示す回転摩擦装置の
要部拡大図

【図１３】本発明の第７の実施例を示す回転摩擦装置の
分解斜視図

【図１４】回転摩擦装置の要部拡大図

【図１５】回転摩擦装置の動作説明図

【図１６】回転摩擦装置の動作説明図

【図１７】本発明の第８の実施例を示す回転摩擦装置の
分解斜視図

【図１８】回転摩擦装置の要部拡大図

【図１９】本発明の第９の実施例を示す回転摩擦装置の
要部拡大図

【図２０】本発明の第１０の実施例を示す回転摩擦装置
の分解斜視図

【図２１】回転摩擦装置の要部拡大図

【符号の説明】

１…回転体、２…ローラ、３…受動体、４…ケージ、１
０…回転体、１１…ローラ、１３…受動体、１４…ケー
ジ、２０…回転体、２１…ローラ、２２…受動体、２３
…ケージ、３０…回転体、３１…ローラ、３２…受動
体、３３…ケージ、４０…回転体、４１…ローラ、４２
…受動体、４３…ケージ、５０…回転体、５１…ロー
ラ、５２…受動体、５３…ケージ、６０…回転体、６１
…ローラ、６２…受動体、６３…ケージ、７０…回転
体、７１…ローラ、７３…受動体、７４…ケージ、７５
…皿ばね、８０…回転体、８１…ローラ、８４…ケー
ジ、８５…皿ばね、８６ａ…受動面、９０…回転体、９
１…ローラ、９４…ローラケージ、９６…コイルばね、
９７ａ…受動面。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸心を中心に回転する回転体と、 回転体の回転軌道に沿って配列された多数のローラと、 各ローラを間にして回転体に軸方向に対向する受動体
   と、 各ローラを互いに間隔をおいて転動自在に保持する保持
   体とを備え、 各ローラの転動軸を回転体の回転軸を含む断面に対して
   所定の角度をなすように傾斜させたことを特徴とする回
   転摩擦装置。
2. 【請求項２】 前記回転体が所定方向に回転するときは
   各ローラの転動軸が回転体の回転軸を含む断面に対して
   所定の角度をなすように傾斜し、回転体が他の方向に回
   転するときは各ローラの転動軸が回転体の回転軸を含む
   断面に対して平行になるように各ローラを傾動自在に設
   けたことを特徴とする請求項１記載の回転摩擦装置。
3. 【請求項３】 前記回転体を受動体側に所定の圧力で付
   勢する予圧手段を備えたことを特徴とする請求項１また
   は２記載の回転摩擦装置。