JPS6336202Y2 - - Google Patents

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擦力により
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。

太陽ローラの周面に複数個の遊星ローラを外接
し、その外側にケーシングに固定された内ローラ
を内持して、太陽ローラを入力軸としたときの遊
星ローラの公転回転数を出力軸に取出す形式の従
来の転がり伝動式遊星ローラ減速機を第１図に示
す。

第１図において、入力軸１の端部には太陽ロー
ラ２が連結され、出力軸３のキヤリヤ４に固定さ
れた複数の遊星ピン５それぞれにはニードル軸受
６を介して回転自在に遊星ローラ７が前記太陽ロ
ーラ１の外周面に接触して支承され、ケーシング
８には前記遊星ローラ７の外周面に内周面を接触
させて内ローラ９が固定されている。１０は前記
入力軸１を支持する軸受、１１は前記出力軸３を
支持する軸受である。

この装置において、前記内ローラ９は、靭性を
有す特殊鋼材等の弾性部材からなる弾性ローラ
で、第２図ａに示すように、遊星ローラ７との当
接面９ｄを有す薄肉円筒部９ａと、入力軸１、出
力軸３等の回転軸の軸方向に区切つて二個形成さ
れた厚肉円筒部９ｂと、前記薄肉円筒部９ａの両
側端と個々の厚肉円筒部９ｂとを接続する薄肉円
板部９ｃとを結合して構成される。前記二個の厚
肉円筒部９ｂは回転軸１，３の軸方向に比較的厚
肉に形成され、前記薄肉円筒部９ａの肉厚ｔ２は
厚肉円筒部９ｂの肉厚ｔ１の例えば約1/2以下の
薄肉に形成される。又薄肉円板部９ｃはその肉厚
ｔ３を前記薄肉円筒部９ａの肉厚ｔ２と同等又は
若干厚肉（厚肉円筒部９ｂの肉厚ｔ１よりもはる
かに薄肉）にされると共にその両側面にθiなる傾
斜をもたせている。即ち内ローラ９においては、
厚肉円筒部９ｂが薄肉円筒部９ａ及び薄肉円板部
９ｃよりも剛性を有するように形成される。

又自由状態における内ローラ９の内径Diは、
太陽ローラ２の外径Dsと遊星ローラ７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７の組付け、分解を容
易にしている。

上記構成を具えた動力伝達装置を組立てるに
は、ケーシング８内に太陽ローラ２及び遊星ロー
ラ７を組付けた後、内ローラ９を自由状態にて挿
入してケーシング８側にピン１２で止める。この
場合前述のように内ローラ９の内周面と遊星ロー
ラ７の外周面との間にはわずかな〓間が形成され
ているので、内ローラ９は極めて容易に挿入でき
る。内ローラ９の挿入後、該内ローラ９の厚肉円
筒部９ｂの側面とケースカバー１３との間に適当
な厚さのシム１４を敷き、ボルト１５を締めてケ
ースカバー１３をケーシング８に固着する。ボル
ト１５の締付けによりケースカバー１３によつて
内ローラ９は、第２図ｂに示すように軸方向の押
付力Ｔ（内ローラ９の側面に均一に作用する分布
荷重）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９ｄが遊星ローラ７
の外周面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Ｐが発生し、該
圧接力Ｐにより内ローラ９と遊星ローラ７、遊星
ローラ７と太陽ローラ２とが圧接される。即ち第
２図ａ，ｂに示すように、内ローラ９を自由状態
から前記押付力Ｔで圧縮すると、その全幅Wiが
Wtに、当接面９ｄの幅BiがBtに、薄肉円板部９
ｃの傾斜角θiがθtにそれぞれ減少することにより
内径DiがDmに縮小される。これは、傾斜角がθi
からθtに減少することによつて当接面９ｄには第
２図ｂに示すように曲率半径ｒなるクラウニンｃ
が形成されると共に当接面９ｄの幅Biの両端部
が厚肉円筒部９ｂによつて外方への変形が拘束さ
れた結果として有効変形量ｅが同時に形成される
ことによる。従つて例えば自由状態における内径
Di＝Ds＋2Dpに形成された前記内ローラ９をケ
ーシング８内に組込んだ状態で前記押付力Ｔにて
圧縮すると、先ずクラウニングｃが圧縮されると
同時に有効変形量ｅが圧縮され、結局内ローラ９
の圧縮量は（ｃ＋ｅ）となり、この圧縮量が、太
陽ローラ２、遊星ローラ７によつて拘束されるの
で、内ローラ９の遊星ローラ７との当接面９ｄに
おいては（ｃ＋ｅ）に相当する量の圧接力ｐが発
生することとなる。第３図に押付力Ｔと内ローラ
９の半径方向変形量Ｅとの関係を示す。第３図か
ら明らかなように、前記変形量Ｅは押付力Ｔに比
例し、従つて、前記圧接力Ｐも押付力Ｔに、更に
はシム１４の厚さに比例することとなるので、シ
ム１４の厚さを変化させて内ローラ９の全幅Wt
を変化させること即ちクラウニング量ｃ及び有効
変形量ｅを変化させることにより圧接力ｐを調整
することができる。

