JPH0942404A - 固定比形摩擦伝動装置及びその組立て方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 遊星軸の支持機構が簡素であり一般的な加工
法を用いてもバックラッシが少なく組立調整時間を大幅
に短縮させた固定比形摩擦伝動装置の提供。 【解決手段】 太陽ローラ７外周及び軌道リング１０内
周に、共に低速軸側で交叉する母線からなると共に互い
に等しい頂角αを有する各円錐状転動面７ａ、１０ａが
両者の相対する平行母線間に所要の間隔ｄを保持して主
軸線を中心に形成され、各遊星ローラ１５外周には、互
いに外側で交叉する母線からなると共に互いに等しい頂
角βを有する小径及び大径の各円錐状転動面１５ａ、１
５ｂが、両者の相対する平行母線間に間隔ｄを保持して
各円錐状転動面７ａ、１０ａの一方及び他方に各々接触
可能に、主軸線に対して角度（α＋β）／２に傾斜配置
された各遊星軸１４を中心に形成され、且つ各遊星ロー
ラが各遊星軸上に該軸線方向に変位可能に、またキャリ
ア１３が低速軸３上に主軸線方向に変位不能に設けられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、速度比の比較的小さな
固定比形摩擦伝動装置及びその組立て方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】固定比形摩擦伝動装置として、例えば特
公昭６１−１６８６４号公報や特公昭６３−９１４３号
公報等に開示されるように、ケースにその主軸線上にお
いて各々支承された高速軸と低速軸との間に、高速軸に
結合された太陽ローラと、ケースに内装固定された軌道
リングと、太陽ローラに外接されると共に軌道リングに
内接された複数の遊星ローラと、各遊星ローラを各遊星
軸を介して支持しつつ低速軸に結合されたキャリアと、
各遊星ローラと太陽ローラ及び軌道リングとの各接触面
に所要の法線力を与える法線力発生装置とからなる遊星
機構を介設してなるものが周知である。

【０００３】また、前記形式の固定比形摩擦伝動装置の
中でも、特に特開平４−２１０１４９号公報及び特開平
５−１５７１４８号公報等に記載されるものでは、各遊
星ローラが太陽ローラ外周及び軌道リング内周に各々個
別に接触させられる円筒状及び円錐状の二つの転動面を
備え、これにより速度比を比較的広い範囲で設定するこ
とが可能になる。

【０００４】しかしながら、従来の前記固定比形摩擦伝
動装置では、各遊星ローラと太陽ローラ及び軌道リング
との各接触面に所要の法線力を作用させるために、遊星
軸を主軸線方向には変位不能に、また主軸線に直角の方
向には変位可能にキャリアに支持させる必要があり、キ
ャリアにおける遊星軸の支持機構が複雑になると共に該
支持機構におけるバックラッシを少なくして高い精度を
維持するには精密な加工と入念な組立調整を必要とする
等の問題があった。

【０００５】さらに、前記摩擦伝動装置では、所望の速
度比に応じて遊星ローラや太陽ローラ等の転動体の回転
半径を変更する必要があり、市場が要求する速度比を有
する摩擦伝動装置を適宜供給するためには前記転動体の
部品点数が多くなり、それらに関する在庫、製造、組立
及び保守等の管理が複雑になってコスト高を招く等の問
題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、遊星
軸の支持機構が簡素であり、一般的な加工法を用いても
バックラッシが少なく、しかも組立調整に要する時間を
大幅に短縮させた固定比形摩擦伝動装置を提供すること
にある。

