JPH0469293B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は動力伝達装置に係り、特に摩擦圧接伝
動用ローラを利用した摩擦伝動装置に関する。

［従来の技術］ 遊星歯車装置は、同軸心を有する駆動軸と被動
軸との間で減速比の変更が必要な時に使用され
る。しかるに歯車同士の噛み合いにより減速比の
変更がなされているため、騒音、振動等が発生す
る場合があつた。この問題に対処するため摩擦圧
接伝動用ローラを使用し、該ローラにトルク伝達
のため予圧をかける機構として、駆動軸および被
動軸とローラ間の連結に互いに螺合するねじ機構
を設けた遊星式摩擦伝動装置が提案されている。
（例えば特開昭56−141452号公報） ［発明が解決しようとする問題点］ しかるに上記構成の遊星ローラ伝動装置はねじ
機構を使用し、軸の回転によるローラの軸方向の
移動によりローラに予圧をかける方法を用いてい
るため、トルク伝達が一方向のみにしかローラ間
の接触部に予圧がかからず、トルクを逆方向に伝
達することが不可能であつた。

［発明の目的］ 本発明の目的は、トルク伝達の方向にかかわら
ず、トルク伝達に応じた予圧が各ローラの接触部
にかかるようにした動力伝達装置を提供すること
にある。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するために本発明は、駆動軸
または被動軸の一方に連結された太陽ローラと、
被動軸または駆動軸の他方に連結されたリングロ
ーラと、前記太陽ローラの外周と前記リングロー
ラの内周にそれぞれ接触する中間ローラと、前記
中間ローラを回転自在に支持する中間ローラ軸
と、該中間ローラ軸に配設され前記各ローラ接触
部の予圧を伝達トルクに応じて変化させるカム機
構とからなる構成を有する。

また、固定部材と、駆動軸又は被動軸の一方に
連結される第１の軸と、被動軸又は駆動軸の他方
に連結される第２の軸と、前記第１及び第２の軸
と前記固定部材との間に配設され、前記第１及び
第２の軸を回転自在に支持せしめる第１及び第２
の支持手段と、前記第１の軸に連結された太陽ロ
ーラと、前記第２の軸に連結されたリングローラ
と、前記太陽ローラの外周と前記リングローラの
内周にそれぞれ接触する中間ローラと、該中間ロ
ーラを回転自在に支持する中間ローラ軸と、該中
間ローラ軸に配設され前記各ローラ接触部の予圧
を伝達トルクの大きさに応じて変化させるカム機
構と、前記第１及び第２の軸を軸方向に付勢せし
める第１及び第２の付勢手段とからなる構成を有
する。

［発明の作用、効果］ 上記構成により本発明の動力伝達装置は第１及
び第２の軸が被動軸又は駆動軸のいずれかの軸で
あるかにかかわらず、中間ローラと太陽ローラの
摩擦力により駆動力が第１及び第２の軸間に伝達
され、それにより中間ローラが公転しようとする
力を発生させることにより中間ローラ軸に配設さ
れるカム機構に相対回転が生じ、軸力を発生させ
ることとなり伝達トルクに応じた予圧を生じさせ
ることができる。

さらに第１及び第２の軸を軸方向に付勢せしめ
る付勢手段によつて中間ローラ、太陽ローラの接
触部に初期予圧を発生せしめることにより第１及
び第２の軸間に駆動力を伝達せしめ、中間ローラ
の公転しようとする力を発生させることにより中
間ローラ軸に配設されるカム機構に相対回転が生
じ、軸力を発生させることとなり伝達トルクに応
じた予圧を生じさせることができる。

［実施例］ 本発明の動力伝達装置を図に示す実施例に基づ
き説明する。

第１図は本発明の動力伝達装置の第１実施例を
示す。

動力伝達装置１は、駆動軸２と被動軸３と、被
動軸３がわの駆動軸２に一体的に形成された太陽
ローラ５、被動軸３に一体的に形成されたリング
ローラ６、太陽ローラ５とリングローラ６との間
に設けられ、中間ローラ軸７１に支持された中間
ローラ７、中間ローラ軸７１に設けられ、各ロー
ラ５，６，７に接触部の予圧を伝達トルクの大き
さ（第１１図）に応じて変化させるカム機構４を
有し、各ローラ５，６，７間の摩擦力により動力
を伝達する。

駆動軸２は、第１の支持手段であるラジアル軸
受（ラジアルベアリング）２１により回転自在に
支持され、第１の付勢手段である皿ばね２０によ
り各ローラ間５，６，７の接触部である接触面５
２，６２，７２に初期予圧を発生し、スナツプリ
ング２１Ａにより図示左方への移動を止められ、
一方がわ２２で図示しない入力軸と連結し、他方
がわ２３は、被動軸３の一方がわ３１に形成され
た凹部３２に挿入する突出部２４、外周２５に形
成された太陽ローラ５を形成している。

