JPH10213200A

JPH10213200A - 遊星ローラ式動力伝達装置

Info

Publication number: JPH10213200A
Application number: JP1862497A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Kawase; 達夫川▲瀬▼; Takashi Nozaki; 孝志野▲崎▼; Tomoaki Makino; 智昭牧野; Satoshi Utsunomiya; 聡宇都宮
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 1998-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】遊星ローラがキャリアとすべり接触すること
で遊星ローラの公転を介して太陽軸とキャリアとの間で
動力を伝達する遊星ローラ式動力伝達装置において、寿
命延長を図り、かつ、軽量化を図る。【解決手段】遊星ローラの両端面に端荷重を緩和する
ための逃げ部を設けることで、油膜切れを防止させて異
常摩耗の発生を防ぐ。遊星ローラを中空に形成すること
で、軽量化を図る。遊星ローラの材料に浸炭鋼を用い、
表面処理として浸炭処理を施すか、或いは浸炭窒化処理
を施すことで、表面が起点となる疲労損傷に対するクラ
ックの発生・伸展を防ぐ。キャリアに硬度を高めるため
の熱処理を施すことで、摩耗粉の発生を抑えて表面が起
点となる疲労損傷の発生を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遊星ローラがキャ
リアとすべり接触することで遊星ローラの公転を介して
太陽軸とキャリアとの間で動力を伝達する遊星ローラ式
動力伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から知られている遊星ローラ式動力
伝達装置として、図３に示すものがある。この遊星ロー
ラ式動力伝達装置は、中実の太陽軸１と、太陽軸１に同
心状に外挿される固定輪２と、太陽軸１の外周面と固定
輪２の内周面との間に摩擦接触状態で円周等間隔に配置
される複数（例えば４個）の遊星ローラ３と、その円周
部に円周等間隔に設けた複数（遊星ローラと同数）のポ
ケット４ａに夫々遊星ローラ３を収容させて、複数の遊
星ローラ３を自転および公転可能に保持するキャリア４
とからなり、太陽軸１を入力側、キャリア４を出力側と
して利用する場合、太陽軸１の回転に伴って、夫々の遊
星ローラ３が太陽軸１との転がり摩擦接触により自転お
よび公転し、この夫々の遊星ローラ３がキャリア４とす
べり接触することにより遊星ローラ３の公転をキャリア
４に伝達してキャリア４が回転するようになっている。

【０００３】ところで、この種の遊星ローラ式動力伝達
装置に使用する遊星ローラ３としては、図４に拡大して
示すように、両端部にクラウニング加工を施さず、外周
面がストレート部３ａのみで構成されているのが通常で
ある。ちなみに、クラウニング加工は、円筒ころ軸受で
は通常用いられている技術であり、その目的は、ころの
端部における大きな端荷重（edge load）が生じないよ
うにすることにある。なお、ストレート部３ａの両側か
ら両端面にかけて夫々面取り部３ｂが設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図３に示す
遊星ローラ式動力伝達装置では、遊星ローラ３の自転軸
は入出力軸、すなわち、太陽軸１およびキャリア４に対
して平行であることが望ましい。

【０００５】一方、遊星ローラ３の公転方向の案内は、
固定輪２の両側面に取り付けられた側板５で行われてい
る。この側板５による遊星ローラ３の公転方向の案内が
ないと、遊星ローラ３はスキューと呼ばれる現象を生じ
て自転軸が太陽軸１に対して傾き、軸方向の力が発生し
てキャリア４への伝達効率が低下する。

【０００６】こうしたことから、側板５は、遊星ローラ
３のスキューの発生を防ぐ目的で取り付けられており、
スキュー量を小さくするために、側板５と遊星ローラ３
の軸方向すき間を小さくしている。同時に、スキューの
発生量を小さくする目的で、図４のような、両端部にク
ラウニング部を設けない遊星ローラ３を使用している。

【０００７】しかしながら、遊星ローラ３の両端部にク
ラウニング部を設けていないと、遊星ローラ３の両端部
に発生する大きな端荷重のため、特にグリース潤滑の場
合には油膜切れが発生し、油膜切れによる異常摩耗が生
じ易いという問題があった。

【０００８】また、大径の遊星ローラ３を使用する場
合、遊星ローラ３自体の重量が大きくなり、遊星ローラ
式動力伝達装置を使用している製品の軽量化が困難にな
るという問題があった。

【０００９】また、遊星ローラ３の材料としては、軸受
鋼のような完全焼入鋼を使用するのが通常である。とこ
ろで、摩耗粉の混入した潤滑剤で潤滑すると、軌道面に
摩耗粉である異物が食い込んで圧痕ができ、表面が起点
となる疲労損傷が生じる。従って、このような表面起点
型の疲労形態に対し、完全焼入鋼では表面に引っ張りの
残留応力が生じるため、クラックの発生・伸展を促すこ
とになり、寿命低下を招く。また、浸炭鋼に比べ表面層
の組織コントロールが容易でないため、遊星ローラ３の
寿命延長を図るのが困難であるという問題があった。

