JPH0738752Y2 - 遊星ローラ型増速装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、遊星ローラ型増速装置に係り、特に過負荷に
対する安全性を確保するように構成されたものに関す
る。

〈従来の技術〉 従来から、遊星ローラ型動力伝達装置は、周知の如く、
増速や減速が必要な場合に利用され、その構成として
は、固定輪と、固定輪に同心状に配される太陽軸と、固
定輪の内周面と太陽軸の外周面との間に圧接状態で介在
される複数の遊星ローラと、固定輪・太陽軸間に配され
かつ各遊星ローラを回動自在に保持するキャリアと、以
上の各部品を内蔵し固定輪を機械的に固定保持するハウ
ジングとを備えたものである。そして、キャリアに入力
軸が、太陽軸に出力軸が連結される場合は増速装置とし
て機能し、また、その逆の場合は減速装置として機能す
る。

ところで、遊星ローラ型動力伝達装置を増速装置として
例えば穿孔用工作機械に利用する場合では、キャリアに
駆動軸が連結され、太陽軸に穿孔ドリルなどの加工工具
が連結され、作業時には装置全体をワーク側へ向けて送
る動作がなされる。このとき、穿孔途中において、加工
工具を停止させるような過負荷がかかると、遊星ローラ
の転動が阻止されることになり、転動が阻止される遊星
ローラはもとより、太陽軸の外周面や固定輪の内周面が
損傷し、焼付きが発生するおそれがある。

そこで、本件出願人は、過負荷に対する安全対策を講じ
るために、出力軸に所定の臨界値以上の過負荷がかか
り、固定輪にかかる回転トルクが急激に上昇したとき
に、入力軸から出力軸への動力伝達を断つトルクリミッ
タを備えた遊星ローラ型動力伝達装置を提案している
（実願昭63−56110号公報，実願平１−92613号公報参
照）。

このトルクリミッタ付きの遊星ローラ型動力伝達装置で
は、一般的には固定輪と称するものが、平常時にはハウ
ジングに固定されるものの、過負荷時にはハウジングに
対して回転する状態に切り換わることから、固定輪とい
う呼称に代えて外輪と称している。

〈考案が解決しようとする課題〉 ところで、上記各出願装置では、上述したように遊星ロ
ーラ型動力伝達装置を増速装置として穿孔用工作機械に
利用する場合において、過負荷がかかり加工工具の回転
が停止すると、トルクリミッタが作動して増速機構部の
損傷を防止できるものの、そのような事態においても加
工工具をワーク側へ送る送り動作は停止させずに、回転
していない加工工具をワークに押し付け続けるために、
加工工具の刃が欠けたり、甚だしいときには加工工具や
太陽軸が折れてしまうなど、改良の余地がある。

本考案はこのような事情に鑑みてなされたもので、トル
クリミッタの作動時において、増速機構部の損傷を防ぎ
ながらも、太陽軸およびそれに連結される加工工具の破
損を防ぐ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、回転不可
能な基体の内周に回動可能に嵌合される外輪と、外輪の
内周に同心状に配される太陽軸と、外輪と太陽軸との間
に圧接状態で介在される複数の遊星ローラと、外輪と太
陽軸との間に配されかつ各遊星ローラを回動自在に保持
するキャリアとを有し、かつキャリアから動力を入力し
太陽軸から動力を増速出力する遊星ローラ型増速装置に
おいて、次のような構成をとる。

本考案の遊星ローラ型増速装置は、前記外輪にかかる回
転トルクに応じて、基体に対する外輪の回転を許容する
状態と回転を不可能にする状態とを切り換えるトルクリ
ミッタが基体と外輪間に設けられ、 前記太陽軸の回転数がキャリアの回転数以下になったと
き、太陽軸とキャリアとを同期回転させるようロックす
る一方クラッチが太陽軸とキャリアとの間に設けられた
ことに特徴を有する。