被動軸３は、皿ばね２０と同様の第２の付勢手
段である皿ばね３０を、リングローラに形成され
た係止手段３３Ａと第２の支持手段であるラジア
ル軸受３３との間に配設し、前記ラジアル軸受に
より回転自在に支持され、一方がわ３１の外周３
４より半径方向に突出した半径方向部３５、該半
径方向部３５より駆動軸２方向（図示左方）へ延
設された延設部３６、該延設部３６の内周３７に
形成されたリングローラ６からなり、他方がわ３
８は図示しない出力軸と連結している。

カム機構４は、固定部材７３に固定された中間
ローラ軸７１の一方がわ４３に形成されると共に
円環状の三角波形面を有し、後記する作用面を有
する一方のカムレース４１と、該カムレース４１
と対向するよう駆動軸２の他方がわ４６に形成さ
れると共に三角波形面を有し後記する作用面を有
する他方のカムレース４２とからなり、駆動軸２
（太陽ローラに連結されていても、リングローラ
に連結されていてもどちらでもよい）の回転トル
クにより中間ローラ軸７１は公転しようとするた
め、カム面４４，４５が広がろうとして中間ロー
ラ軸７１は図示右方向へ押されるため、各ローラ
接触部に予圧が発生する。被動軸３からトルクが
伝わる場合も同様である。

太陽ローラ５は、外周５１に、駆動軸２の軸心
上に頂点を有する円錐面の一部をなす軸方向の接
触面５２を形成し、該接触面５２に摩擦圧接する
接触面７２が外周に形成された中間ローラ７と接
触している。

中間ローラ７は、太陽ローラ５の両側に該太陽
ローラ５を挟むように配設され、固定部材７３に
固定され、ワツシヤ７８を介してキヤリア７７と
連結した中間ローラ軸７１に回転自在に軸支され
ている。

リングローラ６は中間ローラ７の外周に配さ
れ、内周面６１に中間ローラ７の前記接触面７２
に摩擦圧接する接触面６２が形成されており、ま
た太陽ローラ５、リングローラ６、中間ローラ７
の各接触面５２，６２，７２の接触角は、例えば
5゜〜30゜範囲内が好ましく、さらに各ローラ５，
６，７の材質は硬質スチール、アルミカーボン、
プラスチツク等の金属または非金属を使用しても
よい。

つぎに本実施例の作用を説明する。

太陽ローラ５は皿ばね２０により図示左方向の
力を受けており、また、リングローラ６も皿ばね
３０により図示左方向の力を受けている。したが
つて、太陽ローラ５、リングローラ６、中間ロー
ラ７の各接触面５２，６２，７２には、初期予圧
が発生している。

駆動軸２から見て、駆動軸２を右回り（時計回
り）方向に回転させて被動軸３に減速された回転
動力を伝達する場合、太陽ローラ５に摩擦圧接し
ている中間ローラ７は、左回り（反時計計回り）
方向へ自転するとともに、右回り（時計回り）方
向へ公転する力を受けるため、中間ローラ軸７１
に配設されたカム機構４は、一方のカムレース４
１と他方のカムレース４２との間の幅が広がるよ
うに双方の作用面４４，４５が広がり、中間ロー
ラ７は、図示右方向へ押される力を受ける。

したがつて、中間ローラ７は、太陽ローラ５と
の接触がテーパ状の接触面７２であるため、第１
１図に示す伝達トルクとローラ接触部予圧との関
係を示すデータに基づき半径方向の予圧を受け、
双方のローラ間の摩擦抵抗力に相当する回転トル
クを太陽ローラ５から伝達される。同様に中間ロ
ーラ７とリングローラ６との接触面６２，７２に
も予圧による摩擦抵抗力が生じ、中間ローラ７か
ら回転トルクを伝達されて、リングローラ６は左
回り方向にすなわち駆動軸２の回転方向とは逆方
向に回転され、被動軸３も同様に駆動軸２と逆回
転となる。

つぎに駆動軸２から見て、被動軸３を左回り方
向に回転させて駆動軸２に減速された回転動力を
伝達する場合、リングローラ６に摩擦圧接してい
る中間ローラ７は、左回り方向へ自転するととも
に、左回り方向へ公転する力を受けるため、中間
ローラ軸７１に配設されたカム機構４は、一方の
カムレース４１と他方のカムレース４２との幅が
広がるように双方の作用面４４，４５が広がり、
中間ローラ７は図示右方向へ押される力を受け
る。

したがつて中間ローラ７は、リングローラ６と
の接触がテーパ状の接触面６２，７２であるた
め、半径方向の予圧を受け、双方のローラ間の摩
擦抵抗力に相当する回転トルクをリングローラ６
から伝達される。同様に中間ローラ７と太陽ロー
ラ５との接触面５２，７２にも予圧による摩擦抵
抗力が生じ、中間ローラ７から回転トルクを伝達
されて、太陽ローラ５は、右回り方向に、すなわ
ち被動軸３の回転方向とは逆方向に回転され、駆
動軸２も同様に被動軸３と逆回転となる。

