JP3735297B2 - 遊星ローラ式トラクションドライブ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は動力伝達装置、例えばマイクロガスタービン等を減速させて発電機と結合させるための減速機として使用される遊星ローラ式トラクションドライブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にマイクロガスタービンは高速で回転しており、この動力を発電機に伝える際にはマイクロガスタービンと発電機との間に減速機を配置する必要がある。減速機として歯車式減速機を使用する場合には騒音および振動が生じることが問題となるので、低騒音および低振動での動力伝達を可能とするためにトラクションドライブ装置を動力伝達装置として採用することが一般的に知られている。
【０００３】
図１１はトラクションドライブ装置の原理を説明するための説明図である。図１１に示すように、二つのローラ１０１、１０２の周面を互いに隣接させて配置する。これらローラの間にはトラクションドライブ油１０３を供給する。次いで、これらローラ１０１、１０２に荷重、すなわち法線力Ｐを掛けつつ一方のローラ１０１を回転させる。これによってローラ１０１、１０２間の圧力が高くなることにより油膜１０３の粘度も高くなり、剪断作用によってローラ１０１の回転トルクを伝達力ｆ×Ｐ（ｆはトラクション係数）として他方のローラ１０２に伝えることができる。従って、ローラ１０２はｆ×Ｐの力を受けて回転する。このようなトラクションドライブ装置を採用することにより騒音および振動を少なくすることができる。
【０００４】
図１２は従来技術の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の軸線方向断面図である。図１２に示される遊星ローラ式トラクションドライブ装置１００は高速段２００と低速段６００とが連続している複数段構造となっている。
【０００５】
高速段入力軸１２０が軸受１５０を介して遊星ローラ式トラクションドライブ装置１００のケーシング１１０に固定されている。ケーシング１１０内においては、高速段入力軸１２０の外周面周りに複数、例えば三つの遊星ローラ２１０がこれら遊星ローラの各軸２２０回りに回転可能であってこれら軸２２０はケーシング１１０に固定されている。また高速段入力軸１２０の端部が太陽ローラとしての役目を果たしている。これら遊星ローラ２１０の軸２２０はケーシング１１０に固定されている。さらに遊星ローラ２１０周りにはリングローラ３００が配置されている。前述した法線力を形成するためにリングローラ３００は焼嵌めされている。図１２に示すように、リングローラ３００は円板部３３０とこの円板部３３０の外周部から延びる襟部３１０とを含んでおり、さらに高速段出力軸３２０が円板部３３０の中心から前記襟部とは反対方向に延びている。
【０００６】
図１２に示す遊星ローラ式トラクションドライブ装置１００においては高速段出力軸３２０は低速段６００の低速段入力軸と一体的になっている。前述した高速段２００の場合と同様に、低速段入力軸の端部は太陽ローラとしての役目を果たし、低速段入力軸３２０の外周面周りに複数、例えば三つの遊星ローラ７１０がこれら遊星ローラの各軸７２０回りに回転可能である。これら遊星ローラ７１０の軸７２０は遊星ローラ式トラクションドライブ装置１００のケーシング１１０に固定されている。さらにリングローラ８００が焼嵌めにより遊星ローラ７１０周りに同様に配置されている。さらに、リングローラ８００は円板部８３０とこの円板部８３０の外周部から延びる襟部８１０とを含んでおり、低速段出力軸８２０が円板部８３０の中心から前記襟部とは反対方向に延びている。
【０００７】
動作時、高速段２００の入力軸１２０から入力された動力は太陽ローラに相当する入力軸１２０の端部と複数、例えば三つの遊星ローラ２１０とを介して、後述する減速比でリングローラ３００に伝達される。前述したように遊星ローラ２１０の軸２２０はケーシング１１０に固定されているので、遊星ローラ２１０は公転することなしにリングローラ３００が回転することとなる。このように、遊星ローラが公転することなしにリングローラが回転することにより動力を伝える遊星ローラ式トラクションドライブ装置をスター型の遊星ローラ式トラクションドライブ装置と呼ぶ。スター型の場合の減速比はリングローラ３００の内径を軸１２０の直径で除することにより求められる。次いで、低速段６００においても、出力軸３２０からの動力が太陽ローラに相当する出力軸３２０の端部と複数、例えば三つの遊星ローラ７１０とを介して、減速されてリングローラ８００に伝達される。従って、入力軸１２０の動力は高速段２００および低速段６００において二段階で減速されつつリングローラ８００の出力軸８２０まで伝えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、入力軸１２０が極めて高速で回転する場合には、高速段２００におけるリングローラ３００が遠心力により変形する。図１３は従来技術の遊星ローラ式トラクションドライブ装置のリングローラの回転時における側面図である。高速段２００内のリングローラ３００が回転軸３２０回りに高速回転すると、図１３において点線で示すように遠心力により襟部３１０の先端部付近が外方に屈曲するようになる。円板部３３０は比較的厚くて剛性が大きいので、襟部３１０と円板部３３０との間の連結部分はほとんど変形せず、襟部３１０の先端部付近のみが外方に屈曲する。このような変形により遊星軸受の成立が困難となり、伝達力が低下すると共にリングローラ内の遊星ローラが離脱して損傷する可能性がある。従って、伝達力の低下と遊星ローラの損傷とを妨げるために、リングローラ３００の襟部３１０の先端部付近が外方に屈曲しないようにするのが好ましい。
【０００９】
また動作時には高速段２００における遊星ローラ２１０はリングローラ３００により押圧されつつ回転するので、円形の遊星ローラ２１０自体が楕円形に変形する。図１４は従来技術の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の遊星ローラがリングローラにより押圧されて変形する状態を説明するための正面図である。理解を容易にするために高速段２００における一つのみの遊星ローラ２１０を示している。図１４において実線により示すように、高速段２００における遊星ローラ２１０はケーシング１１０に固定される軸２２０と軸２２０の外周に配置される外輪２４０とこれら軸２２０と外輪２４０との間に配置される軸受部２５０とにより構成されている。しかしながら、図１４において点線で示すように、動作時には、高速段２００における遊星ローラ２１０の外輪２４０がリングローラ３００の襟部３１０に押圧されて楕円状に変形する。この際、内輪に相当する軸２２０と軸受部２５０とはほとんど変形しないので、隙間２９０が軸２２０と外輪２４０との間に局所的に形成されることとなる。遊星ローラ式トラクションドライブ装置１００が動作するときに、この隙間２９０が存在することにより振動および騒音が生じて伝達力が低下する。さらに外輪２４０および軸受部２５０が両方とも金属製部材であるためにフレッティングコロッションすなわち擦過腐食が発生して遊星ローラ２１０が損傷しうる。従って、伝達力の低下と遊星ローラの損傷とを妨げるために、動作時に遊星ローラ２１０の軸２２０と外輪２４０との間に隙間が生じないようにするのが好ましい。
【００１０】
