JPH07139598A - 直交形転がり伝動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 互いに直交する小テーパローラと大テーパロ
ーラの接触面の偏り当たりを防ぎ、安定した動力伝達を
可能とすることを目的としている。 【構成】 調整カバー５５の締め付けにより入力軸３１
には軸受３３、スペーサ３２、軸受３４を介して軸方向
押付力が作用し、小テーパローラ３６と、これと直交す
る大テーパローラ４１の接触面に押付力と比例して圧接
力が発生し、動力伝達がなされる。各部品に加工や組立
上の誤差があって、小テーパローラ３６と大テーパロー
ラ４１のテーパが合わない場合には、フランジ付偏心環
５２，５３を回し、出力軸を傾けて両テーパローラのテ
ーパの母線をぴったり合わせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は直交形転がり摩擦伝動装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】直交形転がり伝動装置の従来例を図４に
よって説明する。図４において、入力軸１１は、その軸
上にスペーサ１２を間にして前後に設けられた軸受１
３，１４を介してケーシング１５に回転自在に支持され
ており、その先端に小径の小テーパローラ１６が一体に
形成されている。この入力軸１１は軸受１３，１４、ス
ペーサ１２と一体となって軸方向に動き得るようになっ
ている。

【０００３】前記ケーシング１５とそのカバー１７には
前記入力軸１１と直交する出力軸１８が軸受１９，２０
を介して回転自在に支持され、当該出力軸１８に前記小
テーパローラ１６と当接する大径のテーパローラ２１が
一体的に形成されている。

【０００４】又、この大テーパローラ２１と前記入力軸
１１の中心軸の延長線に対し対称な位置に前記小テーパ
ローラ１６に当接するアイドルテーパローラ２２が軸受
２３、スラスト軸受２４を介して出力軸１８及びケーシ
ング１５に対し回転自在に支持されている。

【０００５】一方、前記入力軸１１の入力側においてケ
ーシング１５には先端を軸受１４に当接させて入力軸カ
バー２５がねじ込まれ、ケーシング１５に対しピン２６
で止められている。

【０００６】上記構成の伝動装置を組み立てるには、ケ
ーシング１５内に出力軸１８及びアイドルテーパローラ
２２を組付けてカバー１７を締め付けた後、ケーシング
１５内に入力軸１１を挿入する。

【０００７】入力軸１１挿入後、入力軸１１に後述する
軸方向押付力Ｔを発生させるため、入力軸カバー２５を
適当な締め付け力でケーシング１５内に挿入後、ピン２
６でケーシング１５に固定する。

【０００８】入力軸カバー２５の締め付けにより入力軸
１１には軸受１４、スペーサ１２、軸受１３を介して軸
方向押付力Ｔが作用し、小テーパローラ１６と大テーパ
ローラ２１及びアイドルテーパローラ２２との接触面に
は押付力Ｔに比例して圧接力Ｐが発生し、この圧接力Ｐ
による摩擦力Ｆにより小テーパローラ１６と大テーパロ
ーラ２１との間で動力が伝達される。

【０００９】前述の如く押付力Ｔと圧接力Ｐは比例し、
又圧接力Ｐと摩擦力Ｆも比例する。即ち、押付力Ｔと摩
擦力Ｆとは比例関係にあり、入力軸カバー２５の締付量
の変化による押付力Ｔの調整により摩擦力Ｆを調整する
ことが可能であるので本装置の伝達動力は押付力Ｔによ
り調整し得る。

【００１０】入力軸１１より出力軸１８へ伝達される回
転数に関しては、小テーパローラ１６と大テーパローラ
２１の共通接点における軸直角断面の円の直径をそれぞ
れｄ₁ ，ｄ₂ とすれば小テーパローラ１６がｎ回転する
間に大テーパローラ２１がｎ×ｄ₁ ／ｄ₂ 回転するとい
う関係をたもっている。

【００１１】尚、動力の伝達時、アイドルテーパローラ
２２は入力軸１１の軸受１３，１４に作用するラジアル
荷重を低減する。このことは軸受１３，１４の小型化ひ
いては装置全体のコンパクト化につながる（実開公５８
−１９３１４８号公報等参照）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで前述のような
従来技術の直交式転がり摩擦伝動装置においては、小テ
ーパローラ１６と大テーパローラ２１との圧接面は相対
的に位置が一定に決められ柔軟性が無いので僅かなテー
パ加工上の誤差や組立のときの大テーパローラ１８の軸
方向の直角度誤差、或いは軸の撓みによるテーパの変化
によって強い偏り当たりを生じ部分的な摩耗の原因とな
る不具合がある。

