JPH0452510Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、主として、遊星ローラを摩擦転動さ
せる固定輪と、入出力軸となる高速軸、低速軸の
各支持用軸受が装着されるユニツトケースとが一
体に形成されたものを備えたトラクシヨンドライ
ブユニツトに関する。

＜従来の技術＞ 従来からのトラクシヨンドライブユニツトとし
て本件出願人は種々提案しているが、その中で、
遊星ローラを摩擦転動させる固定輪と、入出力軸
となる高速軸、低速軸の各支持用軸受が装着され
るユニツトケースとを一体に形成しているものが
ある。この形式のトラクシヨンドライブユニツト
の基本的な構造は本願考案の第１図や第４図を参
照されたい。

このような構造のユニツトにおいて、高速軸や
低速軸はユニツトケースに対して不動状に位置決
め保持させる必要がある。そのために、従来では
ユニツトケースに対して高速軸支持用軸受や低速
軸支持用軸受を、スナツプリングなどを用いて不
動状に装着し、これら各軸受に対して高速軸や低
速軸を、ナツトを用いて固定していた。

＜考案が解決しようとする課題＞ ところで、このような構成を有する従来例の場
合には、次のような不都合がある。

従来から、高速軸における遊星ローラの摩擦転
動面を高強度とするために、少なくとも前記摩擦
転動面を硬化する必要があるが、特にかかるユニ
ツトが小型である場合、前記高速軸も小さな寸法
となるために部分的に硬化させるのが困難で手間
もかかるといつた理由から、軸全体を硬化させて
いる。

つまり、このように硬化させてある高速軸につ
いては、当該軸をそれの支持用軸受に対して固定
するのに、簡単なかしめを行うことができないの
で、この高速軸をそれの支持用軸受に対して固定
するためにナツトを用いる必要があつた。

このナツトを用いていると、それの配置スペー
スを確保する必要があつて、ユニツト全体の軸心
方向寸法を縮小する上での障害となつていた。ま
た、ナツトの螺着作業が面倒であるとともに、ナ
ツトの緩みを防ぐために高速軸の回転方向を限定
する必要があつて、使い難くなつていた。

本考案はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、簡単な手段で高速軸をユニツトケースに対し
て位置決め保持させて、上記従来の不都合を解決
することを目的としている。

＜課題を解決するための手段＞ 本考案は、このような目的を達成するために、
貫通孔を有する筒状のユニツトケースと、このユ
ニツトケースの貫通孔にその左右両開口端から突
き合わせ状態にそれぞれ挿通されて転がり軸受を
介して支持された高速軸および低速軸と、ユニツ
トケースにおける前記両側の転がり軸受間の領域
の内周面と高速軸の軸端との間に摩擦転動可能に
圧入されかつ低速軸の軸端に回動自在に保持され
た複数の遊星ローラとを備えた構成のトラクシヨ
ンドライブユニツトにおいて、次のような構成を
とる。

本考案にかかるトラクシヨンドライブユニツト
は、高速軸および低速軸の双方に、それらの支持
用軸受の各内端面に当接して当該両軸の離反方向
への変位を阻止する掛止部をそれぞれ設けるとと
もに、 前記低速軸における高速軸内端面との対向部分
に板体を設け、この板体もしくは高速軸の内端面
のいずれか一方の軸芯部に他方の軸芯部に当接す
る凸部を設けた構成に特徴を有する。

＜作用＞ 上記構成において、両軸にそれぞれ設けてある
掛止部をこれらの各支持用軸受の内端面に当接さ
せているから、両軸が互いに離反する方向に変位
するのが阻止される。

この状態では、両軸が互いに近接する側に変位
可能であるが、低速軸に設けた板体と板体もしく
は高速軸の内端面のいずれか一方に設けた凸部と
を当接させているから、仮に、一方軸が他方軸に
近接するよう変位すると、前記板体が凸部により
押圧されることに伴い、弾性反発が両軸に付勢さ
れるので、両軸が互いに離反させられて、両軸の
掛止部がそれらの各支持用軸受の内端面に当接さ
せられ、したがつて、所定の位置に両軸が位置決
め保持される。