さらに、遊星ローラ式トラクションドライブ装置１００を減速機として使用する場合には、第一の段である高速段２００においては回転数が大きくてトルクが小さく、第二の段である低速段６００においては回転数が小さくてトルクが大きい。従って、低速段における比較的大きなトルクに耐えるために低速段６００の遊星ローラ７１０の外輪７４０と軸７２０との間には複数のコロまたはニードル７６０が配置されている。しかしながら、遊星ローラ式トラクションドライブ装置１００を長時間使用する場合には、コロまたはニードル７６０および遊星ローラ７１０の外輪７４０がスラスト方向に移動しうる。この場合には外輪７４０もしくはコロまたはニードル７６０が脱落する可能性があり、動力を伝達するのが困難になると共に遊星ローラ７１０が焼付いて損傷しうる。従って、伝達力の低下と遊星ローラの損傷とを妨げるために、ニードル７６０および遊星ローラ７１０の外輪７４０がスラスト方向に移動しないようにするのが好ましい。
【００１１】
また、遊星ローラ式トラクションドライブ装置１００のケーシング１１０内においては単一のトラクションドライブ油、例えばナフテン系合成油を使用するのが普通である。しかしながら、ナフテン系合成油は加圧時に粘度が上昇しやすいので、ナフテン系合成油を高速回転する入力軸１２０の軸受１５０において使用する場合には損失が大きくなり伝達力が低下する。また高速回転に適した油を軸受１５０において使用する場合には、この油が入力軸１２０に沿って太陽ローラまで到達してトラクションドライブ油と混合するので伝達力が低下する。従って、伝達力の低下を妨げるために、太陽ローラを含むトラクションドライブ部と入力軸の軸受とにおいてそれぞれの性質に応じた油を使用するのが好ましい。
【００１２】
それゆえ、本発明は伝達力の低下と遊星ローラの損傷とを妨げるようにした遊星ローラ式トラクションドライブ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、ケーシングと、該ケーシング内に軸受を介して回転可能に保持される第一の軸と、該第一の軸に設けられる太陽ローラと、該太陽ローラの外周面周りに隣接して配置される複数の遊星ローラとを具備し、前記遊星ローラは前記太陽ローラに隣接する外輪部と前記外輪部の内周面に形成された周方向凸部および前記遊星ローラ用軸の外周面に形成された周方向凸部の間でかつ前記遊星ローラ用軸に形成された二つの遊星ローラ用軸フランジの間に配置される複数のコロとを含んでおり、前記遊星ローラはこれら遊星ローラの各遊星ローラ用軸回りに回転可能であって前記遊星ローラ用軸は前記ケーシングに固定されており、さらに一面において前記遊星ローラ用軸の前記周方向凸部の側面と前記外輪部の前記周方向凸部の側面とに接触すると共に他面において前記フランジの側面に接触するよう配置されていて平滑面を備えたリング部材を含んでおり、さらに、前記複数の遊星ローラに隣接しかつこれら遊星ローラを押圧しつつ内包する襟部を含むリングローラを具備し、前記リングローラは該リングローラの襟部が外周部から延びる円板部と該円板部の中心から前記襟部とは反対方向に延びる第二の軸とを含んでいる遊星ローラ式トラクションドライブ装置が提供される。
【００１４】
すなわち請求項１に記載の発明によって、リング部材の平滑面が外輪およびフランジと接触することによる摩擦を小さくしつつコロおよび外輪が軸線方向に移動することによる伝達力の低下を妨げると共に、コロおよび外輪が遊星ローラから脱落して遊星ローラが破損するのを妨げることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、前記リング部材が合金系材料から形成されている。
すなわち請求項２に記載の発明によって、リング部材の平滑面が外輪およびフランジと接触することによる摩擦を小さくしつつコロおよび外輪が軸線方向に移動することによる伝達力の低下をさらに妨げると共に、コロおよび外輪が遊星ローラから脱落して遊星ローラが破損するのをさらに妨げることができる。合金系材料は例えば銅合金であるのが好ましい。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、前記リング部材が樹脂系材料から形成されている。
すなわち請求項３に記載の発明によって、リング部材の平滑面が外輪およびフランジと接触することによる摩擦を小さくしつつコロおよび外輪が軸線方向に移動することによる伝達力の低下をさらに妨げると共に、コロおよび外輪が遊星ローラから脱落して遊星ローラが破損するのをさらに妨げることができる。樹脂系材料は例えばゴムまたはプラスチックであるのが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して参考例を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするためにこれら図面は適宜縮尺を変更すると共に部材の一部を適宜省略している。
図１は参考例の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の軸線方向断面図である。図１に示される遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０は高速段２０と低速段６０とが連続している二段構造となっている。
【００１８】
高速段入力軸１２が軸受１５を介して遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０のケーシング１１に固定されている。ケーシング１１内においては、高速段入力軸１２の外周面周りに複数、例えば三つの遊星ローラ２１がこれら遊星ローラの各軸２２回りに回転可能であってこれら軸２２はケーシング１１に固定されている。また高速段入力軸１２の端部が太陽ローラとしての役目を果たしている。これら遊星ローラ２１の軸２２はケーシング１１に固定されている。さらに遊星ローラ２１周りにはリングローラ３０が配置されている。前述した法線力を形成するためにリングローラ３０は焼嵌めされている。図１に示すように、リングローラ３０は円板部３３とこの円板部３３の外周部から延びる襟部３１とを含んでおり、高速段出力軸３２が円板部３３の中心から襟部とは反対方向に延びている。図２は参考例の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の遊星ローラの係合状態を示すための正面図である。高速段入力軸１２周りに、複数、例えば三つの遊星ローラ２１が配置されており、これら遊星ローラ２１周りにリングローラ３０が配置されている。動力を伝えるために、高速段入力軸１２、遊星ローラ２１およびリングローラ３０は互いに押圧されつつ配置されている。また高速段２０における遊星ローラ２１はケーシング１１に固定される軸２２と軸２２の外周に配置される外輪２４とこれら軸２２と外輪２４との間に配置される軸受部２５、例えば玉軸受とにより構成されている。
【００１９】
高速段出力軸３２は低速段６０の低速段入力軸と一体的になっている。前述した高速段２０の場合と同様に、低速段入力軸の端部は太陽ローラとしての役目を果たし、低速段入力軸３２の外周面周りに複数、例えば三つの遊星ローラ７１がこれら遊星ローラの各軸７２回りに回転可能に配置されている。これら遊星ローラ７１の軸７２は遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０のケーシング１１に固定されている。さらにリングローラ８０が焼嵌めにより遊星ローラ７１周りに同様に配置されている。さらに、リングローラ８０は円板部８３とこの円板部８３の外周部から延びる襟部８１とを含んでおり、低速段出力軸８２が円板部８３の中心から襟部とは反対方向に延びている。また遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０を減速機として使用する場合には、第一の段である高速段２０においては回転数が大きくてトルクが小さく、第二の段である低速段６０においては回転数が小さくてトルクが大きい。従って、このようなトルクに耐えるために低速段６０における遊星ローラ７１の外輪７４と軸７２との間には複数のコロまたはニードル７６が配置されている。
