JPS6140980Y2

JPS6140980Y2 -

Info

Publication number: JPS6140980Y2
Application number: JP1978020615U
Authority: JP
Priority date: 1978-02-20
Filing date: 1978-02-20
Publication date: 1986-11-21
Also published as: JPS54124875U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は相互に接触するローラの摩際力により
動力を伝達する遊星ローラ式動力伝達装置の改良
に関する。

従来のこの種動力伝達装置を減速機として使用
した例を第１図及び第２図に示し、両図において
１は回転駆動される入力軸８に直結された太陽ロ
ーラ、３はケース１０に固定された内ローラ、２
はキヤリア６に固定された遊星ピン５に軸受４を
介して回転自在に支承された複数個（この場合は
３個）の遊星ローラである。

上記太陽ローラ１、複数個の遊星ローラ２及び
内ローラ３はこれらローラを半径方向に圧接力Ｐ
にて圧接することにより生ずる摩際力Ｕにて動力
を伝達している。

即ちこの場合においては、第２図に示すように
内ローラ３の内径Diを太陽ローラ１の外径Dsと
遊星ローラ２の外径Dpの２倍の和（即ちDs＋
2Dp）よりもわずかに小さく形成して組付けこれ
らローラを弾性変形させて圧接することにより上
記圧接力Ｐを生ぜしめている。この場合には次の
ような問題点がある。

(1) 上記圧接力Ｐは、内ローラ３と、遊星ローラ
２、太陽ローラ１の間の締め代δ＝（Ds＋
2Dp）−Diによつて著しく変動する。このため
動力を伝達するに必要な摩擦力Ｕも又、圧接力
Ｐの変動に対応するから、摩擦力Ｕを期待通り
得るためには、前記各ローラの接触径Di，
Dp，Dsの各寸法を精密に仕上げて前記締め代
δを正確に設定しなければならない。このため
装置の製作費が著しく高くなる。

(2) 更に各ローラに製作誤差がある場合は該製作
誤差により締め代δも又変動するから、これに
対応して摩擦力Ｕが不安定になる。このため、
動力伝達装置としての信頼性が低下する。

(3) 装置の組立てに際しては、内ローラ３を加熱
（膨張）するか、遊星ローラ２または太陽ロー
ラ１を冷却（収縮）するなどして、各ローラ間
に、組立てに不可欠な間隙を設ける必要がある
ため、組立作業に多大な手間を要する。

(4) 更に分解する場合は上記圧接力Ｐが作用した
状態で行わなければならないため、かなり大き
な軸方向抜き出し力を要するから、これによつ
て、各ローラの接触面が著しく損傷される。

(5) 圧接力Ｐは負荷の大きさに関係なく常に一定
であるから、無負荷運転状態に於いても常に一
定のＰが作用することになり、従つて各ローラ
の圧接面の耐久性が低下する。

(6) 従つて、転がり摩擦損失も又、負荷率に関係
なく、ほぼ一定となるから、低負荷領域での伝
達効率が低下する。

(7) 過大な負荷が作用すると、激しいすべりを生
じ、転動面の焼付等の事故が発生する恐れがあ
る。

本考案は上記に鑑みなされたもので、組立、分
解が容易であると共に、全ての負荷条件に適応し
た圧接力が得られ、耐久性大なる遊星ローラ式動
力伝達装置を抵供することを目的とする。

以下第３図ないし第８図を参照して本考案の１
実施例につき説明する。

第３図及び第４図において、１０は入力軸１５
に固着されて回転駆動される太陽ローラ、６０は
出力軸６５に連結されたキヤリア、９０，１００
は出力軸６５を支承するための軸受、７０，８０
は入力軸１５を支承するための軸受である。５０
は複数個（この場合は３個）の遊星ピンで、キヤ
リア６５に設けられた放射状溝１６０内に該キヤ
リア６０の半径方向にのみ移動可能に支承されて
いる。２０は遊星ローラで各遊星ピン５０に軸受
４０を介して回転自在に支承される。３０はじん
性を有する特殊鋼材等の弾性部材から成る内ロー
ラ即ち弾性ローラである。上記内ローラ３０は、
第７図に示すように遊星ローラ２０との当接面３
０ｄを有する薄肉円筒部３０ａ、入力軸１５、出
力軸６５等の回転軸の軸方向に区切つて２個形成
された厚肉円筒部３０ｂ、上記薄肉円筒部３０ａ
の両側端と個々の厚肉円筒部３０ｂとを接続する
薄肉円板部３０ｃを結合して成る。