【００１０】特に、図３のような、遊星ローラ３がキャ
リア４とすべり接触することで遊星ローラ３の公転をキ
ャリア４に伝達するタイプの遊星ローラ式動力伝達装置
の場合には、遊星ローラ３とすべり接触するキャリア４
の表面が摩耗すると、その摩耗粉は、異物となって遊星
ローラ３と太陽軸１の転がり接触部、或いは、遊星ロー
ラ３と固定輪２の転がり接触部に入り込み、それらが異
物となって遊星ローラ３、太陽軸１或いは固定輪２に表
面が起点となる破損が生じ、内部起点の疲労寿命より短
くなるという問題があった。

【００１１】そこで、本発明は、遊星ローラ式動力伝達
装置における寿命延長と軽量化を図ることを主要な目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は前述した目的を
達成するため、次のような構成を採用したことを特徴と
する。

【００１３】すなわち、本発明は、太陽軸と、該太陽軸
に同心状に外挿される固定輪と、前記太陽軸の外周面と
前記固定輪の内周面との間に摩擦接触状態で円周等間隔
に配置される複数の遊星ローラと、該複数の遊星ローラ
を自転および公転可能に保持するキャリアとを備え、前
記遊星ローラの公転を介して前記太陽軸とキャリアとの
間で動力を伝達する遊星ローラ式動力伝達装置におい
て、外周面をストレート部と面取り部で構成した前記遊
星ローラの両端面に端荷重を緩和するための逃げ部を設
けたことに特徴を有する。

【００１４】また、前記遊星ローラを中空に形成するこ
とに特徴を有する。

【００１５】また、前記遊星ローラの材料に浸炭鋼を用
い、表面処理として浸炭処理を施すか、或いは浸炭窒化
処理を施すことに特徴を有する。

【００１６】更に、キャリアに硬度を高めるための熱処
理を施すことに特徴を有する。

【００１７】外周面をストレート部と面取り部で構成し
た遊星ローラの両端面に端荷重を緩和するための逃げ部
を設けることで、遊星ローラの大きな端荷重の発生を防
ぐことになり、油膜切れを防止させて異常摩耗の発生を
防ぐ。

【００１８】遊星ローラを中空に形成することで、大径
の遊星ローラを使用する場合でも遊星ローラの重量が大
きくなる問題がなくなることになり、遊星ローラ式動力
伝達装置の軽量化が図れる。

【００１９】遊星ローラの材料に浸炭鋼を用い、表面処
理として浸炭処理を施すか、或いは浸炭窒化処理を施す
ことで、遊星ローラの表面硬度を程好く下げることにな
り、表面が起点となる疲労損傷に対するクラックの発生
・伸展を防ぐ。

【００２０】キャリアに硬度を高めるための熱処理を施
すことで、キャリアの耐摩耗性を高めて摩耗粉の発生を
抑えることになり、表面が起点となる疲労損傷の発生を
防ぐ。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。

【００２２】図１は、本発明の遊星ローラ式動力伝達装
置に使用する遊星ローラ３’を拡大して示しており、こ
の遊星ローラ３’を使用する本発明の遊星ローラ式動力
伝達装置における基本的な構成は、図３に示したものと
ほぼ同様であるので、その図示は省略する。

【００２３】遊星ローラ３’は、外周面がストレート部
３’ａのみで構成され、ストレート部３’ａの両側から
両端面にかけて面取り部３’ｂを夫々設けるとともに、
両端面に端荷重を緩和するための円形状に窪んだ逃げ部
３’ｃを夫々設けている。

【００２４】また、遊星ローラ３’の材料としては、表
面層の組織コントロールが容易な浸炭鋼を用い、表面処
理として残留オーステナイト組織を多く残すことができ
る浸炭処理を施すか、或いは浸炭窒化処理を施す。

【００２５】この実施の形態では、遊星ローラ３’の両
端面に逃げ部３’ｃを設けることで、遊星ローラ３’の
両端部の端荷重を逃げ部３’ｃにより緩和させることが
でき、これによって遊星ローラ３’の両端部における大
きな端荷重の発生を防ぐことができる。その結果、遊星
ローラ３’の両端部の油膜切れを防止させることにな
り、油膜切れによる異常摩耗の発生を防ぐことができ
る。

【００２６】また、遊星ローラ３’の材料に浸炭鋼を用
い、表面処理として浸炭処理を施すか、或いは浸炭窒化
処理を施すことで、遊星ローラ３’の表面に残留オース
テナイト組織を多く残して表面硬度を程よく下げること
ができ、これによって異物の咬み込みによりできた応力
集中を小さくすることができる。また、浸炭処理により
遊星ローラ３’の表面層に圧縮残留応力ができるため、
表面が起点となる疲労損傷に対するクラックの発生・伸
展を防ぐことができる。

【００２７】図２は、本発明の他の実施の形態の遊星ロ
ーラ式動力伝達装置に使用する遊星ローラ３’を示して
いる。この遊星ローラ３’は、両端面に端荷重を緩和す
るよう設けた逃げ部３’ｃの間に透孔３’ｄを穿設させ
て中空に形成されており、その他の構造は、図１に示し
た実施の形態の場合と同じであるので、対応する部分に
は同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

