JPH0989061A

JPH0989061A - トラクションドライブ変速機

Info

Publication number: JPH0989061A
Application number: JP26926795A
Authority: JP
Inventors: Nagao Mizutani; 長夫水谷; Kenji Tabata; 謙次田端; Masahiro Kaneko; 昌弘金子
Original assignee: Sayama Precision Ind Co Ltd
Current assignee: Sayama Precision Ind Co Ltd
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 1997-03-31

Abstract

(57)【要約】【目的】外輪、内輪、転動体に予圧を付与し得るよう
に構成することによって、各部品に厳密に所定の圧力に
成るような高精度の寸法での加工や組立てを行う必要の
ない、トラクションドライブ変速機を提供する。【構成】トラクションドライブ変速機に於いて、外輪
と内輪と転動体との間に予圧を付与すべく、転動体の保
持器とこの次段の回転部位との間に、又は前記内輪とこ
の前段の回転部位との間に、弾性体をスラスト方向に付
勢された状態で介在させて成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トラクションドラ
イブを利用した遊星転動装置による小型のトラクション
ドライブ変速機に関する。

【０００２】

【関連する技術】トラクションドライブは、２つの回転
体間に例えば油膜を介在させて加圧し、２つの回転体の
一方を回転させると、加圧面の油膜が加圧力によって非
常に高い粘度と成り、油膜のせん断抵抗によりトラクシ
ョン力が生じて、２つの回転体の他方が引きずられて回
転するものである。

【０００３】従来、一般的に入力軸の回転を出力軸に回
転数を変えて伝達する変速装置としては、太陽歯車とそ
の外側を囲む内歯歯車の間を複数の遊星歯車が自転しな
がら公転する遊星歯車装置が多く用いられている。

【０００４】しかしこの遊星歯車装置では、多数の歯車
相互の噛み合いのため、騒音や振動が生じる、歯の折損
が生じやすい、小型化が容易でない、大きな変速化が得
られない、変速比は歯数で決まるため中間的な任意の変
速比にすることができないなどの欠点がある。このため
従来より、歯車の代わりに上述したトラクションドライ
ブを利用した遊星転動装置を用いたトラクションドライ
ブ変速機が用いられている（例えば特開昭５５−８６９
４９、特開昭５５−８２８４８）。

【０００５】即ち、このトラクションドライブ変速機
は、内輪と外輪との間に転動体を油膜を介して強く挟圧
し、トラクション力によって内輪と外輪との間を転動体
を自転させながら公転させ、この転動体の公転運動を転
動体の保持器の回転とするものであり、このトラクショ
ン力による遊星転動装置を一段あるいは複数段連結し、
内輪の回転と転動体の保持器の回転のいずれか一方を入
力軸、他方を出力軸として取り出すものである。

【０００６】而して従来は、この内輪と外輪との間で転
動体を挟圧する圧力は、外輪の外周に嵌着されるケーシ
ングや外輪、転動体、内壁などの各部品の寸法精度をそ
れぞれ厳密に管理して加工し、嵌め合わせた状態で所定
の圧力と成るように組立てていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のトラ
クションドライブ変速機では、外輪の外周に嵌着される
ケーシングや外輪、転動体、内壁などの各部品の寸法精
度をそれぞれ厳密に管理して加工し、嵌め合わせた状態
で所定の圧力と成るように組立てしていたため、寸法精
度、組立精度を極めて高くしなければならないのである
が、厳密に所定の圧力に成るような高精度の寸法での加
工や組立ては極めて煩雑で、且つ困難性を伴い、このた
めコスト高と成り、量産には不適であった。また、この
ように高い組立精度が要求されるため、メンテナンスの
ためにトラクションドライブ変速機を分解する必要があ
る場合、分解、再組立が著しく難しかった。また、各部
品の寸法を高精度に加工したとしても、使用により各部
品に磨耗が生じると、所定の圧力が得られなく成り、長
期使用が出来ないという問題があった。