上記２個の厚肉円筒部３０ｄは回転軸の軸方向
に比較的厚肉に形成され、上記薄肉円筒部３０ａ
の肉厚ｔ２は厚肉円筒部３０ｂの肉厚ｔ１の例え
ば1/2以下の薄肉に形成される。また薄肉円板部
３０ｃはその肉厚ｔ３を上記ｔ２と同等または若
干肉厚に（円筒部３０ｂよりもはるかに薄肉とさ
れる）されると共に第７図ａに示すようにその両
側端にθｉなる傾斜をもたせて、円筒部３０ｂを
第７図ｂのように押付力Toにて押圧したときの
該内ローラ３０の外方への変形を防止している。

また自由状態における内ローラ３０の内径Di
は、太陽ローラ１０の外径Dsと遊星ローラ２０
の外径Dpの２倍の和、即ち（Ds＋2Dp）よりも
わずかに大きく形成され、遊星ローラ２０の組付
け、分解を容易にしている。

上記内ローラ３０の一側端、即ち厚肉円筒部３
０ｂの一側端は針状ローラ１３０及び軌道輪１４
０から成るスラスト軸受１３５並びに調整用シム
１５０を介してケースカバー２３０に支承され
る。該ケースカバー２３０はボルト２４０にてケ
ーシング２２０に固着される。また内ローラ３０
の他側端、即ち厚肉円筒部３０ｂの他側端は後述
するトルクカム機構１９５のローデイングカムＡ
１８０の一端に固着される。１９５はローデイン
グカムＡ１８０、ローデイングカムＢ２００、複
数個の鋼球１９０から成るトルクカム機構であ
る。上記トルクカム機構１９５のローデイングカ
ムＡ，Ｂには第５図に示すように半径Ｒなる溝１
８０ａ，２００ａが円周方向に沿つて複数個（こ
の場合は４個）刻設されこれら溝１８０ａ，２０
０ａ内に鋼球１９０が挿入されている。

上記構成を具えた遊星ローラ式動力伝達装置を
組立てる際において、内ローラ３０を自由状態に
して遊星ローラ２０及び太陽ローラ１０を組み付
けると、上記のように自由状態における内ローラ
３０の内周と遊星ローラ２０の外周との間にはわ
ずかな隙間が形成されているので、（即ちDi＞Ds
＋2Dpとなつている。）各ローラの組付けは極め
て容易に出来る。

上記内ローラ３０及びトルクカム機構１９５を
組付後スラスト軸受１３５とケースカバー２３０
との間に適当な厚さのシム１５０を敷き、ボルト
２４０を締めてケースカバー２３０をケーシング
２２０に固着する。上記締付けにより内ローラ３
０は第３図及び第７図に示すように、厚肉円筒部
３０ｂの両側端面に軸方向の押付力Toを受けて
自由状態における全幅WiがWtに縮小される。こ
の全幅Wiの縮小により内径Diも縮小しようとす
るが、当接面３０ｄが遊星ローラ２の外周と当接
した後は半径方向の変形が拘束され、この拘束分
に相当する圧接力Poが発生し、該圧接力Poによ
り内ローラ３０、遊星ローラ２０、太陽ローラ１
０が圧接される。

即ち、第７図に示すように内ローラ３０を自由
状態から上記押付力Toで圧縮すると、全幅Wiが
Wtに当接面３０ｄの幅BiがBtに、傾斜角θｉが
θｔにそれぞれ減少することにより内径DiがDm
に縮小され、当接面３０ｄには第７図ｂに示すよ
うに曲率半径ｒなるクラウニングｃが形成され
る。従つて例えば自由状態における内径Di＝Ds
＋2Dpに形成された上記内ローラ３０をケーシン
グ２２０内に組み込んだ状態で上記押付力Toに
て圧縮すると先ずクラウニングｃが圧縮された後
有効変形量ｅが圧縮され、結局内ローラ３０の圧
縮量は（Ｃ＋ｅ）となり、（ｃ＋ｅ）に相当する
量の圧接力Poが発生することとなる。第８図に
押付力Toと内ローラ３０の半径方向変形量Ｅと
の関係を示す。第８図から明らかなように上記変
形量Ｅは押付力Toに比例し、従つて上記圧接力
Poも押付力Toに、更にはシム１５０の厚さに比
例することとなるので、シム１５０の厚さを変化
させて、内ローラ３０の全幅Wtを変化させる、
即ちクラウニワグ量ｃ及び有効変形量ｅを変化さ
せることにより圧接力Poを容易に調整すること
ができる。