しかも、板体と凸部の当接は面と凸との接触な
ので、この接触による両軸の回転損失は微小に抑
えられているとともに、前記接触を両軸の軸芯に
設定しているから、この当接部分に軸心方向の荷
重が負荷されたときにも両軸の回転に悪影響が及
ばない。

＜実施例＞ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は本考案の一実施例であるトラクシヨン
ドライブユニツトの一部切欠き縦断面図、第２図
は第１図の−線断面矢視図である。

図例のトラクシヨンドライブユニツト１は、固
定輪が一体形成された円筒状のユニツトケース１
０と、太陽軸が一体形成された高速軸２０と、キ
ヤリアが一体形成された低速軸３０と、複数個
（図では三個）の中空状の遊星ローラ４０とを備
えた構成である。

ユニツトケース１０の貫通孔内周面には、径方
向中心に向けて突出する所定幅の輪状凸部１１が
形成されており、この輪状凸部１１の内周面が遊
星ローラ４０の摩擦転動面となり、この輪状凸部
１１の存在部位が固定輪に対応する領域となる。
この輪状凸部１１の軸心方向中央位置には、周方
向に連続する凹溝１２が形成されており、この凹
溝１２の存在は遊星ローラ４０との面圧を高めて
高速軸２０から低速軸３０への動力伝達損失を減
少させるためのものである。そして、ユニツトケ
ース１０の輪状凸部１１の内周部（なし地で表す
部位）が高周波焼入れなどによりH_R C60〜65程
度の硬さに硬化されており、その以外の部分は硬
化されていない。

高速軸２０は、その外端が転がり軸受２を介し
てユニツトケース１０の貫通孔の一方開口端に支
持されており、内端に太陽軸としての小径の凸軸
２１が突設されている。この高速軸外端には軸心
方向外方に開口する凹入部２２が形成されてお
り、この凹入部２２の内周面にはスプライン溝２
３が形成されている。つまり、この凹入部２２に
図示しない駆動源の回転軸などが例えばスプライ
ン嵌合されるようになつている。そして、凸軸２
１には遊星ローラ４０の摩擦転動を案内する案内
溝２４が形成されている。

低速軸３０は、その中央部分が二つの転がり軸
受３，４を介してユニツトケース１０の貫通孔の
他方開口端に支持されており、内端には遊星ロー
ラ４０を保持するためのキヤリアとしての複数本
（図では三本）の突片３１が形成されているとと
もに、外端には小径の凸軸３２が突設されてい
る。この凸軸３２の外周面には、ねじ溝３３が形
成されており、ここに図示しない穿孔用ドリルや
ナツト締付け用工具などが螺合されるようになつ
ている。なお、この低速軸３０の突片３１それぞ
れの内径部分に、高速軸２０の凸軸２１が所定〓
間を介して配置され、低速軸３０の内端面と高速
軸２０の凸軸２１の内端面との間に所定の空間が
形成されている。この空間には、請求項に記載の
板体としての皿ばね５０と請求項に記載の凸部と
しての鋼製のボール５１とが介装されている。皿
ばね５０は低速軸３０の内端面の突片３１根元側
に嵌着されており、ボール５１は高速軸２０の凸
軸２１の内端面中心部に設けてある断面ほぼＶ字
形状の凹部２５に前記皿ばね５０の弾発付勢力に
よつて押し付けられている。これらの皿ばね５０
とボール５１とで高速軸２０と低速軸３０とが互
いに近接する側に変位するのを阻止させている。

遊星ローラ４０は、キヤリアとしての突片３１
間に回動自在に保持されて、ユニツトケース１０
の輪状凸部１１の内周面と高速軸２０の凸軸２１
の案内溝２４との間に摩擦転動可能に圧入されて
いる。前記遊星ローラ４０は、適切なしめしろを
与えるため、および圧接時の応力集中を緩和する
ため、中空状に形成されている。また、中空部内
周面側の応力集中を防ぐため、遊星ローラ４０の
中空部内周面側を除いて硬化処理を施し、中空部
内周面および内部に軟質部分を選択的に残してい
る。