【０００８】本発明は、これらの問題点を解決したトラ
クションドライブ変速機を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のトラクションドライブ変速機では、外輪と
内輪と転動体と保持器とから、トラクションドライブ遊
星転動装置を構成し、内壁に外輪を固定し、該外輪と内
輪との間で前記転動体を挟圧し、内輪と外輪との間をト
ラクション力により転動体を自転且つ公転させ、該転動
体の公転運動を転動体に係合する保持器の回転とし、内
輪の回転と保持器の回転の何れか一方を入力軸の回転と
し他方を出力軸の回転としたトラクションドライブ変速
機に於いて、前記外輪と内輪と転動体との間に予圧を付
与すべく、前記保持器とこの次段の回転部位との間に又
は前記内輪とこの前段の回転部位との間に、弾性体をス
ラスト方向に付勢された状態で介在させて成るものとし
た。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例を説明するが、本発明はこれ等の実施例にのみ限定
されるものではない。

【００１１】本発明の第１実施例を、図１を用いて説明
する。両端を開口した円筒状のケーシング１の一端に
は、保持体２が固定されている。保持体２の円板状のフ
ランジ部２ａには、円周方向に等間隔に複数箇所に係合
溝２ｂが設けられている。ケーシング１の一端にはこの
複数の係合溝２ｂに対応して複数の係合爪１ａが設けら
れていて、各係合爪１ａをかしめて係合溝２ｂに係合す
ることによって、ケーシング１の一端に保持体２が固定
されている。

【００１２】保持体２の端部外周には、他の装置にこの
トラクションドライブ変速機を取付けるためのネジ面２
ｃが設けられている。出力軸３は、出力軸３より大径の
保持体２の軸穴２ｄを挿通され、ケーシング１内に収容
されたベアリング６，７の内輪６ａ，７ａに固定される
ことによって、ケーシング１に対して回動自在にされて
いる。２つのベアリング６，７の間にはリング状のスペ
ーサー８が収容されている。このスペーサー８の位置に
於いてカラー９０が出力軸３の外周を囲んで設けられ
て、両側のベアリング６，７の内輪６ａ，７ａを固定し
ている。尚、図中符号６ｂ，７ｂはケーシング１内に固
定された外輪であり、符号６ｃ，７ｃは球体、６ｄ，７
ｄは保持器である。

【００１３】出力軸３の右端部には、軸穴３ａが設けら
れ、この軸穴３ａに内歯歯車３ｃが固定されている。ケ
ーシング１の他端側の内壁には、ネジ面１ｂが設けられ
ていて、モーター１０のケーシングの端部外周に設けら
れたネジ面１０ａを螺着することによって、ケーシング
１の他端にモーター１０が固定されている。また内輪１
６の軸穴１６ａに固定された入力ジョイント１９の内歯
歯車１９ａに、前記のモーター１０の駆動軸１０ｂに固
定された出力ギヤ１１が隙間がある状態で嵌入されて軸
継手を構成しており、このため後述する歯車部１８ｃ及
び内歯歯車３ｃの多少の軸方向のズレも、軸心の芯ズレ
も吸収されて回転力のみが伝達されるから、各部品精度
及び取り付け精度が高くなくても良く、コスト低減に繋
がるのである。

【００１４】本実施例では、モーター１０の駆動軸１０
ｂの回転を減速して出力軸３に伝達するトラクションド
ライブ遊星転動装置が一段設けられている。該トラクシ
ョンドライブ遊星転動装置は、円筒状の外輪１５と、円
筒状の内輪１６と、外輪１５と内輪１６との間にトラク
ショングリースなどの油膜を介して挟圧された複数の転
動体（図１の実施例では球体であるが、ローラー等でも
よい）１７と、複数の転動体１７を複数のアーム１８ａ
で円周方向に一定間隔に且つ回転自在に保持する保持器
１８とから成る。