【００２０】
動作時、高速段２０の入力軸１２から入力された動力は太陽ローラに相当する入力軸１２の端部と複数、例えば三つの遊星ローラ２１とを介して減速されつつリングローラ３０に伝達される。前述したように遊星ローラ２１の軸２２はケーシング１１に固定されているので、遊星ローラ２１は公転することなしにリングローラ３０が回転することとなる。高速段２０のリングローラ３０の出力軸３２は低速段６０の入力軸となっている。次いで、低速段６０においても、出力軸３２からの動力が太陽ローラに相当する出力軸３２の端部と複数、例えば三つの遊星ローラ７１とを介して減速されてリングローラ８０に伝達される。従って、入力軸１２０の動力は高速段２０および低速段６０において二段階で減速されつつリングローラ８０の出力軸８２まで伝えられる。
【００２１】
図３は参考例のうちの第一の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側リングローラの斜視図である。理解を容易にするために図３においては遊星ローラおよび入力軸を省略している。本参考例においては少なくとも一つ、例えば五つの凹部３６が高速段側リングローラ３０の円板部３３に形成されている。図３に示すようにこれら凹部３６はリングローラ３０の回転軸３２周りに対称でかつ襟部３１と同一の面に形成されている。
【００２２】
図４は図３に示す高速段側リングローラの部分斜視図である。図４に示す凹部３６の深さＤは円板部３３の厚さＳの約５０％であり、或る参考例においては凹部３６の深さＤは円板部３３の厚さＳの約３０％よりも大きくなっている。さらに、図５は参考例のうちの第一の遊星ローラ式トラクションドライブ装置のリングローラの回転時における側面図である。リングローラ３０の円板部３３内に前述した凹部３６を回転軸３２に対して対称に形成することにより、円板部３３の重量が減少すると共に円板部３３全体の剛性が低下する。従って、高速回転時には図５における点線で示すように襟部３１と円板部３３とを含むリングローラ３０全体が遠心力により半径方向に均等に延びるようになる。すなわち本参考例においては、従来技術のリングローラのように襟部３１の先端部のみが外方に屈曲することなしに、リングローラ３０全体が半径方向に延びる。従って、本参考例により高速回転時においてリングローラ３０が部分的に変形するのを避けることができる。本参考例により円板部の剛性が低下して遠心力による変形が半径方向に均等となるので伝達力が低下するのを妨げられると共に、リングローラ内の遊星ローラが離脱する可能性がなくなるので遊星ローラおよびリングローラの損傷を妨げることができる。当然のことながら、リングローラ３０の円板部３３に形成される凹部３６が円板部３３を貫通する開口部であってもよく、この場合には伝達力の低下と遊星ローラの損傷とをさらに妨げることができる。
【００２３】
図６（ａ）は別の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側リングローラの正面図である。図６（ｂ）はさらに別の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側リングローラの正面図である。理解を容易にするために、これら参考例においては凹部３６の代わりに開口部３７が示されている。開口部３７または凹部３６の形状は、図６（ａ）に示すように円形であってもよく、また図６（ｂ）に示すように扇形であってもよい。さらに凹部３６の形状は単一の環状型であってもよく、このような場合にも、前述した同様の効果を得ることができる。
【００２４】
当然のことながら、凹部３６または開口部３７は円板部３３の少なくとも一方の面に形成されていればよく、また円板部３３自体を薄肉化することにより前述した効果を高めることができる。
【００２５】
図７は参考例のうちの第二の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側遊星ローラの拡大図である。図７においては高速段側遊星ローラ２１の一部のみが示されている。前述したように高速段側遊星ローラ２１の軸２２と外輪２４との間には軸受部２５、例えば玉軸受が配置されている。図７に示すように本参考例においては軸受部２５に接触する外輪２４の内周面に周方向溝２８が形成されており、さらにＯリング４１がこの周方向溝２８内に配置されている。本参考例においては一つの遊星ローラ２１は二つの軸受部２５を含んでおり、さらに一つの軸受部２５に対して、一つのＯリングを含む一つの周方向溝２８が外輪２４に形成されている。前述したように従来技術においては高速回転時に軸受部２５０と外輪２４０との間に隙間２９０が生じる。これに対し、本参考例においてはＯリング４１を外輪２４と軸受部２５との間に設けることにより、高速回転時の隙間が生じなくなる。従って、隙間により発生していた騒音および振動も少なくでき、結果的に伝達力の低下を妨げることができる。さらに金属製部材である外輪２４と軸受部２５との間に生じうるフレッティングコロッションすなわち擦過腐食をＯリングにより防ぐことができるので、遊星ローラ２１の損傷を妨げることができる。すなわち本参考例によって遊星ローラ式トラクションドライブ装置の伝達力の低下と遊星ローラの損傷とを妨げることができる。
【００２６】
図８は別の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側遊星ローラの拡大図である。本参考例においては軸受部２５に接触する外輪２４の内周面に少なくとも二つの周方向溝２８が形成されている。さらにこれら周方向溝２８内には一つのＯリング４２、４３がそれぞれ配置されている。すなわち本参考例においては一つの遊星ローラ２１は二つの軸受部２５を含んでおり、さらに一つの軸受部２５に対して、一つのＯリング４２または４３を含む二つの周方向溝２８が外輪２４に形成されている。二つのＯリング４２または４３の間に位置する凸部３９と軸受部２５との間には潤滑油が供給されているので、高速回転時には凸部３９と軸受部２５との間の潤滑油が軸受部２５の背面に位置する背面ダンパとしての役目を果たしうる。従って、Ｏリングのみによる前述した効果に加えてこのような背面ダンパとしての効果が加わることにより、高速回転時に生じる隙間をさらに少なくできると共に擦過腐食をさらに少なくできる。それゆえ、本参考例によって遊星ローラ式トラクションドライブ装置の伝達力の低下をさらに妨げると共に遊星ローラ２１の損傷をさらに妨げることができる。
【００２７】
図９は本発明の実施形態における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の低速段側遊星ローラの拡大図である。前述したように低速段６０における遊星ローラ７１においては、複数のニードルまたはコロ７６が外輪７４と軸７２との間に配置されている。図９に示すように、これらニードルまたはコロ７６は外輪７４の内周面に形成された周方向凸部７５と軸７２の外周面に形成された周方向凸部７９との間に配置されている。コロ７６の軸線方向長さは周方向凸部７５、７９の軸線方向長さよりも小さい。さらに、図９に示すように遊星ローラ７１の軸７２には二つのフランジ７７、７８が設けられている。本実施形態においては、平滑な表面を備えた二つのリング部材９０がフランジ７７、７８の側面と周方向凸部７５、７９の側面とにそれぞれ接触するよう配置されている。さらに図９から分かるようにコロ７６は二つのリング部材９０の間に配置されている。
【００２８】