そして、ユニツトケース１０の両端面それぞれ
の円周四箇所が、高速軸支持用軸受２、低速軸支
持用軸受３の外輪に対してそれぞれかしめられて
おり、ユニツトケース１０の右側端面のかしめ部
Ａと輪状凸部１１の右側端面とにより高速軸支持
用軸受２が、また、ユニツトケース１０の左側端
面のかしめ部Ｂと輪状凸部１１の左側端面とによ
り低速軸支持用軸受３，４が、それぞれユニツト
ケース１０に対して位置決め保持されている。

また、低速軸３０の中央部分の外端面の円周四
箇所が、低速軸支持用軸受３の内輪に対してかし
められており、この低速軸３０のかしめ部Ｃと当
該低速軸３０の突片３１の外端面３４（請求項に
記載の掛止部に相当）とにより低速軸支持用軸受
３，４に固定されている。

ところで、高速軸２０はその全体を硬化したも
のを採用しており、その関係上、高速軸支持用軸
受２に対してはかしめを施せないから焼き嵌めに
よつて圧入固定させている。

したがつて、上記構造のユニツト１では、低速
軸３０はユニツトケース１０に位置決め保持させ
ている低速軸支持用軸受３，４に対して固定して
あるので、それの軸心方向内外への変位は阻止さ
れているが、高速軸２０については、その外向き
フランジ２６（請求項に記載の掛止部に相当）を
高速軸支持用軸受２の内輪内端面に当接させてい
るので、該高速軸２０の外方への変位は阻止でき
るが、前記圧入嵌合力によつてのみ低速軸３０側
への変位を阻止させるようにしているだけなので
その変位は起こりうる。しかし、この変位は高速
軸２０と低速軸３０との間の対面空間に設けた皿
ばね５０とボール５１とによつて阻止させてい
る。つまり、仮に、高速軸２０が低速軸３０側へ
変位しても、高速軸２０の端面に設けてあるボー
ル５１で低速軸３０の内端面に設けてある皿ばね
５０を圧迫することに伴い、皿ばね５０の弾性反
発力が高速軸２０に対して付勢されるため、当該
高速軸２０が低速軸３０から離反させられて、所
定位置（高速軸２０の外向きフランジ２６が高速
軸支持用軸受２の内輪内端面に当接する位置）に
復帰させられる。なお、通常は、皿ばね５０によ
る弾性反発力を利用して、高速軸２０を所定位置
に位置決め保持させるように設定している。とこ
ろで、皿ばね５０とボール５１とはほぼ点接触と
なるようにしているので、接触による両軸の回転
損失は微小に抑えられているし、その接触位置も
高速軸２０と低速軸３０の軸芯位置に一致させて
いるので、両軸に対して回転振れを起こさせるよ
うな悪影響が生じない。

このように、かしめによつて高速軸支持用軸受
２、低速軸支持用軸受３，４および低速軸３０を
位置決め保持させるとともに、皿ばね５０とボー
ル５１とで高速軸２０を位置決め保持させる構造
としていれば、スナツプリングやナツトを用いる
従来品に比べて、該ユニツト１の軸心方向寸法を
コンパクトにできるとともに、スナツプリングの
係合溝やナツトの螺着溝を形成する必要がなくな
るなどのメリツトがある。

なお、高速軸２０として、その案内溝２４のみ
硬化したものを採用する場合も、前記皿ばね５０
とボール５１とにより高速軸２０の位置決めを行
わせれば、従来のようなナツトを利用するものに
おける不都合を解決できる点で有利となる。

