JP3177696B2 - 遊星ローラ式動力伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば工作機械、遠心
分離機などでの減速機や増速機として用いられる遊星ロ
ーラ式動力伝達装置に係り、特には、遊星ローラ支持用
のキャリアの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の遊星ローラ式動力伝達装
置の縦断面図である。図中、１は太陽軸、２は太陽軸１
の外周に同心状に配置される固定輪、３は太陽軸１に外
接するとともに固定輪２に内接する複数の遊星ローラ、
４は遊星ローラ３それぞれの中心孔に挿通される複数の
遊星軸、５は遊星ローラ３と遊星軸４との間に配置され
るケージアンドローラ、６は遊星ローラ３の側方に配置
されて遊星軸４が円周数箇所に植設される円板状のキャ
リア、７は円筒形のハウジング９に二つの転がり軸受
８，８を介して回転自在に支持される入出力用の軸部で
ある。従来では、キャリア６が軸部７の端部に一体形成
されている。

【０００３】なお、図例構造では、遊星軸４の内接円径
寸法が軸部７の外径寸法よりも小さく設定されていて、
軸部７の支持用の一方の転がり軸受８がキャリア６に近
接して配置されている。これは、全体の径方向寸法や軸
方向寸法を可及的に小さくするためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のようにキャリア
６と入出力用の軸部７とを一体形成していると、軸部７
の外周面に焼入れ硬化処理を施すときに、キャリア６も
焼き入れが加えられることになり、キャリア６の遊星軸
植設用の孔１３に熱歪みが発生しやすく、孔１３の内径
研磨処理が必要となり、手間やコストの増加を余儀なく
される。

【０００５】なお、上記図例構造の場合では、キャリア
６に設ける遊星軸植設用の孔１３を、長手方向で一定の
孔径に設定すると、孔１３の一部が軸部７の外周におい
て転がり軸受８のはめ合い面にまで及んで当該はめ合い
面が段差となるので、図示のように孔１３を軸部７の外
周において転がり軸受８のはめ合い面にまで届かないよ
うにしなければならず、そのためにキャリア６の孔１３
に対する遊星軸４の嵌入量が少なくなって、遊星軸４が
傾きやすくなる。さらに、このような孔１３を加工する
こと自体、手数がかかる。しかも、孔１３の一方開口の
面積が小さくなっているために、メンテナンス時など遊
星軸４を孔１３から抜き出し操作しにくくて、遊星軸４
の交換が困難となることが指摘される。

【０００６】これに対しては、本願出願人は、実開平４
−１９９３７号公報に示すように、キャリア（公報では
プレート）と軸部（公報では軸体）とを別体に形成し
て、それらを結合するようにした構造を提案している。
これは、外径が長手方向で一定の軸部の軸端をキャリア
の貫通孔に圧入するようにしている。この構造では、前
述のような不具合を解消できるものの、キャリアと軸部
とがすべりを起こすおそれがあって過大な動力伝達には
不向きとなる他、径方向寸法をコンパクト化するのに限
界がある。

【０００７】したがって、本発明は、キャリアと軸部と
を別体構造として、軸部に対して焼入れ硬化処理を施す
ときにキャリアの遊星軸植設用の孔に熱歪みを発生させ
ないようにするとともに、キャリアにおいて遊星軸植設
用の孔を開口面積を狭めることなく長手方向で均一な孔
径に形成できるようにしながら、過大な動力伝達に優れ
るとともに径方向寸法のコンパクト化を達成できるよう
にすることを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の遊星ローラ式動
力伝達装置は、太陽軸に外接するとともに固定輪に内接
する複数の遊星ローラと、遊星ローラを回転自在に支持
する複数の遊星軸と、円周数箇所に遊星軸が１つずつ片
持ち状態で嵌入支持される貫通孔を有しかつ遊星ローラ
の公転と同期して回転するキャリアと、キャリアと結合
される入出力用の軸部とを備え、軸部の端面軸心に凸部
が設けられるとともに、キャリアの中心に前記凸部が中
間嵌めにより嵌入される嵌合部が設けられ、軸部の凸部
をキャリアの嵌合部に嵌入した状態で、さらにキャリア
の外方かつ中心よりずれた位置から軸部の端面へ向けて
少なくとも１本のボルトが軸方向に沿って螺着されるこ
とにより、軸部とキャリアとが結合されており、前記キ
ャリアにおける複数の貫通孔それぞれの内接する仮想円
の直径が、前記軸部の外径よりも小さく設定されてい
る。