〈作用〉 すなわち、太陽軸に過負荷がかかっていない平常状態で
は、キャリアから太陽軸に動力が所定の変速比で増速さ
れて伝達されるため、太陽軸の回転数がキャリアの回転
数を上回っており、一方クラッチがフリーになってい
る。ところで、太陽軸が過負荷により減速されると、回
転し続けるキャリアおよび遊星ローラから外輪にかかる
回転トルクが増加することになるため、所定の臨界値を
越えた時点でトルクリミッタが作動し、基体に対する外
輪の回転を許容する。それにより、遊星ローラは太陽軸
上を転動しているものの、この遊星ローラとともに外輪
が回転し始める。

この外輪の回転によって太陽軸に対するキャリアからの
動力伝達が遮断されるために、過負荷を受ける太陽軸が
徐々に減速されることになる。これによって太陽軸の回
転数がキャリアの回転数以下になると、一方クラッチが
ロックするため、前記太陽軸が、回転し続けるキャリア
と同期して回転することになる。この状態では、キャリ
アおよび遊星ローラと、太陽軸と、外輪とは総て一体的
に回転していて、それらは相対的に停止している状態と
なるので、遊星ローラが太陽軸および外輪に対して滑ら
ない。

したがって、この遊星ローラ型増速装置を例えば穿孔用
工作機械などのように送り動作が必要な機器に用いた場
合に、加工工具に過負荷がかかっても加工工具の回転が
停止せずに穿孔動作が継続されるので、太陽軸およびそ
れに連結される加工工具の破損が回避される。

〈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図ないし第３図に本考案の一実施例を示している。
図中、１は基体としてのハウジング、２は外輪、３はキ
ャリア、４は太陽軸、５は遊星ローラ、６はトルクリミ
ッタ、7,8は一方クラッチであり、以下詳細に説明す
る。

外輪２は、ハウジング１の軸方向ほぼ中央位置内周にす
きま嵌めの状態で内嵌されており、ハウジング１に対し
て相対回転可能になっている。この外輪２の内周には、
キャリア３および太陽軸４が同心状に挿通されている。

キャリア３は、円周数ケ所に窓を有する有底円筒形に形
成されており、外輪２を挟む軸方向両側の部分が転がり
軸受20〜22を介してハウジング１の内周に回動自在に支
持されている。このキャリア３の各窓内にはそれぞれ遊
星軸９が取り付けられており、この遊星軸９それぞれに
遊星ローラ５が針状ころ軸受（符号省略）を介して回動
自在に保持されている。そして、このキャリア３のむく
状の軸端部には図示しないが入力軸（原動機の出力軸）
が装着されるようになっている。

太陽軸４は、三段階に先細りとなる形状であって、大径
部分4aの端部に出力軸装着用シャンク10が一体に形成さ
れており、この出力軸装着用シャンク10に出力軸として
の加工工具11が装着される。この太陽軸４はその小径部
分4b側からキャリア３の凹入孔内に挿通されており、太
陽軸４の大径部分4aがキャリア３の凹入孔開口側の内周
に二つの転がり軸受23,24を介して回動自在に支持され
ている。さらに、太陽軸４の中径部分4cが外輪２の中心
位置に位置している。また、出力軸装着用シャンク10に
おいて太陽軸４寄りの部分には鍔部が形成されており、
この鍔部によってキャリア３の凹入孔開口を閉塞してい
る。

トルクリミッタ６は、外輪２にかかる回転トルクが所定
の臨界値以上となったときにハウジング１に対する外輪
２の回転を許容するものであって、外輪２の外周面の円
周数ケ所に形成された断面Ｖ字形の凹部6aと、凹部6aに
嵌まるボール6bと、ボール6bを凹部6a側に押圧付勢する
円筒コイルばね6cと、ハウジング１に径方向に貫通形成
され前記ボール6bおよび円筒コイルばね6cな内装される
貫通孔6dとからなる。つまり、外輪２にかかる回転トル
クが円筒コイルばね6cの付勢力を上回って、ボール6bが
外輪２の凹部6aから抜け出したとき、外輪２のハウジン
グ１に対する回転が許容されるのである。