次に、上記構造のトラクシヨンドライブユニツ
ト１の動作を説明する。高速軸２０を入力軸とし
た場合、その回転により遊星ローラ４０が自転し
ながら公転し、この公転により突片３１を通じて
低速軸３０が回転させられる。つまり、低速軸３
０には高速軸２０の回転数が所定の比率で減速さ
れて取り出されるので、この場合には減速機とな
る。一方、低速軸３０を入力軸とした場合には、
高速軸２０には低速軸３０の回転数が所定の比率
で増速されて取り出されるので、この場合には増
速機となる。

そして、上記トラクシヨンドライブユニツト１
は、例えば第３図に示すように、ハンドドリル５
の減速機として使用される。つまり、ハンドドリ
ル５の原動機（例えばエアモータ）の回転軸６が
トラクシヨンドライブユニツト１の高速軸２０の
凹入部２２にスプライン嵌合され、低速軸３０の
凸軸３２に所定の工具が取り付けられるのであ
る。

このハンドドリル５では、低速軸３０に過大ト
ルクが急激に加わつたときに、摩擦力で回動する
遊星ローラ４０が高速軸２０の凸軸２１の案内溝
２４内またはユニツトケース１０の輪状凸部１１
の内周面でスリツプすることになるので、原動機
の回転軸６とともに回転する高速軸２０を急激に
制止させようとする力が吸収され、作業者に対し
て大きな衝撃が伝わらずに済む。しかも、このよ
うな作業者が手に持つハンドドリル５の減速機と
して、上記のようにコンパクトに設計されたトラ
クシヨンドライブユニツト１を用いるために、ハ
ンドドリル５のコンパクト化が図れ、作業性の向
上に貢献できるものとなる。

次に、本考案の他の実施例を第４図に示して説
明する。同図において、第１図と同一部分に同一
の符号を付し、その説明を省略する。

本実施例での低速軸３０Ａには、第１図に示す
低速軸３０に設けていた凸軸３２の代わりに、軸
心方向内外に貫通する貫通孔３２Ａを設け、この
貫通孔３２Ａの内周面に設けているスプライン溝
３３Ａでもつて、該低速軸３０Ａに駆動源の回転
軸または加工用工具が装着されるようにしてい
る。つまり、低速軸３０Ａの軸心方向寸法が第１
図の低速軸３０よりも短くなるので、当該低速軸
３０を単一の転がり軸受３で支持させても十分な
支持剛性が得られるようになる。これに伴いユニ
ツトケース１０も第１図のものよりも短く設計で
きている。

このタイプのトラクシヨンドライブユニツト１
Ａにおいては、低速軸３０Ａに設けている貫通孔
３２Ａから塵埃などの異物が遊星ローラ４０の摩
擦転動部に混入するおそれがあるので、通常、貫
通孔３２Ａの内方開口端には防塵部材としての円
形板５０Ａを設けている。ゆえに、この構造の場
合、前記円形板５０Ａを、防塵部材としてだけで
なく上記第１図の皿ばね５０としても利用するこ
とができ、この円形板５０Ａとは別に第１図のよ
うな皿ばね５０をわざわざ設ける必要がない。た
だし、円形板５０Ａの代わりに第１図のような皿
ばねを用いてもよい。

さらに、ユニツトケース１０の外周面において
輪状凸部１１と対応する部分には、遊星ローラ４
０の軸心方向寸法よりも若干大きな幅の周溝１３
が形成されている。この周溝１３を設ければ、次
のような効果が得られる。通常、遊星ローラ４０
を負のしめしろを持つように所定部位に組み込む
ために、ユニツトケース１０の外径部がいびつに
膨らむことがあるが、前述のような周溝１３を設
ければ、前記膨らみは周溝１３の溝底で起こるだ
けで済み、ユニツトケース１０の外径寸法が変化
するのを防ぐことができるようになる。