【０００９】

【作用】キャリアと軸部とが別体であるから、キャリア
の遊星軸植設用の孔は、キャリア単体の製作時に貫通加
工できるから、この孔については開口面積を狭めること
なく長手方向で一定の孔径として形成できるようにな
る。また、軸部の焼入れ硬化処理時にキャリアに対して
熱影響が及ばない。

【００１０】そして、別体のキャリアと軸部とを結合す
るときに、キャリアの中心嵌合部に対して軸部の凸部を
中間嵌めにより嵌入させたうえで、キャリアの中心から
ずれた位置を軸部の端面に対してボルトを螺着させる形
態とすることにより、両者を強固に結合しているから、
伝達動力が過大であっても当該両者の相対すべりが起き
ない。しかも、キャリアの軸心に設ける軸部結合用の嵌
合部を軸部外径よりも小さく設定するとともに、キャリ
アに設ける複数の貫通孔それぞれの内接する仮想円の直
径を軸部の外径よりも小さく設定しているから、キャリ
アの径方向寸法を可及的に小さく設定できるようにな
り、装置全体の径方向寸法をコンパクトにする上で有利
となる。この他、万一、キャリアと軸部とを結合するた
めに用いるボルトが緩んだ場合でも、軸部の凸部をキャ
リアの中心嵌合部に中間嵌めにより嵌入させているか
ら、そこにがたが発生しにくくなり、振動や騒音の発生
が防止される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の詳細を図１ないし図３に示す
実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の遊星ロー
ラ式動力伝達装置の縦断面図、図２は、遊星伝動部の正
面図、図３は、キャリアの正面図である。これらの図に
おいて従来例の図４と対応するものに同じ符号を付して
いる。すなわち、図中、１は太陽軸、２は太陽軸１の外
周に同心状に配置される固定輪、３は太陽軸１に外接す
るとともに固定輪２に内接する複数（実施例では三個）
の遊星ローラ、４は遊星ローラ３それぞれの中心孔に挿
通される複数（実施例では三個）の遊星軸、５は遊星ロ
ーラ３と遊星軸４との間に配置されるケージアンドロー
ラ、６は遊星ローラ３の側方に配置されて遊星軸４が円
周数箇所に植設される円板状のキャリア、７は円筒形の
ハウジング９に二つの転がり軸受８，８を介して回転自
在に支持される入出力用の軸部である。１４は、遊星ロ
ーラ３のスキュー防止用のカバーである。なお、太陽軸
１、固定輪２、遊星軸４は、ＪＩＳ規格ＳＵＪ−２など
で、遊星ローラ３は、ＳＡＥ規格４３２０など、軸部７
はＪＩＳ規格Ｓ４５Ｃなどの材料で形成され適宜焼入れ
硬化処理が施される。また、キャリア６は、ＪＩＳ規格
Ｓ４５Ｃ、Ｓ５５Ｃなどの材料で形成され焼入れ硬化処
理なしとされる。

【００１２】本実施例の図と従来例の図との相違は、キ
ャリア６と軸部７とを別体としていることと、それらの
結合形態を工夫していることである。

【００１３】キャリア６は、円板状に形成されており、
その軸心に嵌合部としての貫通する軸部結合用の孔１１
が設けられているとともに、この孔１１の外周には三つ
の遊星軸植設用の孔１３が設けられている。軸部７は、
その軸端にキャリア６の孔１１に嵌入しうる凸部として
の小径軸部１０が設けられている。そして、キャリア６
の孔１１に軸部７の小径軸部１０を中間嵌めにより嵌入
した状態で、キャリア６の外方から軸部７の大径軸部と
小径軸部１０との境の端面７ａにボルト１２が軸方向に
沿って螺着されている。なお、ボルト１２の頭部はキャ
リア６の端面から突出しないように埋め込まれている。
このような形態により、軸部７とキャリア６とが強固に
結合されているから、伝達動力が過大であっても相対す
べりが起きなくなり、動力伝達損失がない。

【００１４】ところで、図例では、装置全体の径方向寸
法をコンパクトにするために、キャリア６において遊星
軸植設用の孔１３それぞれの内接円径を、軸部７の外径
よりも小さく設定した構造としているが、この場合で
も、本発明によれば、キャリア６の遊星軸植設用の孔１
１については長手方向に一定の孔径の貫通孔として形成
できるので、軸部７における転がり軸受８のはめ合い面
を段差のない形状にしながらも、キャリア６の孔１１の
全長にわたって遊星軸４を嵌入できて遊星軸４と回転軸
心との平行度を高精度に設定できるようになる。