【００１３】本発明はこれらの不具合点を解決し、テー
パローラ摩擦面の偏り当たりを無くした新たな直交形転
がり伝動装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の構成として本発明の直交形転がり伝動装置は、互いに
直交する入力軸側の小テーパローラと、出力軸側の大テ
ーパローラとを当接してなる転がり伝動装置において、
ハウジングに軸方向を位置調整可能であり、位置調整後
は入力側のスラストに対し拘束して回転軸受で支えられ
る入力軸と、同入力軸の先端に一体に設けられた小径の
テーパローラと、前記ハウジングの前記入力軸と直交す
る軸線上両側の貫通孔に嵌合している一対のフランジ付
偏心環と、同両偏心環内のボールベアリングを介して支
えられている出力軸と、同出力軸に固設された大径のテ
ーパローラとで構成され、前記大径テーパローラと前記
小径テーパローラとが、各テーパローラのテーパ母線で
偏りなく圧接するように調整できる機能を有することを
特徴としている。

【００１５】

【作用】互いに直交する小テーパローラと大テーパロー
ラの組合わせよりなる直交形の転がり摩擦伝動装置にお
いて、各部品に加工上の誤差（特にテーパ角度誤差）或
いは組立誤差が有る場合には両テーパローラのテーパが
合わず偏り当たりとなり動力伝達が円滑にできなく偏り
摩耗を生ずる。

【００１６】本発明においては、このような場合に、ハ
ウジングに嵌合している出力軸のベアリングを支える一
対のフランジ付偏心環を回して出力軸の軸心の位置と角
度を調整することにより、両テーパローラのテーパの偏
り当たりを無くすことができる。

【００１７】そして、出力軸を十分に太くすれば、両テ
ーパローラの接触圧に伴う曲げモーメントに影響されな
い曲げ強度をもつ出力軸とすることができる。

【００１８】また、両テーパローラの接触圧に伴う出力
軸スラストは大テーパローラのテーパ面の背面側のスラ
スト受け能力のあるボールベアリングにより支えること
ができる。

【００１９】両テーパローラの接触圧の調整は入力軸を
ハウジングに対して軸方向の位置調整するか、或いは一
対のフランジ付偏心環を回して出力軸の軸心の位置をシ
フトすることにより行うことができる。

【００２０】

【実施例】以下図面により本発明の１実施例について説
明すると、本発明を適用した直交形転がり摩擦式伝動装
置の実施例を図１で示す。

【００２１】図において、ハウジング３５に軸受３３，
３４が、調整カバー５５とスペーサ３２によって、スラ
スト方向を拘束して取り付けられ、軸受３３，３４に先
端に小径のテーパローラ３６を一体にして設けた入力軸
３１が嵌合して回転自由に支えられる。

【００２２】調整カバー５５はハウジング３５に螺合し
ており、調整カバー５５を回すことにより入力軸３１に
一体の小径テーパローラ３６を軸方向に位置を調整する
ことができる。５６は頭が偏心筒形状になっている調整
カバー５５の回り止め用ストッパねじである。

【００２３】ハウジング３５とハウジング蓋３７の組合
筐体に、入力軸３１の軸中心線と直交する線上に貫通孔
が設けてあり、貫通孔において入力軸３１と直交する出
力軸３８がボールベアリング３９，４０及びフランジ付
偏心環５２，５３を介して回転自由に支えられている。

【００２４】出力軸３８に大径のテーパローラ４１が一
体に設けられている。そして小径のテーパローラ３６と
大径のテーパローラ４１はテーパで圧接するように配設
されている。

【００２５】ボールベアリング３９は大径のテーパロー
ラ４１のテーパ面の接触圧によって生ずるスラストを受
けるので大きなスラスト受け能力を備える必要がある。

【００２６】フランジ付偏心環５２，５３の外筒面の軸
心（即ち、ハウジング３５とハウジング蓋３７の軸孔中
心線で１点鎖線で示す）はボールベアリング３９，４０
と嵌合する偏心環５２，５３の内筒面の軸心（図におい
て２点鎖線で示す）に対しｅ寸法だけ偏心している。

【００２７】図２は出力軸３８付近をＡ矢印方向から見
た図であり、フランジ付偏心環５２の偏心量ｅと偏心環
５２を回すための６角形状突起部を示している。

【００２８】５４はフランジ付偏心環５２，５３の回り
止め用止めねじである。調整カバー５５をハウジング３
５に押込み、入力軸３１を軸方向に押すことによって小
径のテーパローラ３６と大径テーパローラ４１との間に
大きい接触圧力を発生し、摩擦伝動が可能となる。