上記の遊星ローラ式動力伝達装置の負荷運転時
において、出力軸６５が例えば第６図Ｎ方向に回
転せしめられる場合は遊星ピン５０の軸心上には
負荷の大きさに対応した負荷駆動力Ｆの反力
F′（F′＝Ｆである）が作用し、太陽ローラ１０
及び内ローラ３０には接線力U′＝F′／２が作用
する。従つて内ローラ３０には第６図のような回
転モーメントＳが発生しトルクカム機構１９５の
鋼球１９０とローデイングカムＡ１８０及びＢ２
００との接触点には第５図に示すように、上記モ
ーメントＳによる円周方向の力U₁が作用し、更
にローデイングカムＡ，Ｂの溝１８０ａ，２００
ａと鋼球１９０との楔作用により推力T₁が発生
する。この推力T₁は上記円周方向の力U₁更には
負荷の大きさに比例することとなる。上記推力
T₁はローデイングカムＡ１８０を介して内ロー
ラ３０を両側端から押圧するための押付力T₂
（T₂＝T₁となる）となる。従つて負荷運転中にお
いては、内ローラ３０の両側端には第３図に示す
ように組立時における押付力Toと負荷の大きさ
に比例した押付力T₂との和Ｔが作用することと
なり、遊星ローラ２０が放射状の溝１６０内を半
径方向に移動可能になつているため遊星ローラ２
０が適宜移動して内ローラ３０と遊星ローラ２０
との当接面及び遊星ローラ２０と太陽ローラ１０
との当接面には上記押付力Ｔに比例した均一な圧
接力Ｐが作用することとなる。

上記負荷の大きさに比例した押付力T₂の大き
さは、トルクカム機構１９５の作用点の径Pr
（第３図参照）に反比例するので、この実施例に
おいては上記Drを極力小さく採つている。

以上のように本考案に係る動力伝達装置は内ロ
ーラを回転軸の軸方向に区切つて形成された厚肉
円筒部、厚肉円筒部よりも薄肉に形成され相手ロ
ーラとの当接面を有し該当接面がクラウニング変
形可能にされた薄肉円筒部、並びに薄肉円筒部の
両側端と厚肉円筒部とを個別に接続する薄肉円板
部から成り、厚肉円筒部の両側端を押圧したとき
薄肉円筒部の直径が変化するように形成された弾
性ローラとなし、内ローラとケーシングとの間に
負荷の大きさに比例した押付力を発生するトルク
カム機構及び上記押付力を調整するための調整部
材を介在させたので、下記の利点がある。

(1) 太陽ローラ、遊星ローラ及び内ローラ間に半
径方向に僅かな間隙を存した状態で各ローラの
組立、分解作業を行うことができるため、組
立、分解時に各ローラの表面を損傷させる事が
ない。従つて各ローラの耐久性が向上すると共
に、組立、分解を極めて容易に行うことができ
る。

(2) 弾性ローラの厚肉円筒部両側端を回転軸の軸
方向に押圧するのみで各ローラ間に圧接力を附
与することが出来、またシム等により弾性ロー
ラ、即ち内ローラの幅を変化させることにより
圧接力の大きさを調整することができる。従つ
て圧接力の調整が極めて容易に行えると共に各
ローラに製作誤差がある場合においても均一か
つ正確な圧接力を得ることができる。即ち各ロ
ーラの加工精度を上げることなしに均一かつ正
確な圧接力を得ることができるため装置の製作
コストを低減することができる。

(3) 弾性ローラの他のローラへの当接部がクラウ
ニング変形可能な薄肉に形成されているため、
この部分の変形能が大きくケーシング等の加工
誤差により各ローラ間が片当りしようとしても
薄肉部で強い当りを吸収することにより片当り
の発生を防止することができる。従つて装置の
耐久性が向上する。