【００１５】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
ない。例えば、軸部７の小径軸部１０やキャリア６の孔
１１の断面形状は図例の円形の他、多角形状とすること
ができる。また、遊星ローラ３や遊星軸４については四
本とすることができ、その場合にはボルト１２を１８０
度対向する位置の二カ所または隣り合う遊星軸４の間の
位置の四カ所に設ければよい。さらに、キャリア６にお
いて遊星軸植設用の孔１３それぞれの内接円径を、軸部
７の外径よりも大きく設定した構造とすることもでき
る。また、遊星ローラ３と遊星軸４との間に介装される
軸受としては深溝型玉軸受とすることができる。その場
合、遊星軸４としては、例えばＪＩＳ規格Ｓ４５Ｃなど
の材料で形成するのが好ましい。

【００１６】

【発明の効果】本発明では、キャリアと入出力用の軸部
とを別体とするとともにそれらの結合を強固にするよう
に工夫しており、次のような効果を奏する。

【００１７】 軸部は単体で焼入れ硬化処理ができる
ので、キャリアの遊星軸取付用の貫通孔に焼入れの悪影
響が及ばず、当該貫通孔の内径研磨などの工程が不要と
なり、加工コストを低減できる。

【００１８】 単体のキャリアに対して遊星軸取付用
の貫通孔を形成できるので、孔加工が簡単かつ高精度に
行うことができるとともに、当該貫通孔を長手方向で一
定の孔径にできる。したがって、貫通孔の全長にわたっ
て遊星軸を嵌入できるから、特に片持ち状態に支持する
遊星軸の傾きを防止するのに有利となるとともに、遊星
軸の交換などメンテナンスが必要な場合に遊星軸の抜き
出し操作が容易となる。

【００１９】 伝達動力が過大であってもキャリアと
軸部との相対すべりが起きなくなるので、動力伝達損失
を無くせて性能向上に貢献できる。万一、キャリアと軸
部とを結合するために用いるボルトが緩んだ場合でも、
軸部の凸部をキャリアの中心嵌合部に中間嵌めにより嵌
入させているから、そこにがたが発生しにくくなり、振
動や騒音の発生が防止される。

【００２０】 キャリアの軸心に設ける軸部結合用の
嵌合部を軸部外径よりも小さく設定するとともに、キャ
リアに設ける複数の貫通孔それぞれの内接する仮想円の
直径を軸部の外径よりも小さく設定しているから、キャ
リアの径方向寸法を可及的に小さく設定できるようにな
り、装置全体の径方向寸法をコンパクトにする上で有利
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の遊星ローラ式動力伝達装置の一実施例
の縦断面図。

【図２】遊星伝動部の正面図。

【図３】キャリアの正面図。

【図４】従来例の遊星ローラ式動力伝達装置の縦断面
図。

【符号の説明】

１ 太陽軸 ２ 固定輪 ３ 遊星ローラ ４ 遊星軸 ６ キャリア ７ 軸部 ７ａ 軸部の端面 １０ 小径軸部 １１ キャリアの軸部結合用の孔 １２ ボルト １３ キャリアの遊星軸植設用の孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−97157（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−128553（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−125146（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−217653（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−83938（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−6062（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−132158（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−153（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−19937（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 13/08 F16B 9/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽軸に外接するとともに固定輪に内接
   する複数の遊星ローラと、遊星ローラを回転自在に支持
   する複数の遊星軸と、円周数箇所に遊星軸が１つずつ片
   持ち状態で嵌入支持される貫通孔を有しかつ遊星ローラ
   の公転と同期して回転するキャリアと、キャリアと結合
   される入出力用の軸部とを備え、 軸部の端面軸心に凸部が設けられるとともに、キャリア
   の中心に前記凸部が中間嵌めにより嵌入される嵌合部が
   設けられ、 軸部の凸部をキャリアの嵌合部に嵌入した状態で、さら
   にキャリアの外方かつ中心よりずれた位置から軸部の端
   面へ向けて少なくとも１本のボルトが軸方向に沿って螺
   着されることにより、軸部とキャリアとが結合されてお
   り、 前記キャリアにおける複数の貫通孔それぞれの内接する
   仮想円の直径が、前記軸部の外径よりも小さく設定され
   て いる、ことを特徴とする遊星ローラ式動力伝達装置。