【０００７】また、本発明の別の課題は、組立段階にお
いて同じ回転半径の転動体を用いて２種類の速度比を得
ることができ、転動体の部品点数を減少させて、それら
に関する在庫、製造、組立及び保守等の管理を簡素化
し、コストを大幅に削減することができる固定比形摩擦
伝動装置及びその組立て方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の固定比形摩擦伝動装置は、ケースにその主軸線上に
おいて各々支承された高速軸と低速軸との間に、高速軸
に結合された太陽ローラと、ケースに内装固定された軌
道リングと、太陽ローラに外接されると共に軌道リング
に内接された複数の遊星ローラと、各遊星ローラを各遊
星軸を介して支持しつつ低速軸に結合されたキャリア
と、各遊星ローラと太陽ローラ及び軌道リングとの各接
触面に所要の法線力を与える法線力発生装置とからなる
遊星機構を介設してなる摩擦伝動装置において、太陽ロ
ーラ外周及び軌道リング内周に、共に低速軸側で交叉す
る母線からなると共に互いに等しい頂角αを有する各円
錐状転動面が両者の相対する平行母線間に所要の間隔ｄ
を保持して主軸線を中心に形成され、各遊星ローラ外周
には、互いに外側で交叉する母線からなると共に互いに
等しい頂角βを有する小径及び大径の各円錐状転動面
が、両者の相対する平行母線間に前記と同じ間隔ｄを保
持して太陽ローラ及び軌道リングの各円錐状転動面の一
方及び他方に各々接触可能に、主軸線に対して角度（α
＋β）／２に傾斜配置された各遊星軸を中心に形成さ
れ、且つ各遊星ローラが各遊星軸上に該軸線方向に変位
可能に設けられると共にキャリアが低速軸上に主軸線方
向に変位不能に設けられたことを特徴としている。

【０００９】前記構成において、請求項２記載のよう
に、前記法線力発生装置として、主軸線方向に変位可能
に設けられた太陽ローラ及び軌道リングの少なくとも一
方を、ケースに対して、前者の場合は低速軸側に、後者
の場合は高速軸側に各々付勢する押圧機構、例えばトル
クを法線力に変換する調圧カム或はばねその他の弾性体
等を含む押圧機構を備えたものを好適に採用することが
できる。また、前記構成において、請求項３記載のよう
に、各遊星ローラと太陽ローラ及び軌道リングとの各接
触面における法線力が一直線上に整合させられることが
好ましい。

【００１０】前記摩擦伝動装置の組立てに際しては、請
求項４記載のように、太陽ローラ及び軌道リングの各円
錐状転動面と各遊星ローラの小径及び大径の各円錐状転
動面とを所望の速度比が得られる態様に組み合わせて各
々接触させるようにしてもよい。

【００１１】

【作用】前記構成の請求項１記載の固定比形摩擦伝動装
置において、高速軸及び低速軸の一方の軸から入力され
た回転は、遊星機構における各遊星ローラの遊星運動を
介して変速されると共に他方の軸に出力される。

【００１２】前記遊星機構において、各遊星ローラの大
径及び小径の各円錐状転動面が太陽ローラ及び軌道リン
グの各円錐状転動面の一方及び他方に各々接触させら
れ、それらの接触面は主軸線に対して共に角度α／２に
傾斜すると共に間隔ｄを置いて互いに平行に対向する。
各遊星ローラは、各遊星軸方向に変位可能とされ、太陽
ローラ及び軌道リングの各円錐状転動面と主軸線方向に
変位不能な遊星軸とにより安定に位置決めされる。

【００１３】各遊星ローラと太陽ローラ及び軌道リング
との各接触面には法線力発生装置により所要の法線力が
与えられ、それにより各接触面に摩擦伝動を可能にする
接線力が生じる。請求項２記載の法線力発生装置の構成
では、押圧機構により低速軸側に押圧される太陽ローラ
及び／又は高速軸側に押圧される軌道リングの楔作用に
より、各遊星ローラと太陽ローラ及び軌道リングとの各
接触面に所要の法線力が発生する。

【００１４】また、請求項３記載の構成では、各遊星ロ
ーラと太陽ローラ及び軌道リングとの各接触面に作用す
る法線力が一直線上に整合して互いに相殺され、各遊星
軸上の任意の各点における法線力のモーメントの代数和
が実質的にゼロとなる。

【００１５】さらに、請求項４記載の組立て方法では、
各遊星ローラの小径及び大径の各円錐状転動面が太陽ロ
ーラ及び軌道リングの各円錐状転動面と各々接触させら
れるときは比較的小さな速度比が得られ、またそれとは
逆に、各遊星ローラの大径及び小径の各円錐状転動面が
太陽ローラ及び軌道リングの各円錐状転動面と各々接触
させられるときは比較的大きな速度比が得られる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の実施例に係る固定比形摩擦伝
動装置の側断面図、図２は図１に示す実施例における各
転動体の配置関係を示す説明図である。

【００１７】同図において、ケース１にその主軸線上に
高速軸２及び低速軸３が各軸受４、５を介して支承され
ると共にそれらの間に遊星機構６が介設され、高速軸２
及び低速軸３の一方の軸から入力された回転は、遊星機
構６を介して変速されると共に他方の軸に出力される。