このように、低速段６０の周方向凸部７９とフランジ７７、７８とを遊星ローラ７１の軸７２に設けて周方向凸部７５を外輪７４に設けると共に二つのリング部材９０をフランジ間に配置することによって、リング部材の平滑面によりリング部材が外輪およびフランジと接触することによる摩擦を小さくしつつコロ７６が長期間の使用により外輪７４を越えて軸線方向に移動して伝達力が低下するのを妨げることができる。また、リング部材９０は外輪７４の周方向凸部７５にも接触して外輪自体を把持しているので、コロ７６と外輪７４とが軸線方向に移動して遊星ローラ７１が焼付いて破損するのを妨げることができる。すなわち本実施形態によって遊星ローラ式トラクションドライブ装置の伝達力の低下と遊星ローラの損傷とを妨げることができる。
【００２９】
また、平滑な表面を備えたリング部材９０は合金系材料、例えば銅合金、もしくは樹脂系材料、例えばゴムまたはプラスチックから形成されるのが好ましく、これによりリング部材の平滑面が外輪およびフランジと接触することによる摩擦をさらに小さくでき、結果的に伝達力の低下と遊星ローラの焼付きによる損傷とをさらに妨げることができる。
【００３０】
他の参考例においては図１に示されるようにシール部材５０が入力軸１２を保持するための軸受１５と入力軸１２に設けられた太陽ローラ（入力軸１２の内方側端部に相当する）との間に設けられている。図１０（ａ）は他の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の入力軸の断面図であり、さらに図１０（ｂ）は他の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の入力軸の軸線方向断面図である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示されるシール部材５０はスロットルブッシュシールである。
【００３１】
シール部材としてメカニカルシールを採用することも想定されるが、構造が複雑になると共に損失もより大きいので、構造が単純で損失のより少ないスロットルブッシュシールを採用するのが好ましい。従って、遊星ローラ式トラクションドライブ装置全体における損失の低下をメカニカルシール使用時の損失の低下よりも少なくすることができる。
【００３２】
【発明の効果】
さらに、請求項１に記載の発明によれば、リング部材の平滑面が外輪およびフランジと接触することによる摩擦を小さくしつつコロおよび外輪が軸線方向に移動することによる伝達力の低下を妨げると共に、コロおよび外輪が遊星ローラから脱落して遊星ローラが焼付いて破損するのを妨げることができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項２に記載の発明によれば、リング部材の平滑面が外輪およびフランジと接触することによる摩擦をさらに小さくしつつコロおよび外輪が軸線方向に移動することによる伝達力の低下をさらに妨げると共に、コロおよび外輪が遊星ローラから脱落して遊星ローラが焼付いて破損するのをさらに妨げることができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項３に記載の発明によれば、リング部材の平滑面が外輪およびフランジと接触することによる摩擦をさらに小さくしつつコロおよび外輪が軸線方向に移動することによる伝達力の低下をさらに妨げると共に、コロおよび外輪が遊星ローラから脱落して遊星ローラが焼付いて破損するのをさらに妨げることができるという効果を奏しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考例の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の軸線方向断面図である。
【図２】 参考例の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の遊星ローラの係合状態を示すための正面図である。
【図３】 参考例のうちの第一の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側リングローラの斜視図である。
【図４】 図３に示す高速段側リングローラの部分斜視図である。
【図５】 参考例のうちの第二の遊星ローラ式トラクションドライブ装置のリングローラの回転時における側面図である。
【図６】 （ａ）別の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側リングローラの正面図である。
（ｂ）さらに別の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側リングローラの正面図である。
【図７】 参考例のうちの第二の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側遊星ローラの拡大図である。
【図８】 別の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側遊星ローラの拡大図である。
【図９】 本発明の実施形態における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の低速段側遊星ローラの拡大図である。
【図１０】 （ａ）他の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の入力軸の断面図である。
（ｂ）他の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の入力軸の軸線方向断面図である。
【図１１】 トラクションドライブ装置の原理を説明するための説明図である。
【図１２】 従来技術の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の軸線方向断面図である。
【図１３】 従来技術の遊星ローラ式トラクションドライブ装置のリングローラの回転時における側面図である。
【図１４】 従来技術の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の遊星ローラがリングローラにより押圧されて変形する状態を説明するための正面図である。
【符号の説明】
１０…遊星ローラ式トラクションドライブ装置
１１…ケーシング
１２…入力軸
１５…軸受
２０…高速段
２１…高速段側遊星ローラ
２４…外輪
２５…軸受部
２８…周方向溝
３０…高速段側リングローラ
３１…襟部
３２…出力軸
３３…円板部
３６…凹部
３７…開口部
３９…凸部
５０…シール部材
６０…低速段
７１…低速段側遊星ローラ
７４…外輪
７５…周方向凸部
７６…コロ
７７…フランジ
７９…周方向凸部
８０…低速段側リングローラ
８１…襟部
８２…低速段出力軸
８３…円板部
９０…リング部材
【発明の属する技術分野】
本発明は動力伝達装置、例えばマイクロガスタービン等を減速させて発電機と結合させるための減速機として使用される遊星ローラ式トラクションドライブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にマイクロガスタービンは高速で回転しており、この動力を発電機に伝える際にはマイクロガスタービンと発電機との間に減速機を配置する必要がある。減速機として歯車式減速機を使用する場合には騒音および振動が生じることが問題となるので、低騒音および低振動での動力伝達を可能とするためにトラクションドライブ装置を動力伝達装置として採用することが一般的に知られている。
【０００３】
