JPH0416022Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は遊星ローラ式変速装置に関し、さらに
詳しくは、太陽ローラと、該太陽ローラの径方向
の外方に同軸的に配置されるリングと、前記太陽
ローラと前記リングとの間の空間内に、ラジアル
荷重が付与されてころがり摩擦接触状態で配置さ
れる複数の遊星ローラと、隣り合う遊星ローラ間
に配置され、遊星ローラの外周面とすべり接触す
るローラ支承部を有するキヤリアとを含む遊星ロ
ーラ式変速装置に関する。

（従来技術） 前述のタイプの遊星ローラ式変速装置では、キ
ヤリアのローラ支承部は、遊星ローラの外周面と
すべり接触をして遊星ローラに回転力を及ぼし、
あるいは逆に遊星ローラから回転力を受けるの
で、キヤリアのローラ支承部と遊星ローラとの間
の潤滑が非常に重要となる。

実開昭59−70957号公報に記載された遊星ロー
ラ式変速装置では、太陽ローラに軸線方向の油孔
と該油孔から径方向へ伸びる潤滑油噴出口とを設
ける一方、キヤリアのローラ支承部に、前記潤滑
油噴出口から噴出される潤滑油を受け、これを遊
星ローラに向けて噴出させる潤滑油供給路を設
け、太陽ローラの回転によつて前記油孔から前記
潤滑油噴出口を経て噴出される潤滑油を、前記潤
滑油供給路に間欠的に供給するように構成されて
いる。

実開昭59−45347号公報に記載された遊星ロー
ラ式変速装置では、キヤリアのローラ支承部に、
該ローラ支承部に連結される軸の中央を通つて導
かれた潤滑油を軸線方向へ導く油孔と、該油孔か
ら遊星ローラに対向する面に向けて伸びる潤滑油
噴出ポートとを設け、潤滑油をローラ支承部から
遊星ローラに供給するように構成されている。

（考案が解決しようとする問題点） 両公報に記載された変速装置では、ローラ支承
部の遊星ローラに対向する面、すなわち接触面の
曲率は、遊星ローラの外周面のそれと実質的に同
じである。そのため作動時、ローラ支承部の接触
面は遊星ローラの外周面と面接触することとな
り、両者の間に潤滑油のための間〓がほとんどで
生じなくなつてしまう。この状態では、潤滑油
は、ローラ支承部と遊星ローラとがなす間〓に十
分に供給されない。特に、キヤリアや遊星ロー
ラ、太陽ローラの回転に基づく遠心力を利用して
潤滑油を供給しようとする場合、供給圧力が低い
のでその効果は非常に少ない。

本考案の目的は、キヤリアのローラ支承部と遊
星ローラとの間に十分な潤滑油を確実に供給で
き、キヤリアのローラ支承部と遊星ローラとが接
触する箇所の潤滑効果を高めることができる遊星
ローラ式変速装置を提供することにある。

（問題を解決するための手段） 本考案に係る遊星ローラ式変速装置は、太陽ロ
ーラと、該太陽ローラの径方向の外方に同軸的に
配置されるリングと、前記太陽ローラと前記リン
グとの間の空間内に配置される複数の遊星ローラ
と、隣り合う遊星ローラ間に配置されるローラ支
承部を有するキヤリアとを含み、前記ローラ支承
部は、正転時における前記遊星ローラとの接触箇
所から径方向の外方へ伸びる面であつて前記接触
箇所より径方向の外方となる前記遊星ローラの部
分と相まつてくさび状空間を形成する面を有する
正転時接触面と、前記太陽ローラに対向する部分
に入口を、前記くさび形成面に出口を有する通路
であつて前記入口から前記出口に至る経路の前記
太陽ローラの軸線からの距離が、前記出口に近づ
くにつれて次第に長くなるように形成された通路
とを備え、前記正転時接触面に、前記遊星ローラ
の表面よりも軟質の金属層が設けられている。

（作用および効果） リングを固定した状態で、キヤリアの正転時接
触面が遊星ローラを押すと、遊星ローラが太陽ロ
ーラの回りを公転しながら自転し、太陽ローラは
一定の変速比で回転する。

太陽ローラの回転によりキヤリアのローラ支承
部へ飛散された潤滑油は、通路から正転時接触面
のくさび形成面へ至り、くさび状空間へ流出す
る。くさび状空間に流出した潤滑油は遊星ローラ
の自転により接触箇所へ巻き込まれ、潤滑に共さ
れる。

通路の入口から出口に至る経路の太陽ローラの
軸線からの距離が、前記出口に近づくにつれて次
第に長くなるように、通路が形成されているた
め、潤滑油が通路を通つて遠心力により確実かつ
容易にくさび形成面に導かれることと、このくさ
び形成面に導かれた潤滑油がくさび状空間に順次
流出し、遊星ローラの自転によりキヤリアのロー
ラ支承部と遊星ローラとの接触箇所に強制的に巻
き込まれることとのため、キヤリアのローラ支承
部と遊星ローラとが接触する箇所の潤滑効果が大
きい。その結果、キヤリアのローラ支承部や遊星
ローラ、ひいては太陽ローラの耐久性を高め、長
期にわたる性能維持が可能となる。