【００１８】前記遊星機構６において、高速軸２に太陽
ローラ７が回転方向に連動可能にスプライン結合される
と共に軸受８と一体に軸線方向に変位可能にケース１に
支承され、軸受８とケース１との間に該軸受８を太陽ロ
ーラ７と一体に低速軸側に付勢する、法線力発生装置と
しての皿ばねからなる押圧機構９が介設される。

【００１９】前記太陽ローラ７外周には、低速軸側で交
叉する母線からなると共に所要の頂角αを有する円錐状
転動面７ａが主軸線を中心に形成されている。

【００２０】また、ケース１には軌道リング１０がカラ
ー１１により位置決めされると共に回り止めピン１２で
所定位置に内装固定され、軌道リング１０内周には、低
速軸側で交叉する母線からなると共に前記太陽ローラ７
の円錐状転動面７ａと同じ頂角αを有する円錐状転動面
１０ａが主軸線を中心に形成され、太陽ローラ７及び軌
道リング１０の各円錐状転動面７ａ、１０ａは両者の相
対する平行母線間に所要の間隔ｄを保持して対向してい
る。なお、前記以外の法線力発生装置として、前記軌道
リング１０をばね等の押圧機構９により高速軸側に付勢
し得るように構成することもできる。

【００２１】さらに、低速軸３にはキャリア１３が主軸
線方向に変位不能に結合されると共にキャリア１３に複
数の遊星軸１４が放射状に固定され、各遊星軸１４に遊
星ローラ１５が軸受１６を介して該軸線方向に変位可能
に支承され、各遊星ローラ１５は太陽ローラ７に外接さ
れると共に軌道リング１０に内接されている。各遊星ロ
ーラ１５は大径の円錐台と小径の円錐台を各底部で結合
した形態を呈し、遊星ローラ１５外周には、互いに外側
で交叉する母線からなると共に互いに等しい頂角βを有
する小径及び大径の各円錐状転動面１５ａ、１５ｂが、
両者の相対する平行母線間に前記と同じ間隔ｄを保持し
て、主軸線に対して角度（α＋β）／２に傾斜配置され
た各遊星軸１４を中心に形成され、遊星ローラ１５の小
径の円錐状転動面１５ａが太陽ローラ７の円錐状転動面
７ａに接触させられると共に遊星ローラ１５の大径の円
錐状転動面１５ｂが軌道リング１０の円錐状転動面１０
ａに接触させられている。

【００２２】各遊星ローラ１５と太陽ローラ７及び軌道
リング１０との各接触面は主軸線に対して共に角度α／
２に傾斜し、また前記押圧機構９により前記各接触面に
生じた法線力Ｆは各遊星軸１４上で一直線上に整合する
と共に互いに相殺される。

【００２３】図３は図１に示す実施例において太陽ロー
ラ及び軌道リングに対する各遊星ローラの接触態様を変
更してなる固定比形摩擦伝動装置における各転動体の配
置関係を示す説明図である。

【００２４】同図において、各遊星ローラ１５が図１に
示すものとは逆方向に各遊星軸１４に設けられ、各遊星
ローラ１５の大径の円錐状転動面１５ｂが太陽ローラ７
の円錐状転動面７ａに接触させられると共に各遊星ロー
ラ１５の小径の円錐状転動面１５ａが軌道リング１０の
円錐状転動面１０ａに接触させられ、それに伴って太陽
ローラ７が軸受８に対して高速軸側に移動させられると
共に軌道リング１０がカラー１１の嵌め込み位置の変更
により高速軸側に移動させられ、さらに各遊星軸１４及
びそれを支持するキャリア１３が別のユニットと交換さ
れている。

【００２５】前記構成によれば、図１に示す構成のもの
よりも大きな速度比が得られるが、基本構成は図１に示
すものと同じであり、各遊星ローラ１５と太陽ローラ７
及び軌道リング１０との各接触面は主軸線に対して共に
角度α／２に傾斜すると共に間隔ｄを置いてに互いに平
行に対向し、また各遊星軸１４は主軸線に対して角度
（α＋β）／２に傾斜配置される。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係る請求項１記載の固定比形摩
擦伝動装置は以上のように構成されるので、遊星軸の支
持機構が簡素であり、一般的な加工法を用いてもバック
ラッシが少なく、しかも組立調整に要する時間を大幅に
短縮させることができる。さらに、この伝動装置では、
組立段階において同じ回転半径の転動体を用いて２種類
の速度比を得ることができ、転動体の部品点数を減少さ
せて、それらに関する在庫、製造、組立及び保守等の管
理を簡素化し、コストを大幅に削減することができる。