図１１はトラクションドライブ装置の原理を説明するための説明図である。図１１に示すように、二つのローラ１０１、１０２の周面を互いに隣接させて配置する。これらローラの間にはトラクションドライブ油１０３を供給する。次いで、これらローラ１０１、１０２に荷重、すなわち法線力Ｐを掛けつつ一方のローラ１０１を回転させる。これによってローラ１０１、１０２間の圧力が高くなることにより油膜１０３の粘度も高くなり、剪断作用によってローラ１０１の回転トルクを伝達力ｆ×Ｐ（ｆはトラクション係数）として他方のローラ１０２に伝えることができる。従って、ローラ１０２はｆ×Ｐの力を受けて回転する。このようなトラクションドライブ装置を採用することにより騒音および振動を少なくすることができる。
【０００４】
図１２は従来技術の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の軸線方向断面図である。図１２に示される遊星ローラ式トラクションドライブ装置１００は高速段２００と低速段６００とが連続している複数段構造となっている。
【０００５】
高速段入力軸１２０が軸受１５０を介して遊星ローラ式トラクションドライブ装置１００のケーシング１１０に固定されている。ケーシング１１０内においては、高速段入力軸１２０の外周面周りに複数、例えば三つの遊星ローラ２１０がこれら遊星ローラの各軸２２０回りに回転可能であってこれら軸２２０はケーシング１１０に固定されている。また高速段入力軸１２０の端部が太陽ローラとしての役目を果たしている。これら遊星ローラ２１０の軸２２０はケーシング１１０に固定されている。さらに遊星ローラ２１０周りにはリングローラ３００が配置されている。前述した法線力を形成するためにリングローラ３００は焼嵌めされている。図１２に示すように、リングローラ３００は円板部３３０とこの円板部３３０の外周部から延びる襟部３１０とを含んでおり、さらに高速段出力軸３２０が円板部３３０の中心から前記襟部とは反対方向に延びている。
【０００６】
図１２に示す遊星ローラ式トラクションドライブ装置１００においては高速段出力軸３２０は低速段６００の低速段入力軸と一体的になっている。前述した高速段２００の場合と同様に、低速段入力軸の端部は太陽ローラとしての役目を果たし、低速段入力軸３２０の外周面周りに複数、例えば三つの遊星ローラ７１０がこれら遊星ローラの各軸７２０回りに回転可能である。これら遊星ローラ７１０の軸７２０は遊星ローラ式トラクションドライブ装置１００のケーシング１１０に固定されている。さらにリングローラ８００が焼嵌めにより遊星ローラ７１０周りに同様に配置されている。さらに、リングローラ８００は円板部８３０とこの円板部８３０の外周部から延びる襟部８１０とを含んでおり、低速段出力軸８２０が円板部８３０の中心から前記襟部とは反対方向に延びている。
【０００７】
動作時、高速段２００の入力軸１２０から入力された動力は太陽ローラに相当する入力軸１２０の端部と複数、例えば三つの遊星ローラ２１０とを介して、後述する減速比でリングローラ３００に伝達される。前述したように遊星ローラ２１０の軸２２０はケーシング１１０に固定されているので、遊星ローラ２１０は公転することなしにリングローラ３００が回転することとなる。このように、遊星ローラが公転することなしにリングローラが回転することにより動力を伝える遊星ローラ式トラクションドライブ装置をスター型の遊星ローラ式トラクションドライブ装置と呼ぶ。スター型の場合の減速比はリングローラ３００の内径を軸１２０の直径で除することにより求められる。次いで、低速段６００においても、出力軸３２０からの動力が太陽ローラに相当する出力軸３２０の端部と複数、例えば三つの遊星ローラ７１０とを介して、減速されてリングローラ８００に伝達される。従って、入力軸１２０の動力は高速段２００および低速段６００において二段階で減速されつつリングローラ８００の出力軸８２０まで伝えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、入力軸１２０が極めて高速で回転する場合には、高速段２００におけるリングローラ３００が遠心力により変形する。図１３は従来技術の遊星ローラ式トラクションドライブ装置のリングローラの回転時における側面図である。高速段２００内のリングローラ３００が回転軸３２０回りに高速回転すると、図１３において点線で示すように遠心力により襟部３１０の先端部付近が外方に屈曲するようになる。円板部３３０は比較的厚くて剛性が大きいので、襟部３１０と円板部３３０との間の連結部分はほとんど変形せず、襟部３１０の先端部付近のみが外方に屈曲する。このような変形により遊星軸受の成立が困難となり、伝達力が低下すると共にリングローラ内の遊星ローラが離脱して損傷する可能性がある。従って、伝達力の低下と遊星ローラの損傷とを妨げるために、リングローラ３００の襟部３１０の先端部付近が外方に屈曲しないようにするのが好ましい。
【０００９】
また動作時には高速段２００における遊星ローラ２１０はリングローラ３００により押圧されつつ回転するので、円形の遊星ローラ２１０自体が楕円形に変形する。図１４は従来技術の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の遊星ローラがリングローラにより押圧されて変形する状態を説明するための正面図である。理解を容易にするために高速段２００における一つのみの遊星ローラ２１０を示している。図１４において実線により示すように、高速段２００における遊星ローラ２１０はケーシング１１０に固定される軸２２０と軸２２０の外周に配置される外輪２４０とこれら軸２２０と外輪２４０との間に配置される軸受部２５０とにより構成されている。しかしながら、図１４において点線で示すように、動作時には、高速段２００における遊星ローラ２１０の外輪２４０がリングローラ３００の襟部３１０に押圧されて楕円状に変形する。この際、内輪に相当する軸２２０と軸受部２５０とはほとんど変形しないので、隙間２９０が軸２２０と外輪２４０との間に局所的に形成されることとなる。遊星ローラ式トラクションドライブ装置１００が動作するときに、この隙間２９０が存在することにより振動および騒音が生じて伝達力が低下する。さらに外輪２４０および軸受部２５０が両方とも金属製部材であるためにフレッティングコロッションすなわち擦過腐食が発生して遊星ローラ２１０が損傷しうる。従って、伝達力の低下と遊星ローラの損傷とを妨げるために、動作時に遊星ローラ２１０の軸２２０と外輪２４０との間に隙間が生じないようにするのが好ましい。
【００１０】
さらに、遊星ローラ式トラクションドライブ装置１００を減速機として使用する場合には、第一の段である高速段２００においては回転数が大きくてトルクが小さく、第二の段である低速段６００においては回転数が小さくてトルクが大きい。従って、低速段における比較的大きなトルクに耐えるために低速段６００の遊星ローラ７１０の外輪７４０と軸７２０との間には複数のコロまたはニードル７６０が配置されている。しかしながら、遊星ローラ式トラクションドライブ装置１００を長時間使用する場合には、コロまたはニードル７６０および遊星ローラ７１０の外輪７４０がスラスト方向に移動しうる。この場合には外輪７４０もしくはコロまたはニードル７６０が脱落する可能性があり、動力を伝達するのが困難になると共に遊星ローラ７１０が焼付いて損傷しうる。従って、伝達力の低下と遊星ローラの損傷とを妨げるために、ニードル７６０および遊星ローラ７１０の外輪７４０がスラスト方向に移動しないようにするのが好ましい。
【００１１】