(4) 内ローラを、相手ローラとの当接部に薄肉円
筒部を該当接部の反対側、即ち外周側に厚肉円
筒部を配置し該薄肉円筒部と厚肉円筒部とを薄
肉円板部で結合して形成された弾性ローラとな
し、該弾性ローラは、剛性の大なる厚肉円筒部
の側端面に押付力が附与されると共に変形能の
大きい薄肉円筒部に相手ローラとの当接面が形
成されているので、該弾性ローラを軸線方向に
押圧したときの中立面（半径方向に移動しない
面）が外周寄りの方向に位置せしめられること
となる。このため、押付力による厚肉円筒部の
直径の変化は殆どなく、該押付力はその殆ど全
てが当接面の直径変化、即ち内径の縮小量、即
ち圧接力の増加に変換される。従つて、従来の
ものに較べ小さな押付力で大きな圧接力を得る
ことができる。

一方、トルクカム機構においてはトルクカム
により発生する押付力に限度があるため、小さ
な押付力で以つて大きな圧接力を得ることが要
求されるが、本考案に係る弾性ローラは単位押
付力Toあたりの圧接力Ｐ即ちＰ／Toが大きい
のでトルクカム機構により発生する軸方向押付
力が最大限に利用でき、弾性ローラとトルクカ
ム機構を組合せることにより全運転域に亘つて
負荷の大きさに比例した圧接力を得ることがで
きる。

従つて圧接面の耐久性が向上すると共に、特
に低負荷時における動力伝達効率が向上する。

(5) 調整部材により圧接力を容易に調節できるの
で、常に最適な圧接力を附与することができ
る。

(6) 厚肉円筒部の側端を面となし、該側端面に押
付力を附与するので、側端面に均一に押付力が
作用することとなる。このため側端面の面圧が
低くなり、該側端面に摩耗やへたりが発生する
ことがなく、これによる押付力の経時的な減
少、即ち圧接力の経時的な減少はない。

従つて押付力の調整が不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の遊星ローラ式動力伝
達装置の１例を示し、第１図は回転軸の軸線に沿
う断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う断面
図である。第３図ないし第８図は本考案の１実施
例を示し第３図は第１図に応答する図、第４図
ａ，ｂはそれぞれ第３図のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に
沿う一部断面図、第５図は第３図のＭ−Ｍ線に沿
う断面図、第６図及び第８図は作用を説明するた
めの図、第７図は内ローラの断面図である。１０……太陽ローラ、１５……入力軸、２０…
…遊星ローラ、３０……内ローラ、６５……出力
軸、１９５……トルクカム機構、１８０，２００
……ローデイングカムＡ，Ｂ、１９０……鋼球、
１３５……スラスト軸受、１５０……調整用シ
ム。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

回転軸に連結された太陽ローラの外周及び静止
部材に固定された内ローラの内周にそれぞれ当接
される複数個の遊星ローラを、回転軸に連結され
たキヤリアにて軸支することにより、上記２本の
回転軸間に動力を伝達するものにおいて、上記内
ローラを、上記回転軸の軸方向に区切つて形成さ
れると共に軸方向の押付力が附与される側端面を
有する複数個の厚肉円筒部と、該厚肉円筒部より
も薄肉に形成されると共に該厚肉円筒部よりも内
周側に位置し内周面が遊星ローラとの当接面とさ
れかつ該当接面がクラウニング変形可能にされた
薄肉円筒部と、上記厚肉円筒部よりも薄肉に形成
され上記薄肉円筒部の両側端を上記厚肉円筒部に
個別に接続する薄肉円板部とから成り、上記厚肉
円筒部の両側端を押圧したとき上記薄肉円筒部の
直径が縮小可能にされた弾性ローラにて構成し、
上記内ローラの厚肉円筒部の一側端面と静止部材
との間には、上記回転軸の負荷の大きさに比例し
た該回転軸の軸方向に沿う押付力を生起して上記
内ローラに附与するトルクカム機構を、他側端面
と静止部材との間には上記内ローラと上記遊星ロ
ーラとの当接面における圧接力を調節するための
調節部材を介在させたことを特徴とする遊星ロー
ラ式動力伝達装置。