一方クラッチ7,8は、太陽軸４の回転数がキャリア３の
回転数以下となったときにロックして太陽軸４とキャリ
ア３とを同期回転させるものであって、太陽軸４の小径
部分4bとキャリア３の凹入孔奥側との間および太陽軸４
の大径部分4aとキャリア３の凹入孔開口側との間に二ケ
所にそれぞれ設けられている。この一方クラッチ7,8
は、第３図に示すように、いわゆるスプラグ型一方クラ
ッチと称されているものが採用されているが、他の円筒
ころを用いた一方クラッチを採用することができる。

次に、上記遊星ローラ型増速装置の動作を説明する。

キャリア３が図示しない原動機によって回転駆動される
と、このキャリア３によって回動自在に保持される遊星
ローラ５の自転および公転により、太陽軸４が所定の増
速比でもって増速回転させられることになり、太陽軸４
と一体の出力軸装着用シャンク10に装着された加工工具
11が高速回転されることになる。このような太陽軸の回
転数がキャリアの回転数を上回っている平常状態では、
一方クラッチ7,8がフリーになっている。

加工工具11に過負荷がかかって太陽軸４が減速される
と、回転し続けるキャリア３および遊星ローラ５を介し
て外輪２にかかる回転トルクが増加するが、それが所定
の臨界値を越えた時点で、トルクリミッタ６が作動して
ハウジング１に対する外輪２の回転を許容する。それに
より、遊星ローラ５は太陽軸４上を転動しているもの
の、この遊星ローラ５とともに外輪２が回転し始める。

この外輪２の回転によって太陽軸４に対するキャリア３
からの動力伝達が遮断されるために、過負荷を受ける太
陽軸４が徐々に減速されることになる。これによって太
陽軸４の回転数がキャリア３の回転数以下になると、一
方クラッチ7,8がロックするため、前記太陽軸４が、回
転し続けるキャリア３と同期して回転させられることに
なる。この状態では、キャリア３および遊星ローラ５
と、太陽軸４と、外輪２とは総て一体的に回転してい
て、それらは相対的に停止している状態となるので、遊
星ローラ５が太陽軸４および外輪２に対して滑らない。

このように、加工工具11に過負荷がかかっても、加工工
具11と連結している太陽軸４を停止させずに回転させ続
けるので、太陽軸４およびそれに連結される加工工具11
の破損を未然に防止することができる。

なお、本考案は上記実施例のみに限定されず、実願昭63
−56110号公報，実願平１−92613号公報に示すような構
造の遊星ローラ式動力伝達装置にも適用できることは言
うまでもない。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案の増速装置では、太陽軸に
過負荷がかかったときにトルクリミッタによって増速機
構部の損傷を防止しつつも、太陽軸を停止させずに回転
させ続けるので、この増速装置を送り動作を伴う機器に
利用した場合であっても、太陽軸およびそれに連結され
る加工工具の破損を防止することができる。このよう
に、本考案の遊星ローラ型増速装置は、増速機構部の損
傷を防ぐ安全対策を施した構造ばかりか、この安全対策
時に伴う不都合の発生をも回避できる優れたものであ
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係り、第１図
は遊星ローラ型増速装置の要部を示す縦断面図、第２図
は第１図のII−II線断面図、第３図は第１図のIII−III
線断面図である。 １…ハウジング、２…外輪 ３…キャリア、４…太陽軸 ５…遊星ローラ、６…トルクリミッタ 7,8…一方クラッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転不可能な基体の内周に回動可能に嵌合
   される外輪と、外輪の内周に同心状に配される太陽軸
   と、外輪と太陽軸との間に圧接状態で介在される複数の
   遊星ローラと、外輪と太陽軸との間に配されかつ各遊星
   ローラを回動自在に保持するキャリアとを有し、かつキ
   ャリアから動力を入力し太陽軸から動力を増速出力する
   遊星ローラ型増速装置であって、 前記外輪にかかる回転トルクに応じて、基体に対する外
   輪の回転を許容する状態と回転を不可能にする状態とを
   切り換えるトルクリミッタが基体と外輪間に設けられ、 前記太陽軸の回転数がキャリアの回転数以下になったと
   き、太陽軸とキャリアとを同期回転させるようロックす
   る一方クラッチが太陽軸とキャリアとの間に設けられた
   ことを特徴とする遊星ローラ型増速装置。