また、遊星ローラ式トラクションドライブ装置１００のケーシング１１０内においては単一のトラクションドライブ油、例えばナフテン系合成油を使用するのが普通である。しかしながら、ナフテン系合成油は加圧時に粘度が上昇しやすいので、ナフテン系合成油を高速回転する入力軸１２０の軸受１５０において使用する場合には損失が大きくなり伝達力が低下する。また高速回転に適した油を軸受１５０において使用する場合には、この油が入力軸１２０に沿って太陽ローラまで到達してトラクションドライブ油と混合するので伝達力が低下する。従って、伝達力の低下を妨げるために、太陽ローラを含むトラクションドライブ部と入力軸の軸受とにおいてそれぞれの性質に応じた油を使用するのが好ましい。
【００１２】
それゆえ、本発明は伝達力の低下と遊星ローラの損傷とを妨げるようにした遊星ローラ式トラクションドライブ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、ケーシングと、該ケーシング内に軸受を介して回転可能に保持される第一の軸と、該第一の軸に設けられる太陽ローラと、該太陽ローラの外周面周りに隣接して配置される複数の遊星ローラとを具備し、前記遊星ローラは前記太陽ローラに隣接する外輪部と前記外輪部の内周面に形成された周方向凸部および前記遊星ローラ用軸の外周面に形成された周方向凸部の間でかつ前記遊星ローラ用軸に形成された二つの遊星ローラ用軸フランジの間に配置される複数のコロとを含んでおり、前記遊星ローラはこれら遊星ローラの各遊星ローラ用軸回りに回転可能であって前記遊星ローラ用軸は前記ケーシングに固定されており、さらに一面において前記遊星ローラ用軸の前記周方向凸部の側面と前記外輪部の前記周方向凸部の側面とに接触すると共に他面において前記フランジの側面に接触するよう配置されていて平滑面を備えたリング部材を含んでおり、さらに、前記複数の遊星ローラに隣接しかつこれら遊星ローラを押圧しつつ内包する襟部を含むリングローラを具備し、前記リングローラは該リングローラの襟部が外周部から延びる円板部と該円板部の中心から前記襟部とは反対方向に延びる第二の軸とを含んでいる遊星ローラ式トラクションドライブ装置が提供される。
【００１４】
すなわち請求項１に記載の発明によって、リング部材の平滑面が外輪およびフランジと接触することによる摩擦を小さくしつつコロおよび外輪が軸線方向に移動することによる伝達力の低下を妨げると共に、コロおよび外輪が遊星ローラから脱落して遊星ローラが破損するのを妨げることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、前記リング部材が合金系材料から形成されている。
すなわち請求項２に記載の発明によって、リング部材の平滑面が外輪およびフランジと接触することによる摩擦を小さくしつつコロおよび外輪が軸線方向に移動することによる伝達力の低下をさらに妨げると共に、コロおよび外輪が遊星ローラから脱落して遊星ローラが破損するのをさらに妨げることができる。合金系材料は例えば銅合金であるのが好ましい。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、前記リング部材が樹脂系材料から形成されている。
すなわち請求項３に記載の発明によって、リング部材の平滑面が外輪およびフランジと接触することによる摩擦を小さくしつつコロおよび外輪が軸線方向に移動することによる伝達力の低下をさらに妨げると共に、コロおよび外輪が遊星ローラから脱落して遊星ローラが破損するのをさらに妨げることができる。樹脂系材料は例えばゴムまたはプラスチックであるのが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して参考例を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするためにこれら図面は適宜縮尺を変更すると共に部材の一部を適宜省略している。
図１は参考例の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の軸線方向断面図である。図１に示される遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０は高速段２０と低速段６０とが連続している二段構造となっている。
【００１８】
高速段入力軸１２が軸受１５を介して遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０のケーシング１１に固定されている。ケーシング１１内においては、高速段入力軸１２の外周面周りに複数、例えば三つの遊星ローラ２１がこれら遊星ローラの各軸２２回りに回転可能であってこれら軸２２はケーシング１１に固定されている。また高速段入力軸１２の端部が太陽ローラとしての役目を果たしている。これら遊星ローラ２１の軸２２はケーシング１１に固定されている。さらに遊星ローラ２１周りにはリングローラ３０が配置されている。前述した法線力を形成するためにリングローラ３０は焼嵌めされている。図１に示すように、リングローラ３０は円板部３３とこの円板部３３の外周部から延びる襟部３１とを含んでおり、高速段出力軸３２が円板部３３の中心から襟部とは反対方向に延びている。図２は参考例の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の遊星ローラの係合状態を示すための正面図である。高速段入力軸１２周りに、複数、例えば三つの遊星ローラ２１が配置されており、これら遊星ローラ２１周りにリングローラ３０が配置されている。動力を伝えるために、高速段入力軸１２、遊星ローラ２１およびリングローラ３０は互いに押圧されつつ配置されている。また高速段２０における遊星ローラ２１はケーシング１１に固定される軸２２と軸２２の外周に配置される外輪２４とこれら軸２２と外輪２４との間に配置される軸受部２５、例えば玉軸受とにより構成されている。
【００１９】
高速段出力軸３２は低速段６０の低速段入力軸と一体的になっている。前述した高速段２０の場合と同様に、低速段入力軸の端部は太陽ローラとしての役目を果たし、低速段入力軸３２の外周面周りに複数、例えば三つの遊星ローラ７１がこれら遊星ローラの各軸７２回りに回転可能に配置されている。これら遊星ローラ７１の軸７２は遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０のケーシング１１に固定されている。さらにリングローラ８０が焼嵌めにより遊星ローラ７１周りに同様に配置されている。さらに、リングローラ８０は円板部８３とこの円板部８３の外周部から延びる襟部８１とを含んでおり、低速段出力軸８２が円板部８３の中心から襟部とは反対方向に延びている。また遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０を減速機として使用する場合には、第一の段である高速段２０においては回転数が大きくてトルクが小さく、第二の段である低速段６０においては回転数が小さくてトルクが大きい。従って、このようなトルクに耐えるために低速段６０における遊星ローラ７１の外輪７４と軸７２との間には複数のコロまたはニードル７６が配置されている。
【００２０】
動作時、高速段２０の入力軸１２から入力された動力は太陽ローラに相当する入力軸１２の端部と複数、例えば三つの遊星ローラ２１とを介して減速されつつリングローラ３０に伝達される。前述したように遊星ローラ２１の軸２２はケーシング１１に固定されているので、遊星ローラ２１は公転することなしにリングローラ３０が回転することとなる。高速段２０のリングローラ３０の出力軸３２は低速段６０の入力軸となっている。次いで、低速段６０においても、出力軸３２からの動力が太陽ローラに相当する出力軸３２の端部と複数、例えば三つの遊星ローラ７１とを介して減速されてリングローラ８０に伝達される。従って、入力軸１２０の動力は高速段２０および低速段６０において二段階で減速されつつリングローラ８０の出力軸８２まで伝えられる。
【００２１】
