JPH11210851A - 遊星ローラ式動力伝達装置 - Google Patents

遊星ローラ式動力伝達装置

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JPH11210851A
JPH11210851A JP1015498A JP1015498A JPH11210851A JP H11210851 A JPH11210851 A JP H11210851A JP 1015498 A JP1015498 A JP 1015498A JP 1015498 A JP1015498 A JP 1015498A JP H11210851 A JPH11210851 A JP H11210851A
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JP
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planetary roller
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roller type
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Masahiko Shoda
雅彦 正田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】遊星ローラ式動力伝達装置において、伝達トル
クを可変調節できるようにすること。 【解決手段】遊星ローラ式動力伝達装置Aは、固定輪2
の内周面と太陽軸3の外周面とをテーパ状とし、固定輪
2のみを軸方向に変位させることにより固定輪2と太陽
軸3と複数の遊星ローラ4群との間におけるしめしろを
増減変化させるように構成している。このしめしろが増
減変化すると、太陽軸3とキャリア5との間での伝達ト
ルクが変化することになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、遊星ローラ式動力
伝達装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、遊星ローラ式動力伝達装置
は、太陽軸の回転速度と遊星ローラの公転速度との差を
利用して増速あるいは減速を行うようにした増速機また
は減速機として利用されている。
【0003】なお、この種の遊星ローラ式動力伝達装置
では、固定輪と太陽軸との間に遊星ローラが、その回転
軸心を太陽軸の回転軸心に対してほぼ平行な姿勢で介装
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
遊星ローラ式動力伝達装置では、回転速度を無段階に変
速するものであり、伝達トルクはほぼ一定になってい
る。
【0005】ここで、例えば伝達トルクを可変調節でき
るようにすれば、この遊星ローラ式動力伝達装置の利用
形態を拡大できるものと考えられ、この点に改良の余地
がある。
【0006】したがって、本発明は、遊星ローラ式動力
伝達装置において、伝達トルクを可変調節できるように
することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の遊星
ローラ式動力伝達装置は、固定輪の内周面と太陽軸の外
周面とをテーパ状とし、固定輪のみを回転不可能かつ軸
方向変位可能な状態に保持し、固定輪を軸方向変位させ
る操作手段を備えている。
【0008】本発明の請求項2の遊星ローラ式動力伝達
装置は、固定輪と、固定輪の内周に同心状に軸方向一側
から軸端が挿通される太陽軸と、太陽軸の軸端と固定輪
との間に圧接状態で介装される複数の遊星ローラと、太
陽軸の軸端に対向して同軸状に配設されて遊星ローラそ
れぞれを回転自在に支持するキャリアとを含む構成で、
固定輪の内周面と太陽軸の外周面とをテーパ状とし、固
定輪のみを回転不可能かつ軸方向変位可能な状態に保持
し、固定輪を軸方向変位させる操作手段を備えている。
【0009】本発明の請求項3の遊星ローラ式動力伝達
装置は、上記請求項1または2において、固定輪のテー
パ状内周面と、太陽軸のテーパ状外周面とをほぼ平行に
設定し、円筒形の遊星ローラを、その回転軸心が太陽軸
の回転軸心に対して所要角度傾いた状態でキャリアに支
持させている。
【0010】本発明の請求項4の遊星ローラ式動力伝達
装置は、上記請求項1または2において、固定輪のテー