【００２８】この実施の形態では、遊星ローラ３’を中
空に形成することで、大径の遊星ローラ３’を使用する
場合でも遊星ローラ３’の重量が大きくなるという問題
がなくなり、遊星ローラ式動力伝達装置の軽量化が図れ
る。その結果、遊星ローラ式動力伝達装置を使用してい
る製品の軽量化が可能である。

【００２９】この実施の形態でも、遊星ローラ３’の両
端面に設けた逃げ部３’ｃにより遊星ローラ３’の両端
部における大きな端荷重の発生を防ぐことで、油膜切れ
を防止させて異常摩耗の発生を防げる点は、図１に示し
た実施の形態の場合と同じである。

【００３０】また、遊星ローラ３’の材料に浸炭鋼を用
い、表面処理として浸炭処理を施すか、或いは浸炭窒化
処理を施して遊星ローラ３’の表面硬度を程よく下げる
ことで、表面が起点となる疲労損傷に対するクラックの
発生・伸展を防げる点も、図１に示した実施の形態の場
合と同じである。

【００３１】なお、別に遊星ローラ３’とすべり接触す
るキャリア４の表面に熱処理を施し、キャリア４の表面
硬度を高めることで、遊星ローラ３’とキャリア４がす
べり接触する部分の耐摩耗性が高まり、摩耗粉の発生を
抑えることができる。その結果、遊星ローラ３’、太陽
軸１或いは固定輪２に表面が起点となる疲労損傷の発生
を防ぐことができ、疲労寿命の延長に効果が期待でき
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
遊星ローラの両端面に端荷重を緩和するための逃げ部を
設けることで、遊星ローラの大きな端荷重の発生を防ぐ
ため、油膜切れを防止させて異常摩耗の発生を防ぐこと
ができ、遊星ローラの耐久性を向上させて転動寿命の延
長を図ることができる。

【００３３】また、遊星ローラを中空に形成すること
で、遊星ローラ式動力伝達装置の軽量化が図れるため、
遊星ローラ式動力伝達装置を使用している製品の軽量化
が可能である。

【００３４】また、遊星ローラの材料に浸炭鋼を用い、
表面処理として浸炭処理を施すか、或いは浸炭窒化処理
を施すことで、遊星ローラの表面硬度を程よく下げるた
め、表面が起点となる疲労損傷に対するクラックの発生
・伸展を防ぐことができ、遊星ローラの耐久性を向上さ
せて疲労寿命の延長を図ることができる。

【００３５】更に、キャリアに硬度を高めるための熱処
理を施すことで、摩耗粉の発生を抑えるため、遊星ロー
ラ、太陽軸或いは固定輪に表面が起点となる疲労損傷の
発生を防ぐことができ、疲労寿命の延長を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の遊星ローラ式動力伝達装置に使用する
遊星ローラの縦断面図である。

【図２】本発明の他の実施の形態の遊星ローラ式動力伝
達装置に使用する遊星ローラの縦断面図である。

【図３】本発明の対象としている遊星ローラ式動力伝達
装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｏ
−Ｂ線に沿った断面図である。

【図４】従来の遊星ローラ式動力伝達装置に使用する遊
星ローラの縦断面図である。

【符号の説明】

１太陽軸２固定輪３’ 遊星ローラ３’ａストレート部３’ｂ面取り部３’ｃ逃げ部４キャリア４ａポケット５側板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】太陽軸と、該太陽軸に同心状に外挿され
る固定輪と、前記太陽軸の外周面と前記固定輪の内周面
との間に摩擦接触状態で円周等間隔に配置される複数の
遊星ローラと、該複数の遊星ローラを自転および公転可
能に保持するキャリアとを備え、前記遊星ローラの公転
を介して前記太陽軸とキャリアとの間で動力を伝達する
遊星ローラ式動力伝達装置において、前記遊星ローラの両端面に端荷重を緩和するための逃げ
部を設けたことを特徴とする遊星ローラ式動力伝達装
置。
【請求項２】太陽軸と、該太陽軸に同心状に外挿され
る固定輪と、前記太陽軸の外周面と前記固定輪の内周面
との間に摩擦接触状態で円周等間隔に配置される複数の
遊星ローラと、該複数の遊星ローラを自転および公転可
能に保持するキャリアとを備え、前記遊星ローラの公転
を介して前記太陽軸とキャリアとの間で動力を伝達する
遊星ローラ式動力伝達装置において、前記遊星ローラを中空に形成するとともに、その両端面
に端荷重を緩和するための逃げ部を設けたことを特徴と
する遊星ローラ式動力伝達装置。
【請求項３】前記遊星ローラの材料に浸炭鋼を用い、
表面処理として浸炭処理を施すか、或いは浸炭窒化処理
を施すことを特徴とする請求項１または２の遊星ローラ
式動力伝達装置。
【請求項４】前記キャリアに硬度を高めるための熱処
理を施すことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの遊
星ローラ式動力伝達装置。