図３は参考例のうちの第一の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側リングローラの斜視図である。理解を容易にするために図３においては遊星ローラおよび入力軸を省略している。本参考例においては少なくとも一つ、例えば五つの凹部３６が高速段側リングローラ３０の円板部３３に形成されている。図３に示すようにこれら凹部３６はリングローラ３０の回転軸３２周りに対称でかつ襟部３１と同一の面に形成されている。
【００２２】
図４は図３に示す高速段側リングローラの部分斜視図である。図４に示す凹部３６の深さＤは円板部３３の厚さＳの約５０％であり、或る参考例においては凹部３６の深さＤは円板部３３の厚さＳの約３０％よりも大きくなっている。さらに、図５は参考例のうちの第一の遊星ローラ式トラクションドライブ装置のリングローラの回転時における側面図である。リングローラ３０の円板部３３内に前述した凹部３６を回転軸３２に対して対称に形成することにより、円板部３３の重量が減少すると共に円板部３３全体の剛性が低下する。従って、高速回転時には図５における点線で示すように襟部３１と円板部３３とを含むリングローラ３０全体が遠心力により半径方向に均等に延びるようになる。すなわち本参考例においては、従来技術のリングローラのように襟部３１の先端部のみが外方に屈曲することなしに、リングローラ３０全体が半径方向に延びる。従って、本参考例により高速回転時においてリングローラ３０が部分的に変形するのを避けることができる。本参考例により円板部の剛性が低下して遠心力による変形が半径方向に均等となるので伝達力が低下するのを妨げられると共に、リングローラ内の遊星ローラが離脱する可能性がなくなるので遊星ローラおよびリングローラの損傷を妨げることができる。当然のことながら、リングローラ３０の円板部３３に形成される凹部３６が円板部３３を貫通する開口部であってもよく、この場合には伝達力の低下と遊星ローラの損傷とをさらに妨げることができる。
【００２３】
図６（ａ）は別の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側リングローラの正面図である。図６（ｂ）はさらに別の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側リングローラの正面図である。理解を容易にするために、これら参考例においては凹部３６の代わりに開口部３７が示されている。開口部３７または凹部３６の形状は、図６（ａ）に示すように円形であってもよく、また図６（ｂ）に示すように扇形であってもよい。さらに凹部３６の形状は単一の環状型であってもよく、このような場合にも、前述した同様の効果を得ることができる。
【００２４】
当然のことながら、凹部３６または開口部３７は円板部３３の少なくとも一方の面に形成されていればよく、また円板部３３自体を薄肉化することにより前述した効果を高めることができる。
【００２５】
図７は参考例のうちの第二の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側遊星ローラの拡大図である。図７においては高速段側遊星ローラ２１の一部のみが示されている。前述したように高速段側遊星ローラ２１の軸２２と外輪２４との間には軸受部２５、例えば玉軸受が配置されている。図７に示すように本参考例においては軸受部２５に接触する外輪２４の内周面に周方向溝２８が形成されており、さらにＯリング４１がこの周方向溝２８内に配置されている。本参考例においては一つの遊星ローラ２１は二つの軸受部２５を含んでおり、さらに一つの軸受部２５に対して、一つのＯリングを含む一つの周方向溝２８が外輪２４に形成されている。前述したように従来技術においては高速回転時に軸受部２５０と外輪２４０との間に隙間２９０が生じる。これに対し、本参考例においてはＯリング４１を外輪２４と軸受部２５との間に設けることにより、高速回転時の隙間が生じなくなる。従って、隙間により発生していた騒音および振動も少なくでき、結果的に伝達力の低下を妨げることができる。さらに金属製部材である外輪２４と軸受部２５との間に生じうるフレッティングコロッションすなわち擦過腐食をＯリングにより防ぐことができるので、遊星ローラ２１の損傷を妨げることができる。すなわち本参考例によって遊星ローラ式トラクションドライブ装置の伝達力の低下と遊星ローラの損傷とを妨げることができる。
【００２６】
図８は別の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側遊星ローラの拡大図である。本参考例においては軸受部２５に接触する外輪２４の内周面に少なくとも二つの周方向溝２８が形成されている。さらにこれら周方向溝２８内には一つのＯリング４２、４３がそれぞれ配置されている。すなわち本参考例においては一つの遊星ローラ２１は二つの軸受部２５を含んでおり、さらに一つの軸受部２５に対して、一つのＯリング４２または４３を含む二つの周方向溝２８が外輪２４に形成されている。二つのＯリング４２または４３の間に位置する凸部３９と軸受部２５との間には潤滑油が供給されているので、高速回転時には凸部３９と軸受部２５との間の潤滑油が軸受部２５の背面に位置する背面ダンパとしての役目を果たしうる。従って、Ｏリングのみによる前述した効果に加えてこのような背面ダンパとしての効果が加わることにより、高速回転時に生じる隙間をさらに少なくできると共に擦過腐食をさらに少なくできる。それゆえ、本参考例によって遊星ローラ式トラクションドライブ装置の伝達力の低下をさらに妨げると共に遊星ローラ２１の損傷をさらに妨げることができる。
【００２７】
図９は本発明の実施形態における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の低速段側遊星ローラの拡大図である。前述したように低速段６０における遊星ローラ７１においては、複数のニードルまたはコロ７６が外輪７４と軸７２との間に配置されている。図９に示すように、これらニードルまたはコロ７６は外輪７４の内周面に形成された周方向凸部７５と軸７２の外周面に形成された周方向凸部７９との間に配置されている。コロ７６の軸線方向長さは周方向凸部７５、７９の軸線方向長さよりも小さい。さらに、図９に示すように遊星ローラ７１の軸７２には二つのフランジ７７、７８が設けられている。本実施形態においては、平滑な表面を備えた二つのリング部材９０がフランジ７７、７８の側面と周方向凸部７５、７９の側面とにそれぞれ接触するよう配置されている。さらに図９から分かるようにコロ７６は二つのリング部材９０の間に配置されている。
【００２８】
このように、低速段６０の周方向凸部７９とフランジ７７、７８とを遊星ローラ７１の軸７２に設けて周方向凸部７５を外輪７４に設けると共に二つのリング部材９０をフランジ間に配置することによって、リング部材の平滑面によりリング部材が外輪およびフランジと接触することによる摩擦を小さくしつつコロ７６が長期間の使用により外輪７４を越えて軸線方向に移動して伝達力が低下するのを妨げることができる。また、リング部材９０は外輪７４の周方向凸部７５にも接触して外輪自体を把持しているので、コロ７６と外輪７４とが軸線方向に移動して遊星ローラ７１が焼付いて破損するのを妨げることができる。すなわち本実施形態によって遊星ローラ式トラクションドライブ装置の伝達力の低下と遊星ローラの損傷とを妨げることができる。
【００２９】
また、平滑な表面を備えたリング部材９０は合金系材料、例えば銅合金、もしくは樹脂系材料、例えばゴムまたはプラスチックから形成されるのが好ましく、これによりリング部材の平滑面が外輪およびフランジと接触することによる摩擦をさらに小さくでき、結果的に伝達力の低下と遊星ローラの焼付きによる損傷とをさらに妨げることができる。