第２，３，４，５図は本発明の動力伝達装置の
第１実施例のカム機構の作動を示す。

カム機構４は、第３，４図に示す如く、非作動
時には一方のカムレース４１と他方のカムレース
４２の作用面４４，４５の凹部と凸部が嵌合し
（第２，３図）、作動時には一方のカムレース４１
と他方のカムレース４２の作用面４４，４５が広
がる（第５図）。

第６図は本発明の動力伝達装置の第２実施例を
示す。

本実施例では各ローラ５，６，７の接触面５
２，６２，７２はトロイダル面とされ、カム機構
４のカム面４４，４５が円筒面とされている他は
第１実施例と同様である。

第７，８，９，１０図は本発明の動力伝達装置
の第２実施例のカム機構の作動を示す。

カム機構４は、非作動時には一方のカムレース
４１と他方のカムレース４２の作用面４４，４５
の凸部と凹部が嵌合し（第７，８図）、作動時に
は一方のカムレース４１と他方のカムレース４２
の作用面４４，４５が広がる（第１０図）。

さらに第６図に示す如く各ローラ５，６，７間
の予圧を接触部である接触点５２ａ，６２ａ，７
２ａ，７５ａにより受け、この場合各ローラ５，
６，７間のスピンロスを低減できるため伝達効率
を向上できる。

以上の如く本発明によりトルク伝達の方向にか
かわらず、伝達トルクに応じた予圧を発生させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の動力伝達装置の第１実施例の
断面図、第２図は本発明の動力伝達装置の第１実
施例のカム機構の非作動時の側面図、第３図は本
発明の動力伝達装置の第１実施例のカム機構の非
作動時の正面図、第４図は本発明の動力伝達装置
の第１実施例のカム機構の非作動時の側面図、第
５図は本発明の動力伝達装置の第１実施例のカム
機構の作動時の平面図、第６図は本発明の動力伝
達装置の第２実施例の断面図、第７図は本発明の
動力伝達装置の第２実施例のカム機構の非作動時
の平面図、第８図は本発明の動力伝達装置の第２
実施例のカム機構の非作動時の正面図、第９図は
本発明の動力伝達装置の第２実施例のカム機構の
非作動時の側面図、第１０図は本発明の動力伝達
装置の第２実施例のカム機構の作動時の平面図、
第１１図は本発明の動力伝達装置にかかる伝達ト
ルクとローラ接触面部予圧との関係を示すグラフ
である。 図中、１…動力伝達装置、２…駆動軸、３…被
動軸、４…カム機構、５…太陽ローラ、６…リン
グローラ、７…中間ローラ、２０…第１の付勢手
段（皿ばね）、２１…第１の支持手段（ラジアル
軸受）、２１Ａ…スナツプリング、３０…第２の
付勢手段（皿ばね）、３３…第２の支持手段（ラ
ジアル軸受）、３３Ａ…係止手段、７３…固定部
材、５２，６２，７２…接触面、５２ａ，６２
ａ，７２ａ，７５ａ…接触点、７１…中間ローラ
軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動軸または被動軸の一方に連結された太陽
   ローラと、被動軸または駆動軸の他方に連結され
   たリングローラと、前記太陽ローラの外周と前記
   リングローラの内周にそれぞれ接触する中間ロー
   ラと、前記中間ローラを回転自在に支持する中間
   ローラ軸と、該中間ローラ軸に配設され前記各ロ
   ーラ接触部の予圧を伝達トルクの大きさに応じて
   変化させるカム機構とからなることを特徴とする
   動力伝達装置。 ２ 前記各ローラは、トロイダル面を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の動力伝
   達装置。 ３ 固定部材と、駆動軸又は被動軸の一方に連結
   される第１の軸と、被動軸又は駆動軸の他方に連
   結される第２の軸と、前記第１及び第２の軸と前
   記固定部材との間に配設され、前記第１及び第２
   の軸を回転自在に支持せしめる第１及び第２の支
   持手段と、前記第１の軸に連結された太陽ローラ
   と、前記第２の軸に連結されたリングローラと、
   前記太陽ローラの外周と前記リングローラの内周
   にそれぞれ接触する中間ローラと、該中間ローラ
   を回転自在に支持する中間ローラ軸と、該中間ロ
   ーラ軸に配設され前記各ローラ接触部の予圧を伝
   達トルクの大きさに応じて変化させるカム機構
   と、前記第１及び第２の軸を軸方向に付勢せしめ
   る第１及び第２の付勢手段とからなることを特徴
   とする動力伝達装置。 ４ 前記各ローラはトロイダル面を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第３項記載の動力伝達
   装置。 ５ 前記第１の付勢手段は、前記第１の軸に配設
   されるスナツプリングと、該スナツプリングと前
   記第１の支持手段との間に配設される皿ばねとか
   らなり、前記第２の付勢手段は、前記第２の軸に
   配設される係止手段と、該係止手段と第２の支持
   手段との間に配設される皿ばねからなることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載の動力伝達装
   置。