ローラ支承部の正転時接触面に、遊星ローラの
表面よりも軟質の金属層が設けられているため、
鋼同志の金属接触を防止することができる。ま
た、構成要素の製作の過程で発生したり、作動時
に混入した微小の硬い異物は、金属層に進入して
吸収されることとなり、滑らかな接触を確保でき
る。

キヤリアのローラ支承部と遊星ローラとの接触
箇所に向けて常時、十分な潤滑油が供給されてい
るので、遊星ローラに生ずる発熱を抑えることが
できる。

くさび状空間と軟質の金属層とを設けた結果、
相乗的効果により、遊星ローラ式変速装置の耐久
性を従来のものに比して数倍向上できる。

（実施例） 遊星ローラ式変速装置１０は、第１図および第
２図に示すように、太陽ローラ１２と、太陽ロー
ラ１２の径方向の外方に同軸的に配置されるリン
グ１４と、太陽ローラ１２とリング１４との間の
空間１６内に締りばめの状態で配置される複数
（図示の実施例では３個）の遊星ローラ１８と、
キヤリア２０とを含む。太陽ローラ１２に軸２２
が、またキヤリア２０に軸２４が結合され、リン
グ１４は通常固定される。

キヤリア２０は、隣り合う遊星ローラ１８間に
配置される３つのローラ支承部２６を有する。各
ローラ支承部２６は、正転時、すなわちキヤリア
２０が第１図において矢印Ａの方向へ回転し、遊
星ローラ１８が矢印Ｂの方向へ自転する時、遊星
ローラ１８と接触することとなる正転時接触面２
８と、通路３０とを備える。

図示の実施例では、ローラ支承部２６の遊星ロ
ーラ１８に対向する側にメツキの金属層３２，３
３が設けられ、正転時に遊星ローラ１８に接触す
る金属層３２が正転時接触面２８を、逆転時に遊
星ローラ１８に接触する金属層３３が逆転時接触
面をそれぞれ構成している。正転時接触面２８の
うち、遊星ローラ１８と接触する箇所２９ａから
径方向の外方へ伸びる部分はくさび形成面２９ｂ
として形成される。くさび形成面２９ｂは、接触
箇所２９ａから径方向の外方に位置する遊星ロー
ラ１８の部分と相まつてくさび状空間３４を形成
する。逆転時接触面は正転時接触面と対称に形成
されている。

くさび形成面２９ｂは、遊星ローラ１８を組み
込む以前の自由状態において、遊星ローラ１８の
外周面の曲率半径より大きな曲率半径および異な
る曲率中心を選定して定められる。図示の実施例
では、正転時接触面２８は全長にわたつて同一曲
率半径の円弧面であり、遊星ローラ１８は、太陽
ローラ１２の軸線に直交する仮想面内の箇所２９
ａで、正転時接触面２８と点接触する。

通路３０は、キヤリアのローラ支承部２６の太
陽ローラ１２に対向する部分に入口３１ａを、く
さび形成面２９ｂに出口３１ｂを有する。通路３
０は、第１図に示すように、入口３１ａから出口
３１ｂに至る経路の太陽ローラ１２の軸線からの
距離が、出口３１ｂに近づくにつれて長くなるよ
うに、斜めに形成されている。これにより、入口
３１ａに達した潤滑油を、遠心力によつて出口３
１ｂに確実かつ容易に導くことができる。

図示の実施例では、入口３１ａは油だめを兼ね
ている。これにより、後述する太陽ローラ１２の
油路４３から、ローラ支承部２６へ向けて遠心力
で噴出される潤滑油を蓄え、ないし通路３０に受
容する潤滑油の量を増やすことができる。

通路３０のくさび形成面２９ｂにおける出口３
１ｂの位置は、接触箇所２９ａの可及的近くであ
ることが好ましい。そうすれば、潤滑油が遠心力
で、くさび状空間３４から径方向の外方へ飛散す
る可能性が少なくなり、潤滑油を接触箇所２９ａ
へ確実に巻き込むことができる。

キヤリアのローラ支承部２６は、遊星ローラ１
８に対向する部位にすべり軸受用の金属層３２，
３３を有する。これらの金属層は、キヤリアのロ
ーラ支承部２６や遊星ローラ１８の表面よりも軟
質の金属、たとえば、10〜30μの厚さの銀メツキ
層によつて形成される。この場合、銀メツキ層が
10μ以下では、後述するように、異物や突起の吸
収が不十分であり、銀メツキ層が30μ以上では、
メツキ層の耐圧強度が低くなつて銀メツキ層の形
状維持が困難になる。