【００２７】また、請求項２記載のものでは、主軸線方
向に付勢される太陽ローラ及び／又は軌道リングの楔作
用により、各遊星ローラと太陽ローラ及び軌道リングと
の各接触面に所要の法線力を効果的に与えることができ
る。

【００２８】また、請求項３記載のものでは、各遊星軸
上の任意の各点における法線力のモーメントの代数和が
実質的にゼロとなるので、遊星軸や遊星ローラの軸受に
不要な負荷が加わらず、それらの使用寿命が延長され
る。

【００２９】さらに、請求項４記載の組立て方法では、
共通の転動体を使用し、太陽ローラ及び軌道リングの各
円錐状転動面に対する各遊星ローラの接触態様を所望の
速度比に応じて適宜選択することにより、前記効果を奏
する請求項１記載の摩擦伝動装置を容易に得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る固定比形摩擦伝動装置の
側断面図である。

【図２】図１に示す実施例における各転動体の配置関係
を示す説明図である。

【図３】図１に示す実施例において太陽ローラ及び軌道
リングに対する各遊星ローラの接触態様を変更してなる
固定比形摩擦伝動装置における各転動体の配置関係を示
す説明図である。

【符号の説明】

α 頂角 β 頂角 ｄ 間隔 ２ 高速軸 ３ 低速軸 ６ 遊星機構 ７ 太陽ローラ ７ａ 円錐状転動面 １０ 軌道リング １０ａ 円錐状転動面 １３ キャリア １４ 遊星軸 １５ 遊星ローラ １５ａ 小径の円錐状転動面 １５ｂ 大径の円錐状転動面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースにその主軸線上において各々支承
   された高速軸と低速軸との間に、高速軸に結合された太
   陽ローラと、ケースに内装固定された軌道リングと、太
   陽ローラに外接されると共に軌道リングに内接された複
   数の遊星ローラと、各遊星ローラを各遊星軸を介して支
   持しつつ低速軸に結合されたキャリアと、各遊星ローラ
   と太陽ローラ及び軌道リングとの各接触面に所要の法線
   力を与える法線力発生装置とからなる遊星機構を介設し
   てなる摩擦伝動装置において、 太陽ローラ外周及び軌道リング内周に、共に低速軸側で
   交叉する母線からなると共に互いに等しい頂角αを有す
   る各円錐状転動面が両者の相対する平行母線間に所要の
   間隔ｄを保持して主軸線を中心に形成され、各遊星ロー
   ラ外周には、互いに外側で交叉する母線からなると共に
   互いに等しい頂角βを有する小径及び大径の各円錐状転
   動面が、両者の相対する平行母線間に前記と同じ間隔ｄ
   を保持して太陽ローラ及び軌道リングの各円錐状転動面
   の一方及び他方に各々接触可能に、主軸線に対して角度
   （α＋β）／２に傾斜配置された各遊星軸を中心に形成
   され、且つ各遊星ローラが各遊星軸上に該軸線方向に変
   位可能に設けられると共にキャリアが低速軸上に主軸線
   方向に変位不能に設けられたことを特徴とする固定比形
   摩擦伝動装置。
2. 【請求項２】 法線力発生装置が、主軸線方向に変位可
   能に設けられた太陽ローラ及び軌道リングの少なくとも
   一方を、ケースに対して、前者の場合は低速軸側に、後
   者の場合は高速軸側に付勢する押圧機構を備えた請求項
   １記載の固定比形摩擦伝動装置。
3. 【請求項３】 各遊星ローラと太陽ローラ及び軌道リン
   グとの各接触面における法線力が一直線上に整合させら
   れた請求項１記載の固定比形摩擦伝動装置。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の固定比形摩擦
   伝動装置の組立てに際して、太陽ローラ及び軌道リング
   の各円錐状転動面と各遊星ローラの小径及び大径の各円
   錐状転動面とを所望の速度比が得られる態様に組み合わ
   せて各々接触させることを特徴とする固定比形摩擦伝動
   装置の組立て方法。