【００１５】尚、上記トラクショングリース以外では、
油脂、粘液性のある物質の水溶液、ゲル、ゾルなどでも
よく、或いはこれらの粘性のものを介在させず、外輪１
５、内輪１６、転動体１７の何れか、又は全部を硬質ゴ
ムなどの摩擦係数の高い材料で作成して、転動体１７と
のころがり接触に於いてトラクション力を生じるように
してもよい。

【００１６】入力ジョイント１９と保持器１８の軸部１
８ｂの間には、球体２１が回転自在に挿入されている。

【００１７】従って、モーター１０の駆動軸１０ｂの回
転は、出力ギヤ１１と入力ジョイント１９の内歯歯車１
９ａとの噛み合いによって入力ジョイント１９、及びト
ラクションドライブ遊星転動装置の内輪１６へ伝達さ
れ、当該トラクションドライブ遊星転動装置の保持器１
８の軸部１８ｂの減速された回転と成り、該軸部１８ｂ
の回転によって出力軸３が回転する。尚、入力と出力と
の関係を逆にすれば増速機と成る。

【００１８】さて、ベアリング７の外輪７ｂと外輪１５
との間には、円筒状のスペーサー４が固定されている。
この部位に於いて、ベアリング７の内輪７ａと、保持器
１８の内輪７ａに相対する面との間には、弾性体である
ゴム球５を幾分圧縮するようにして介在させている。

【００１９】前記ゴム球５は、何れも回転する保持器１
８と内輪７ａとの間にあって、回転自在である。

【００２０】この結果、前記ゴム球５の付勢力により、
アーム１８ａが転動体１７を、外輪１５と内輪１６とに
押し付けるように働く。即ち、圧縮されたゴム球５によ
って主として前記転動体１７に予圧が付与されている。
スラスト力は、クサビ効果により、外輪１５と内輪１６
と転動体１７との間に働く面抗力を大きくし、この面抗
力の大きさに比例したトラクション力によってトルクが
発生する。

【００２１】また、前記ゴム球５を選ぶことにより、ケ
ーシング１や外輪１５、内輪１６、転動体１７等の各部
品の寸法精度、組立精度が高くなくても所定の圧力を得
ることが出来、また各部品が磨耗したとしても、これに
追従して加圧することが出来るため、長期の使用に耐え
得る。

【００２２】尚、本実施例では、弾性体であるゴム球５
を幾分圧縮するようにして、ベアリング７の内輪７ａ
と、保持器１８の内輪７ａに相対する面との間に介在さ
せているが、スペーサー４から中心方向に向けて円板を
突設し、該円板と保持器１８との間に当該ゴム球５を介
在させる構成もまた可能である。

【００２３】

【他の実施の形態】次に、本発明の第２実施例を、図３
を参照しながら説明する。本実施例の構成に於いては、
上述した第１実施例のケーシング１、保持体２、出力軸
３、ベアリング６，７、出力軸３の右端部の軸穴３ａと
内歯歯車３ｃ、入力ジョイント１９等の構成がそのまま
採用されている。

【００２４】また本実施例では、モーター１０の駆動軸
１０ｂの回転を減速して、出力軸３に伝達するトラクシ
ョンドライブ遊星転動装置が二段設けられている。該ト
ラクションドライブ遊星転動装置は、円筒状の外輪１５
と円筒状の内輪１６と、外輪１５と内輪１６との間に、
トラクショングリースなどの油膜を介して挟圧された複
数の転動体１７と、当該複数の転動体１７を複数のアー
ム１８ａで円周方向に一定間隔に、且つ回転自在に保持
する保持器１８とから成る。

【００２５】保持器１８は中心に軸部１８ｂを有し、軸
部１８ｂの外周には歯車部１８ｃが設けられている。一
段目の（図３に於いて右側の）トラクションドライブ遊
星転動装置では、内輪１６の軸穴１６ａに固定されたの
内歯歯車１９ａに、モーター１０の駆動軸１０ｂに固定
された出力ギヤ１１が、隙間がある状態で嵌入されて軸
継手を構成しており、このため歯車部１８ｃ及び内歯歯
車２０の多少の軸方向のズレも、軸心の芯ズレも吸収さ
れて回転力のみが伝達される。