パ状内周面と太陽軸のテーパ状外周面との傾斜方向を逆
向きに設定し、円錐形の遊星ローラを、その回転軸心が
太陽軸の回転軸心に対してほぼ平行にした状態でキャリ
アに支持させている。
【0011】本発明の請求項5の遊星ローラ式動力伝達
装置は、上記請求項1または2において、前記操作手段
が、固定輪の端面に対して軸方向から油圧を印加するも
のである。
【0012】本発明の請求項6の遊星ローラ式動力伝達
装置は、上記請求項1ないし5のいずれかに記載の遊星
ローラ式動力伝達装置が軸方向隣り合わせに少なくとも
2つ配設され、一方の遊星ローラ式動力伝達装置のキャ
リアと他方の遊星ローラ式動力伝達装置の太陽軸とが同
期回転する状態で結合されて多段構造とされている。
【0013】以上、本発明では、固定輪が軸方向一方ま
たは他方に変位させられると、固定輪と太陽軸と複数の
遊星ローラ群との間におけるしめしろが増加方向または
減少方向に変化する。このしめしろの増減変化により、
太陽軸とキャリアとの間で伝達するトルク値が変化する
ことになる。
【0014】なお、請求項3では遊星ローラを、また、
請求項4ではキャリアを、それぞれ従来一般的なものと
共用できるようになる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の詳細を図1ないし図6に
示す実施形態に基づいて説明する。
【0016】図1は本発明の実施形態1にかかり、遊星
ローラ式動力伝達装置の上半分の縦断面図である。図
中、Aは遊星ローラ式動力伝達装置の全体を示してい
る。
【0017】遊星ローラ式動力伝達装置Aは、一般的な
遊星ローラ式動力伝達装置と基本構成が同じであって、
ケース1と、ケース1の内周に嵌入される固定輪2と、
固定輪2の内周に同心状に軸方向一側から軸端が挿通さ
れる太陽軸3と、太陽軸3の軸端と固定輪2との間に圧
接状態で介装される複数の遊星ローラ4と、太陽軸3の
軸端に対向して同軸状に配設されて遊星ローラ4それぞ
れを回転自在に支持するキャリア5とを備えている。キ
ャリア5は、軸端に径方向外向きの鍔部5cを有する軸
体5aと、軸体5aの鍔部5cの円周数カ所に圧入嵌合
される複数のピン5bとから構成されている。
【0018】以下、本発明の特徴構成を説明する。
【0019】つまり、固定輪2の内周面と太陽軸3の外
周面とが同一方向に傾斜するテーパ状とされており、こ
れら固定輪2と太陽軸3との間に円筒形の遊星ローラ4
が、その回転軸心が太陽軸3の回転軸心に対して所要角
度傾斜した姿勢で介装されている。このような構成にお
いて、太陽軸3、キャリア5および遊星ローラ4群が軸
方向に不動とされ、固定輪2のみが軸方向変位可能とさ
れていて、固定輪2を油圧により軸方向に変位させるこ
とにより、固定輪2と太陽軸3と遊星ローラ4群との間
のしめしろを増減変化させて太陽軸3とキャリア5との
間での伝達トルクを可変調節できるようになっている。
この伝達トルクTは、トラクション係数μと圧接力Pと
を乗算することにより、つまりT=μ・Pの関係式によ
り求められる。本発明では、圧接力Pを可変することに
より、伝達トルクTを可変しようとするものである。通
常は、使用状況に応じて要求される伝達トルクTを確保
するために、トラクション係数μと圧接力Pとを適宜選
択して決定している。
【0020】具体的には、太陽軸3およびキャリア5
は、アンギュラ玉軸受を2つ組み合わせた組み合わせ軸
受6,7を介してそれぞれケース1に支持されるととも
に、太陽軸3の軸端小径部が単一のアンギュラ玉軸受8
を介してキャリア5の軸体5aの軸端凹部に支持される
ことにより、ケース1に対してそれぞれ軸方向に位置決
めされている。遊星ローラ4群は、キャリア5のピン5
bに対して2つのアンギュラ玉軸受9を介して支持され
ることにより、軸方向に位置決めされている。固定輪2
は、自身の外周の円周1カ所に設けられる軸方向に沿う
溝2aと、ケース1に設けられるキー状突起1aとの嵌
合によってケース1に対して回転不可能にかつ軸方向変
位可能に嵌合されている。
【0021】そして、ケース1には、油圧通路10が設
けられており、この油圧通路10の外部開口端に油圧ポ
ンプ11が接続され、油圧通路10の内周開口端にピス
トン12が配設されている。このピストン12の外端部
が固定輪2の軸方向一端面に当接させられており、固定
輪2が油圧により軸方向一方に押圧されている。なお、
固定輪2の軸方向他端面と、ケース1に取り付けられる
抜け止めリング13との間には、固定輪2を環状の皿ば