転がり伝動式遊星ローラ減速機においては、耐
久性の向上、過負荷時の滑り防止などの理由か
ら、負荷トルクを検出してこれに対応した圧接力
ｐを発生させることが重要であり、弾性ローラを
使用した装置では負荷トルクを検出してこれに対
応した押付力Ｔを弾性ローラにかけることによつ
て圧接力ｐを得る方式を採用するため、この方式
を確実に機能させるには小さな押付力Ｔで大きな
圧接力ｐを得ること、即ちＰ／Ｔ値（以下これを
m_N値という）が大きいことが望ましい。ところ
が、上述した従来の減速機における弾性ローラは
内ローラ９として示したように、その薄肉円板部
９ｃにθiなる傾斜をもたせて、厚肉円筒部９ｂが
押圧されたときの内ローラ９の外方への変形を防
止するようにしているため、一定の押付力Ｔで押
圧したときθiをθtに変形させる力が押付力Ｔのか
なりの割合を占めることになり、その結果一般に
m_N値は小さくなりがちであつた。

本考案は、弾性ローラを使用した従来の転がり
伝動式動力伝達装置においては弾性ローラの側面
にかける押付力の各ローラを当接させる圧接力へ
の変換効率が悪かつたことに鑑み、押付力を効率
良く圧接力へ変換できるようにすることつまり前
記m_N値をできるだけ大きくすることのできる遊
星ローラ式動力伝達装置を提供することを目的と
する。

この目的を達成するための本考案の構成は、一
方の回転軸に連結された太陽ローラの外周面及び
固定された内ローラの内周面にそれぞれ当接され
る複数の遊星ローラを他方の回転軸側に枢支し、
前記太陽ローラ、遊星ローラ及び内ローラのうち
少なくとも一つを、前記回転軸の軸方向に区切つ
て形成され前記回転軸の軸心線に略直角な側端面
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内外周面の何れか一方が相手
ローラとの当接面となる薄肉円筒部と、該薄肉円
筒部と前記厚肉円筒部とを接続する薄肉円板部と
から成り、前記厚肉円筒部の側端面に付与される
軸方向押付力により前記薄肉円筒部の当接面が半
径方向に変位可能とされた弾性材製のローラとし
て、前記二本の回転軸間に動力を伝達するように
したものにおいて、前記弾性材製のローラにおけ
る前記厚肉円筒部と前記薄肉円筒部とを接続する
前記薄肉円板部の板面を前記回転軸の軸心線に対
し直角としたことを特徴とする。

以下第４図ａ，ｂ及び第５図を参照して本考案
の一実施例を説明する。本実施例は内ローラを、
靭性を有す特殊鋼材等の弾性部材で形成した弾性
ローラとした場合を示し、第４図ａにおいて、内
ローラ９′は、回転軸（図示省略、第１図参照）
の軸方向に区切つて形成され、前記回転軸の軸心
線に略直角な側端面を有する二つの厚肉円筒部９
ｂと、該厚肉円筒部９ｂよりも薄肉に形成され内
周面が遊星ローラ７の外周面と接触する当接面９
ｄとなる薄肉円筒部９ａと、該薄肉円筒部９ａと
前記厚肉円筒部９ｂとを回転軸の軸方向に直角な
方向に接続する薄肉円板部９c′とから成つてい
る。つまりこの内ローラ９′において、薄肉円板
部９c′は傾斜していず、その板面（側面）は回転
軸の中心線に直角となつているのである。尚前記
二個の厚肉円筒部９ｂは回転軸の軸方向に比較的
厚肉（肉厚ｔ１）に形成され、前記薄肉円筒部９
ａの肉厚ｔ２は前記厚肉円筒部９ｂの肉厚ｔ１の
例えば1/2以下の薄肉に形成され、又薄肉円板部
９c′はその肉厚ｔ３を前記薄肉円筒部９ａの肉厚
ｔ２と同等若しくは若干厚肉（厚肉円筒部ｂの肉
厚ｔ１よりもはるかに薄肉）に形成される。内ロ
ーラ９′の他の構成は第２図ａに示したものと同
一である。又動力伝達装置としての他の部分の構
成は第１図に示したものと同じであるのでその説
明は省略する。