【００２６】一段目（右側）のトラクションドライブ遊
星転動装置の保持器１８の軸部１８ｂの歯車部１８ｃ
は、二段目（左側）のトラクションドライブ遊星転動装
置の内輪１６の軸穴１６ａに固定された入力ジョイント
２０の内歯歯車２０ａに隙間がある状態で嵌入されて、
前記と同様の軸継手を構成している。

【００２７】二段目のトラクションドライブ遊星転動装
置の保持器１８の軸部１８ｂの歯車部１８ｃは、出力軸
３の右端に固定された内歯歯車３ｃに隙間のある状態で
嵌入されて、前記と同様の軸継手を構成している。入力
ジョイント１９と一段目の保持器１８の軸部１８ｂとの
間には回転自在な球体２１が、また入力ジョイント２０
と二段目の保持器１８の軸部１８ｂとの間には回転自在
な球体２２が介在されている。

【００２８】従って、モーター１０の駆動軸１０ｂの回
転は、出力ギヤ１１と入力ジョイント１９の内歯歯車１
９ａとの噛み合いによって、入力ジョイント１９及び一
段目のトラクションドライブ遊星転動装置の内輪１６へ
と伝達されて、一段目のトラクションドライブ遊星転動
装置の保持器１８の軸部１８ｂの、減速された回転と成
り、この回転は二段目のトラクションドライブ遊星転動
装置によって、トラクションドライブ遊星転動装置の保
持器１８の軸部１８ｂの、更に減速された回転と成り、
二段目のトラクションドライブ遊星転動装置の保持器１
８の軸部１８ｂの歯車部１８ｃと内歯歯車３ｃとによっ
て、出力軸３が回転することに成る。尚、第１実施例と
同様、入力と出力との関係を逆にすれば増速機と成る。

【００２９】さて、本実施例で特徴的な構成は、一段目
（右側）のトラクションドライブ遊星転動装置と、二段
目（左側）のトラクションドライブ遊星転動装置との間
に、コイルスプリング５０を介在させている点にある。
更に詳しくは、一段目のトラクションドライブ遊星転動
装置の保持器１８と、二段目のトラクションドライブ遊
星転動装置の内輪１６との間に、コイルスプリング５０
を挟圧するようにして介在させて成る。即ち付勢された
コイルスプリング５０により、一段目と二段目のトラク
ションドライブ遊星転動装置とが共に、その外輪１５と
内輪１６と転動体１７との間に予圧が付与されている。

【００３０】この結果、一段目のトラクションドライブ
遊星転動装置に於いては、コイルスプリング５０の付勢
力により、保持器１８及び内輪１６を介して転動体１７
を図の右スラスト方向に押圧して、外輪１５と内輪１６
とに押し付けるように働く。また二段目のトラクション
ドライブ遊星転動装置に於いては、コイルスプリング５
０の付勢力によって、内輪１６が転動体１７を図の左ス
ラスト方向に押圧して、外輪１５に押し付けるように働
く。従って、コイルスプリング５０を選ぶことによっ
て、ケーシング１や外輪１５、内輪１６、転動体１７等
各部品の寸法精度、組立精度が高くなくても所要の圧力
を得ることが出来、また各部品が磨耗しても、これに追
従して加圧することが出来るため、長期の使用に耐えら
れるのである。

【００３１】次に、本発明の第３実施例を、図４を参照
しながら説明する。上述第２実施例では、出力軸３に負
荷が結合されるため、出力軸３に近い方のトラクション
ドライブ遊星転動装置の方が回転負荷が大きいので、転
動体１７と外輪１５及び内輪１６との間で滑りが生じな
いようにより大きな挟圧力が要求される。