ね14が配設されており、この皿ばね14の弾発付勢力
により固定輪2が軸方向他方に押圧されている。
【0022】次に、動作を説明する。つまり、太陽軸3
とキャリア5との間での伝達トルクを増加させる場合に
は、固定輪2を図の左側に変位させる一方、伝達トルク
を軽減させる場合には、固定輪2を図の右側に変位させ
るように油圧ポンプ11を制御すればよい。例えば、固
定輪2を図の左側に変位させるときには、油圧ポンプ1
1により発生させる油圧を、皿ばね14の弾発付勢力よ
りも強くするように管理し、また、固定輪2を図の右側
に変位させるときには、油圧ポンプ11により発生させ
る油圧を、皿ばね14の弾発付勢力よりも弱くするよう
に管理する。
【0023】以上のように、この実施形態の遊星ローラ
式動力伝達装置Aでは、固定輪2を油圧で軸方向に変位
させることにより、太陽軸3とキャリア5との間の伝達
トルクを可変調節できるようにしているから、例えば低
速回転域における伝達トルクを増加させて、高速回転域
における伝達トルクを低減させるといった制御が可能に
なるなど、効率のよい動力伝達を実現できるようにな
る。したがって、この遊星ローラ式動力伝達装置Aを例
えば電気自動車などに備えるモータ用減速機として利用
する場合などに適したものとなる。
【0024】なお、本発明は上記実施形態1のみに限定
されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【0025】(1) 図2は本発明の実施形態2にかか
り、遊星ローラ式動力伝達装置の上半分を示す縦断面図
である。この実施形態2において上記実施形態1との相
違は、遊星ローラ4の傾斜方向が軸方向左右で逆向きに
なっていることである。そのため、伝達トルクの増減に
関連する固定輪2の変位方向も、上記実施形態1と逆向
きになっている。
【0026】(2) 図3は本発明の実施形態3にかか
り、遊星ローラ式動力伝達装置の上半分を示す縦断面図
である。この実施形態3では、主として円錐形状の遊星
ローラ4を用いていることに特徴がある。そして、固定
輪2のテーパ状内周面の傾斜方向と太陽軸3のテーパ状
外周面の傾斜方向とを逆向きに設定することにより、遊
星ローラ4の回転軸心を太陽軸3の回転軸心とほぼ平行
になるようにしている。そのため、キャリア5のピン5
bを、軸体5aの軸心とほぼ平行にできるようになり、
ピン5bと軸体5aとの結合を比較的容易にできるよう
になる。この場合、伝達トルクの増減に関連する固定輪
2の変位方向は、上記実施形態2と同じになっている。
【0027】(3) 図4は本発明の実施形態4にかか
り、遊星ローラ式動力伝達装置の上半分を示す縦断面図
である。この実施形態4において上記実施形態3との相
違は、遊星ローラ4を図において左右反対に配置してい
ることである。この場合、伝達トルクの増減に関連する
固定輪2の変位方向は、上記実施形態1と同じになって
いる。
【0028】(4) 図5は本発明の実施形態5にかか
り、遊星ローラ式動力伝達装置の上半分を示す縦断面図
である。この実施形態5では、上記実施形態1,2の遊
星ローラ式動力伝達装置を軸方向に直列に連結した多段
構造としている。具体的には、実施形態1の遊星ローラ
式動力伝達装置Aを図の左側に、実施形態2の遊星ロー
ラ式動力伝達装置Aを図の右側に配置して、2つの固定
輪2,2の油圧による変位方向を互いに遠ざけるように
設定している。この場合、ケース1に設ける油圧通路1
0の分岐路10a,10bを可及的に短く設定すること
ができ、加工の無駄を省くことができる。
【0029】(5) 図6は本発明の実施形態6にかか
り、遊星ローラ式動力伝達装置の上半分を示す縦断面図
である。この実施形態6では、上記実施形態3,4の遊
星ローラ式動力伝達装置を軸方向に直列に連結した多段
構造としている。具体的には、実施形態3の遊星ローラ
式動力伝達装置Aを図の右側に、実施形態4の遊星ロー
ラ式動力伝達装置Aを図の左側に配置して、2つの固定
輪2,2の油圧による変位方向を互いに遠ざかるように
設定している。この場合も上記実施形態5と同様に、ケ
ース1に設ける油圧通路10の分岐路10a,10bを
可及的に短くすることができ、加工の無駄を省くことが
できる。
【0030】
【発明の効果】本発明の請求項1ないし5の遊星ローラ
式動力伝達装置では、固定輪を軸方向に変位させること
により、固定輪と太陽軸と遊星ローラとの間のしめしろ
を増減変化させて太陽軸とキャリアとの間の伝達トルク