【００２９】以上に述べた構造の装置を入力軸、出力軸
を入れ替えても（この場合は増速装置となる）同様に機
能することができる。

【００３０】つぎに本実施例装置の機能について説明す
る。調整カバー５５の締め付けにより入力軸３１には軸
受３３、スペーサ３２、軸受３４を介して軸方向押付力
が作用し、小テーパローラ３６と大テーパローラ４１の
接触面には押付力に比例して圧接力が発生し、この圧接
力による摩擦力により小テーパローラ３６と大テーパロ
ーラ４１との間で動力が伝達されることは従来の例と同
様である。従って、調整カバー５５の締付量の調整によ
り摩擦力を調整することにより、本装置の期待される伝
達動力を調整し得る。

【００３１】入力軸３１より出力軸３８へ伝達される回
転数は、小テーパローラ３６と大テーパローラ４１の共
通接点における軸直角断面の円の直径をそれぞれｄ₁ ，
ｄ₂とすれば小テーパローラ３６がｎ回転する間に大テ
ーパローラ４１がｎ×ｄ₁ ／ｄ₂ 回転する。従って、こ
の装置の減速比はｄ₁ ／ｄ₂ である。

【００３２】各部品に加工や組立上の誤差が有って、小
テーパローラ３６と大テーパローラ４１のテーパが合わ
ない場合には、図３で示したようにフランジ付偏心環５
２，５３を回し出力軸を傾けて両テーパローラのテーパ
の母線をぴったり合わせることができる。

【００３３】また、必ずしも必要ではないが、入力軸中
心線と出力軸中心線を同一面に置きたいときは（その交
点をＱとする）、フランジ付偏心環５２と偏心環５３の
偏心側を互いに１８０°変え、その相対位置を保ったま
ま回すことにより、中心線の交点Ｑの位置を維持したま
まテーパ母線合わせの調整をすることができる。

【００３４】図３で出力軸３８の傾きθを分かりやすく
するため、かなり大きめにしてあるが、軸受内径３０ｍ
ｍ前後の実際の機構における加工、組立等の誤差は寸法
で０．１以下、角度で３０°以下を容易に得ることがで
き、Ｃ３，Ｃ４級の深みぞボールベアリングであればこ
の程度の傾き或いは偏りは実用上問題なく使用し得る範
囲にある。

【００３５】以上本発明の１実施例につき縷々説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明技術思想の範囲内において設計変更が可能であり、
それらは何れも本発明の技術的範囲に属するものであ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の直交形転が
り伝動装置によれば、互いに直交する小テーパローラと
大テーパローラとの組合わせにおいて、各部品に加工上
や組立上の誤差が有る場合にも、出力軸のベアリングを
支える一対の偏心環を回して調整することによって、加
工、組立上の誤差を調整し両テーパローラのテーパをぴ
ったり合わせることができる。

【００３７】そして曲げ強度を増大し軸に撓みを抑える
ように、出力軸の径を太くすることができる。従って、
小テーパローラと大テーパローラの接触面が偏り当たり
することはなく、安定した動力伝達が行われ、耐久性が
良好となる。

【００３８】また、余分な回転部分が無いので動力損失
は少なくなり、部品数が少なく、テーパローラのテーパ
等の加工精度も許容誤差を緩くできるので製作コストも
少なくて済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係る直交形転がり伝動装置
の断面図である。

【図２】図１のＡ矢視側面図である。

【図３】図１の直交形転がり伝動装置の作用図である。

【図４】従来の直交形転がり伝動装置を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

３１ 入力軸 ３５ ハウジング ３６ 小テーパローラ ３８ 出力軸 ３９，４０ ボールベアリング ４１ 大テーパローラ ５２，５３ フランジ付偏心環

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに直交する入力軸側の小テーパロー
   ラと、出力軸側の大テーパローラとを当接してなる転が
   り伝動装置において、ハウジングに軸方向を位置調整可
   能であり、位置調整後は入力側のスラストに対し拘束し
   て回転軸受で支えられる入力軸と、同入力軸の先端に一
   体に設けられた小径のテーパローラと、前記ハウジング
   の前記入力軸と直交する軸線上両側の貫通孔に嵌合して
   いる一対のフランジ付偏心環と、同両偏心環内のボール
   ベアリングを介して支えられている出力軸と、同出力軸
   に固設された大径のテーパローラとで構成され、前記大
   径テーパローラと前記小径テーパローラとが、各テーパ
   ローラのテーパ母線で偏りなく圧接するように調整でき
   る機能を有することを特徴とする直交形転がり伝動装
   置。