【００３２】このため、トラクションドライブ遊星転動
装置を、本実施例のように四段等の複数段設けた場合に
は、図４に示すように三、四段目のトラクションドライ
ブ遊星転動装置の方が、一、二段目のトラクションドラ
イブ遊星転動装置より圧力が大と成るように、三、四段
目間に介在させるコイルスプリング５１に、より弾性力
の大きなものを用いることが出来る。このように、コイ
ルスプリングの弾性力を複数段の変速段数に応じて異な
らせるようにすれば、変速段ごとに最適の挟圧力を付与
することが出来るという効果を奏する。また、二、三段
目間にも、別のコイルスプリングを介在させることが可
能である。

【００３３】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
の構成は上述した実施例に限定されるものではなく、各
部に於いて種々の変形が可能なことは勿論である。例え
ば、前出スペーサー４に代えてスプリングを、外輪１５
を出力軸３方向に引張り付勢するように介在させる構成
も可能である。尚、弾性体を付勢状態で介在させるとい
う場合、弾性体を圧縮した状態で介在させる構成の他、
弾性体を伸張した状態で介在させる構成も可能である。
この一例として入力ジョイント１９と内輪１６との間
に、コイルスプリングを伸張付勢状態で介在させる構成
を上げ得る。

【００３４】

【発明の効果】以上本発明によれば、ケーシング、外
輪、内輪、転動体の厳密な嵌め合いにより、転動体に対
する所要の挟圧力を得る代わりに、弾性体を選ぶことに
よって、所要の圧力を得ることが出来るように成った。
従ってこれら各部品の寸法精度、組立精度が高くなくて
もよく成るから、製造も組立ても容易と成りコストダウ
ンを図ることが出来、また量産も容易と成っている。

【００３５】また、メンテナンスのためにトラクション
ドライブ変速機を分解する必要がある場合でも、高い組
立精度が不要と成るから分解、再組立が容易と成る。ま
た、使用によって各部品に磨耗が生じたとしても、この
磨耗による寸法減少に追随して弾性体が予圧し続けるた
め、予圧力が低下することがなく、このため長期使用に
耐え得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。

【図２】同実施例の部分拡大図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す断面図である。

【図４】本発明の第３実施例のコイルスプリング５０，
５１部分を示す断面図である。

【符号の説明】

１ケーシング１０モーター１０ｂ駆動軸１５外輪１６内輪１７転動体１８保持器１８ａアーム１９入力ジョイント１００案内溝１０１案内溝１０２曲面１０３曲面１０４曲面２保持体３出力軸４スペーサー５ゴム球５０コイルスプリング５１コイルスプリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外輪と内輪と転動体と保持器とからトラ
クションドライブ遊星転動装置を構成し、内壁に外輪を
固定し、該外輪と内輪との間で前記転動体を挟圧し、内
輪と外輪との間をトラクション力により転動体を自転且
つ公転させ、該転動体の公転運動を転動体に係合する保
持器の回転とし、内輪の回転と保持器の回転の何れか一
方を入力軸の回転とし他方を出力軸の回転としたトラク
ションドライブ変速機に於いて、前記外輪と内輪と転動
体との間に予圧を付与すべく、前記保持器とこの次段の
回転部位との間に又は前記内輪とこの前段の回転部位と
の間に、弾性体をスラスト方向に付勢された状態で介在
させて成ることを特徴とする、トラクションドライブ変
速機。
【請求項２】前記弾性体がコイルスプリングであるこ
とを特徴とする、請求項１のトラクションドライブ変速
機。
【請求項３】前記コイルスプリングを圧縮した状態で
介在させて成ることを特徴とする、請求項２のトラクシ
ョンドライブ変速機。
【請求項４】前記コイルスプリングを伸張した状態で
介在させて成ることを特徴とする、請求項２のトラクシ
ョンドライブ変速機。
【請求項５】前記弾性体が弾性球体であることを特徴
とする、請求項１のトラクションドライブ変速機。
【請求項６】ケーシング内に複数段のトラクションド
ライブ遊星転動装置を収容して成るトラクションドライ
ブ変速機であって、前記弾性体による予圧が前記変速段
に応じて異なるようにすべく、各々異なるスラスト方向
の付勢力を持たせた弾性体を介在させたことを特徴とす
る、請求項１のトラクションドライブ変速機。