を可変調節できるようにしているから、例えば低速回転
域における伝達トルクを増加させて、高速回転域におけ
る伝達トルクを低減させるといった形態で制御できるよ
うになるなど、効率のよい動力伝達を実現できるように
なる。
【0031】したがって、本発明の遊星ローラ式動力伝
達装置は、例えば電気自動車や補助動力付き自転車に備
えるモータ用減速機として好適に利用することができる
など、利用分野の拡大に貢献できるようになる。
【0032】特に、請求項3では遊星ローラを、また、
請求項4ではキャリアを、それぞれ従来一般的なものと
共用できるようになり、専用部品を少なくできるなど、
製造コストの低減に貢献できる。
【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の実施形態
1を示す上半分の縦断面図
【図2】本発明の遊星ローラ式動力伝達装置の実施形態
2を示す上半分の縦断面図
【図3】本発明の遊星ローラ式動力伝達装置の実施形態
3を示す上半分の縦断面図
【図4】本発明の遊星ローラ式動力伝達装置の実施形態
4を示す上半分の縦断面図
【図5】本発明の遊星ローラ式動力伝達装置の実施形態
5を示す上半分の縦断面図
【図6】本発明の遊星ローラ式動力伝達装置の実施形態
6を示す上半分の縦断面図
【符号の説明】
A 遊星ローラ式動力伝達装置 1 ケース 2 固定輪 3 太陽軸 4 遊星ローラ 5 キャリア 10 ケースの油圧流路 11 油圧ポンプ 12 ピストン

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定輪の内周面と太陽軸の外周面とをテ
    ーパ状とし、固定輪のみを回転不可能かつ軸方向変位可
    能な状態に保持し、固定輪を軸方向変位させる操作手段
    を備えている、ことを特徴とする遊星ローラ式動力伝達
    装置。
  2. 【請求項2】 固定輪と、固定輪の内周に同心状に軸方
    向一側から軸端が挿通される太陽軸と、太陽軸の軸端と
    固定輪との間に圧接状態で介装される複数の遊星ローラ
    と、太陽軸の軸端に対向して同軸状に配設されて遊星ロ
    ーラそれぞれを回転自在に支持するキャリアとを含む遊
    星ローラ式動力伝達装置であって、 固定輪の内周面と太陽軸の外周面とをテーパ状とし、固
    定輪のみを回転不可能かつ軸方向変位可能な状態に保持
    し、固定輪を軸方向変位させる操作手段を備えている、
    ことを特徴とする遊星ローラ式動力伝達装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の遊星ローラ式
    動力伝達装置において、固定輪のテーパ状内周面と太陽
    軸のテーパ状外周面とをほぼ平行に設定し、円筒形の遊
    星ローラを、その回転軸心が太陽軸の回転軸心に対して
    所要角度傾いた状態でキャリアに支持させている、こと
    を特徴とする遊星ローラ式動力伝達装置。
  4. 【請求項4】 請求項1または2に記載の遊星ローラ式
    動力伝達装置において、固定輪のテーパ状内周面と太陽
    軸のテーパ状外周面との傾斜方向を逆向きに設定し、円
    錐形の遊星ローラを、その回転軸心が太陽軸の回転軸心
    に対してほぼ平行にした状態でキャリアに支持させてい
    る、ことを特徴とする遊星ローラ式動力伝達装置。
  5. 【請求項5】 請求項1または2に記載の遊星ローラ式
    動力伝達装置において、前記操作手段が、固定輪の端面
    に対して軸方向から油圧を印加するものである、ことを
    特徴とする遊星ローラ式動力伝達装置。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかに記載の遊
    星ローラ式動力伝達装置が軸方向隣り合わせに少なくと
    も2つ配設され、一方の遊星ローラ式動力伝達装置のキ
    ャリアと他方の遊星ローラ式動力伝達装置の太陽軸とが
    同期回転する状態で結合されて多段構造とされている、
    ことを特徴とする遊星ローラ式動力伝達装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108953531A (zh) * 2017-05-18 2018-12-07 株式会社捷太格特 行星辊式动力传递装置
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