軟質の金属層は、銀メツキの外、Pb−Sn系の
軸受用オーバレイ合金をローラ支承部２６に貼り
付けたり、その他のすべり軸受用の金属をローラ
支承部２６にスパツタリングしたりして得られ
る。

キヤリアのローラ支承部２６および（または）
遊星ローラ１８に、運転中に油膜厚さ以上の異物
のかみ込み等が発生したり、加工時の精度が低い
結果、油膜厚さ以上の突起が存在したりすると、
鋼同志の金属接触が起こることとなり、摩擦発熱
して焼付きが生ずると考えられる。一般に油膜の
厚みは、数μ程度であることから、前記した微小
の異物や突起を油膜のみで吸収することは難し
い。従つて、遊星ローラ１８の表面より軟質の金
属層を設けることにより、鋼同志の金属接触を防
止できる上、発生ないし存在する突起の、油膜の
厚さを越える部分が金属層に進入して吸収される
ので、滑らかな接触が確保され、遊星ローラ式変
速装置の耐久性を大幅に向上できる。

キヤリア２０に連なる軸２４に油路４０が設け
られ、油路４０の先端はジエツト孔４１となつて
いる、他方、太陽ローラ１２に油受け４２が形成
され、油受け４２から外周面まで、径方向の油路
４３が伸びている。図示の実施例では、さらに潤
滑油供給部材４４が配置され、そのジエツト孔４
５が遊星ローラ１８に対向しており、ここから噴
出された潤滑油の一部も入口３１ａに流れ込み、
キヤリアのローラ支承部へ導かれる。

（実施例の作用） 軸２４によりキヤリア２０がＡ方向へ回転し、
ローラ支承部２６から押付け力を受けた遊星ロー
ラ１８がＡ方向へ公転し、同時にＢ方向へ自転す
ると、太陽ローラ１２はＡ方向へ回転する。

軸２４の油路４０を経て供給された潤滑油は、
ジエツト孔４１から太陽ローラ１２の油受け４２
に至り、太陽ローラ１２の回転による遠心力で油
路４３からローラ支承部２６へ向けて噴出され
る。ローラ支承部２６の入口３１ａは間欠的に油
路４３に対向してここから潤滑油を受け、また潤
滑油供給部材４４から噴出された潤滑油の一部を
受け、この潤滑油は通路３０を経て出口３１ｂに
至り、くさび状空間３４に流出する。空間３４内
の潤滑油は遊星ローラ１８の回転により、ローラ
支承部２６との接触箇所２９ａへ巻き込まれ、潤
滑に供される。

伝達力20Kw、各ローラ径18mm、金属層３２と
して銀メツキを採用し、銀メツキの有無に応じて
実験をしたところ、その耐久性は、太陽ローラ１
２の回転数が10万rpmの場合、くさび状空間３４
のみでローラ支承部２６に銀メツキを設けないと
き、数時間、くさび状空間３４を形成することな
く銀メツキのみを設けたとき（この場合、締りば
めの状態のため、自由状態でキヤリアのローラ支
承部と同一であつた遊星ローラの曲率半径は、押
付力により楕円状となつて小さくなり、結果とし
て、微小のくさび状空間が生じている）、約400時
間、くさび状空間を設けると共に銀メツキを形成
したとき、約2100時間であつた。また、太陽ロー
ラ１２の回転数が５万rpmの場合、それぞれ数時
間、約500時間および約2700時間であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る遊星ローラ式変速装置
の、太陽ローラの軸線に直交する面で切断した断
面図、第２図は太陽ローラの軸線を含む面で切断
した断面図である。 １０……遊星ローラ式変速装置、１２……太陽
ローラ、１４……リング、１８……遊星ローラ、
２０……キヤリア、２６……ローラ支承部、２８
……正転時接触面、２９ａ……接触箇所、２９ｂ
……くさび形成面、３０……通路、３１ａ……入
口、３１ｂ……出口、３２，３３……金属層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 太陽ローラと、該太陽ローラの径方向の外方に
   同軸的に配置されるリングと、前記太陽ローラと
   前記リングとの間の空間内に締りばめの状態で配
   置される複数の遊星ローラと、隣り合う遊星ロー
   ラ間に配置されるローラ支承部を有するキヤリア
   とを含み、前記ローラ支承部は、正転時における
   前記遊星ローラとの接触箇所から径方向の外方へ
   伸びる面であつて前記接触箇所より径方向の外方
   となる前記遊星ローラの部分と相まつてくさび状
   空間を形成する面を有する正転時接触面と、前記
   太陽ローラに対向する部分に入口を、前記くさび
   形成面に出口を有する通路であつて前記入口から
   前記出口に至る経路の前記太陽ローラの軸線から
   の距離が、前記出口に近づくにつれて次第に長く
   なるように形成された通路とを備え、前記正転時
   接触面に、前記遊星ローラの表面よりも軟質の金
   属層が設けられた、遊星ローラ式変速装置。