このような構造のトラクシヨンドライブユニツ
ト１Ａは、例えば第５図に示すように、長尺なス
ピンドル本体７の内部における原動機の回転軸８
と加工工具９の軸端９Ａとの間の減速機として利
用される。この場合、上述のようにコンパクトに
設計されたユニツト１Ａを用いるために、スピン
ドル全体のコンパクト化に貢献できる。しかも、
ユニツト１Ａのユニツトケース１０の外周部に設
けた周溝１３により、それの外径膨らみが無くさ
れているので、スピンドル本体７への装着を精度
良く容易に行うことができる。

ところで、第１図に示すトラクシヨンドライブ
ユニツト１におけるユニツトケース１０は前述の
周溝１３を備えた構造としてもよい。また、上記
各実施例で説明した高速軸位置決め保持用の皿ば
ね５０とボール５１は、第６図ａ〜ｃに示すもの
を採用することもできる。第６図ａにはボール５
１の代わりに高速軸２０の内端面に球状突起５１
Ａを設けたものを、第６図ｂには皿ばね５０Ｂの
軸芯に球状突起５１Ｂを設けたものを、さらの第
６図ｃには皿ばね５０Ｃに形成した凹部５２Ｃに
ボール５１を保持させたものをそれぞれ示してい
る。これらの構造においても第１図や第４図に示
したものと同様の作用効果を奏する。

さらに、本考案は、上記各実施例で示した二つ
のタイプのトラクシヨンドライブユニツトのみに
限定されず、本考案の要旨を逸脱しない範囲で
種々具体化できることは言うまでもない。

＜考案の効果＞ 以上説明したように、本考案によれば、板体と
凸部とを用いた簡単な構成で、当該高速軸の低速
軸側への変位を阻止できる。つまり、従来のよう
なナツトを用いていないから、高速軸に前記ナツ
ト螺着溝を形成しなくて済み、製作コストを低減
できる。しかも、ナツトを用いていた従来品のよ
うに高速軸の回転方向が限定されるといつたこと
がないので、当該ユニツトの利用範囲を拡大でき
るようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の一実施例にかか
り、第１図はトラクシヨンドライブユニツトを示
す一部切欠の縦断面図、第２図は第１図の−
線断面矢視図、第３図は第１図のトラクシヨンド
ライブユニツトを利用したハンドドリルを示す一
部切欠の側面図である。また、第４図および第５
図は本考案の他の実施例のかかり、第４図はトラ
クシヨンドライブユニツトを示す一部切欠の縦断
面図、第５図は第４図のトラクシヨンドライブユ
ニツトを利用したスピンドルを示す一部切欠の側
面図である。さらに、第６図ａ〜ｃは皿ばねとボ
ールの変形実施例を示す要部拡大図である。 ２……高速軸支持用軸受、３，４……低速軸支
持用軸受、１０……ユニツトケース、１１……輪
状凸部（遊星ローラの摩擦転動面）、２０……高
速軸、２１……凸軸、２６……外向きフランジ
（高速軸の掛止部）、３０……低速軸、３１……突
片、３４……突片の外端面（低速軸の掛止部）、
４０……遊星ローラ、５０……皿ばね（板体）、
５１……ボール（凸部）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 貫通孔を有する筒状のユニツトケースと、この
   ユニツトケースの貫通孔にその左右両開口端から
   突き合わせ状態にそれぞれ挿通されて転がり軸受
   を介して支持された高速軸および低速軸と、ユニ
   ツトケースにおける前記両側の転がり軸受間の領
   域の内周面と高速軸の軸端との間に摩擦転動可能
   に圧入されかつ低速軸の軸端に回動自在に保持さ
   れた複数の遊星ローラとを備えた構成のトラクシ
   ヨンドライブユニツトにおいて、 高速軸および低速軸の双方に、それらの支持用
   軸受の各内端面に当接して当該両軸の離反方向へ
   の変位を阻止する掛止部をそれぞれ設けるととも
   に、 前記低速軸における高速軸内端面との対向部分
   に板体を設け、この板体もしくは高速軸の内端面
   のいずれか一方の軸芯部に他方の軸芯部に当接す
   る凸部を設けてあることを特徴とするトラクシヨ
   ンドライブユニツト。