【００３０】
他の参考例においては図１に示されるようにシール部材５０が入力軸１２を保持するための軸受１５と入力軸１２に設けられた太陽ローラ（入力軸１２の内方側端部に相当する）との間に設けられている。図１０（ａ）は他の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の入力軸の断面図であり、さらに図１０（ｂ）は他の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の入力軸の軸線方向断面図である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示されるシール部材５０はスロットルブッシュシールである。
【００３１】
シール部材としてメカニカルシールを採用することも想定されるが、構造が複雑になると共に損失もより大きいので、構造が単純で損失のより少ないスロットルブッシュシールを採用するのが好ましい。従って、遊星ローラ式トラクションドライブ装置全体における損失の低下をメカニカルシール使用時の損失の低下よりも少なくすることができる。
【００３２】
【発明の効果】
さらに、請求項１に記載の発明によれば、リング部材の平滑面が外輪およびフランジと接触することによる摩擦を小さくしつつコロおよび外輪が軸線方向に移動することによる伝達力の低下を妨げると共に、コロおよび外輪が遊星ローラから脱落して遊星ローラが焼付いて破損するのを妨げることができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項２に記載の発明によれば、リング部材の平滑面が外輪およびフランジと接触することによる摩擦をさらに小さくしつつコロおよび外輪が軸線方向に移動することによる伝達力の低下をさらに妨げると共に、コロおよび外輪が遊星ローラから脱落して遊星ローラが焼付いて破損するのをさらに妨げることができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項３に記載の発明によれば、リング部材の平滑面が外輪およびフランジと接触することによる摩擦をさらに小さくしつつコロおよび外輪が軸線方向に移動することによる伝達力の低下をさらに妨げると共に、コロおよび外輪が遊星ローラから脱落して遊星ローラが焼付いて破損するのをさらに妨げることができるという効果を奏しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考例の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の軸線方向断面図である。
【図２】 参考例の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の遊星ローラの係合状態を示すための正面図である。
【図３】 参考例のうちの第一の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側リングローラの斜視図である。
【図４】 図３に示す高速段側リングローラの部分斜視図である。
【図５】 参考例のうちの第二の遊星ローラ式トラクションドライブ装置のリングローラの回転時における側面図である。
【図６】 （ａ）別の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側リングローラの正面図である。
（ｂ）さらに別の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側リングローラの正面図である。
【図７】 参考例のうちの第二の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側遊星ローラの拡大図である。
【図８】 別の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の高速段側遊星ローラの拡大図である。
【図９】 本発明の実施形態における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の低速段側遊星ローラの拡大図である。
【図１０】 （ａ）他の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の入力軸の断面図である。
（ｂ）他の参考例における遊星ローラ式トラクションドライブ装置の入力軸の軸線方向断面図である。
【図１１】 トラクションドライブ装置の原理を説明するための説明図である。
【図１２】 従来技術の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の軸線方向断面図である。
【図１３】 従来技術の遊星ローラ式トラクションドライブ装置のリングローラの回転時における側面図である。
【図１４】 従来技術の遊星ローラ式トラクションドライブ装置の遊星ローラがリングローラにより押圧されて変形する状態を説明するための正面図である。
【符号の説明】
１０…遊星ローラ式トラクションドライブ装置
１１…ケーシング
１２…入力軸
１５…軸受
２０…高速段
２１…高速段側遊星ローラ
２４…外輪
２５…軸受部
２８…周方向溝
３０…高速段側リングローラ
３１…襟部
３２…出力軸
３３…円板部
３６…凹部
３７…開口部
３９…凸部
５０…シール部材
６０…低速段
７１…低速段側遊星ローラ
７４…外輪
７５…周方向凸部
７６…コロ
７７…フランジ
７９…周方向凸部
８０…低速段側リングローラ
８１…襟部
８２…低速段出力軸
８３…円板部
９０…リング部材
Claims (3)
- ケーシングと、
該ケーシング内に軸受を介して回転可能に保持される第一の軸と、
該第一の軸に設けられる太陽ローラと、
該太陽ローラの外周面周りに隣接して配置される複数の遊星ローラとを具備し、前記遊星ローラは前記太陽ローラに隣接する外輪部と前記外輪部の内周面に形成された周方向凸部および前記遊星ローラ用軸の外周面に形成された周方向凸部の間でかつ前記遊星ローラ用軸に形成された二つの遊星ローラ用軸フランジの間に配置される複数のコロとを含んでおり、前記遊星ローラはこれら遊星ローラの各遊星ローラ用軸回りに回転可能であって前記遊星ローラ用軸は前記ケーシングに固定されており、さらに一面において前記遊星ローラ用軸の前記周方向凸部の側面と前記外輪部の前記周方向凸部の側面とに接触すると共に他面において前記フランジの側面に接触するよう配置されていて平滑面を備えたリング部材を含んでおり、
さらに、
前記複数の遊星ローラに隣接しかつこれら遊星ローラを押圧しつつ内包する襟部を含むリングローラを具備し、前記リングローラは該リングローラの襟部が外周部から延びる円板部と該円板部の中心から前記襟部とは反対方向に延びる第二の軸とを含んでいる遊星ローラ式トラクションドライブ装置。 - 前記リング部材が合金系材料から形成されている請求項１に記載の遊星ローラ式トラクションドライブ装置。
- 前記リング部材が樹脂系材料から形成されている請求項１に記載の遊星ローラ式トラクションドライブ装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001384748A JP3735297B2 (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | 遊星ローラ式トラクションドライブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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