本考案に係る動力伝達装置の一実施例において
は内ローラ９′を前述のように形成したことによ
り、内ローラ９′の両側面にかかる軸方向押付力
Ｔと、薄肉円筒部９ａの当接面９ｄに生ずる半径
方向変形量Ｅは第３図に示した線図において有効
変形量ｅ＝Ｏとした場合に等しい。このため内ロ
ーラ９′の遊星ローラ７との当接面９ｄに生ずる
圧縮量Ｅ（＝ｅ）は、半径r′なるクラウニング量
c′のみとなり、前記当接面９ｄには、これに対応
した圧接力Ｐが発生する。その結果ローラが相互
に接触してローラ間の摩擦力により動力を伝達す
る転がり伝動式遊星ローラ減速機構が構成される
のである。本実施例の内ローラ９′において、前
記当接面９ｄの遊星ローラ７との接触状態は当接
面９ｄの幅Biの全幅が遊星ローラ７と接触する
のではなく、組立〓間ｈとの関連で決定され、そ
の接触幅はBeとなる。

第２図に示す従来の動力伝達装置における内ロ
ーラ９と第４図に示した本考案のものにおける内
ローラ９′のm_N（＝Ｐ／Ｔ）を比較すると第５図
に示すように、本考案の内ローラ９′を使用した
場合のm_N値m_N1が従来のもののm_N値m_o0より大き
い。第５図中Ａが本考案に係るもの、Ｂが従来の
ものである。即ち、同一の圧接力ｐを得るのに従
来形内ローラ９では押付力T₀を要したが、本考
案の内ローラ９′ではこれよりも小さな押付力T₁
で済む。この理由は、従来形内ローラ９では薄肉
円板部９ｃをθiからθtに傾斜させて有効変形量ｅ
を発生させるのに押付力Ｔのかなりの量を消費し
たのに対し、本考案の内ローラ９′において圧縮
量Ｅはクラウニング量c′のみとなるもののこの変
形に押付力Ｔの全部が消費されるため従来形に比
べて大きなクラウニング量c′が得られる結果m_N
値が大きくなるのである。尚、本実施例における
内ローラ９′と遊星ローラ７との当接面における
圧接幅は自由状態における幅Biよりも狭いBeと
なるので、遊星ローラ７との接触は常に片当りの
ない状態に維持される。

以上は本考案を内ローラを弾性ローラとした場
合に適用した例であるが、太陽ローラ或いは遊星
ローラを弾性ローラとして本考案を適用しても同
様の機能が得られる。

第６図は太陽ローラが弾性ローラである場合に
本考案を適用した他の実施例を示すもので、第４
図に示した内ローラ９′と同様に形成された、厚
肉円筒部２ｂ、外周面が遊星ローラ７との当接面
２ｄとなる薄肉円筒部２ａ及び厚肉円筒部２ｂと
薄肉円筒部２ａとを回転軸の軸方向に直角に接続
する、つまり、板面（側面）が回転軸の中心線に
対し直角となる薄肉円板部２c′とからなる弾性材
製の太陽ローラ２′は入力軸１の端に取付けられ、
その厚肉円筒部２ｂの側面には入力軸１にねじ込
まれたナツト１６が当接され、このナツト１６の
締め込み量により太陽ローラ２′の全幅Wsを変化
させる押付力Ｔは調整される。９０は内ローラで
あり、その他の構成は第１図に示したものと同様
である。この実施例の場合はナツト１６を締め込
み全幅Wsを縮小せしめると太陽ローラ２′の外径
Dsが増加しようとするが、遊星ローラ７により
外径Dsの増加が拘束され、この拘束分に見合う
量の圧接力Ｐが発生する。該圧接力Ｐはナツト１
６の締め込み量に比例する。

第７図は本考案の更に他の実施例を示し、この
場合は遊星ローラ７′を第４図のものと同様な弾
性ローラつまり厚肉円筒部７ｂと、外周面が内ロ
ーラ９０の内周面及び太陽ローラ２の外周面との
当接面７ｄとなる薄肉円筒部７ａと、前記厚肉円
筒部７ｂと薄肉円筒部７ａとを入力軸１１、出力
軸１２の軸方向に直角に接続する薄肉円板部７
c′とで構成し、当該遊星ローラ７′を遊星ピン５
に軸受６を介して支承し、更に遊星ローラ７′の
厚肉円筒部７ｂに円周方向に等分に締付けボルト
１７を設け、締付けボルト１７にねじ込むナツト
１８の締め込み量を変化させるこのにより押付力
Ｔを調整する構造となつている。他の部分の構成
は第１図に示したものと同じである。この実施例
において、ナツト１８を締め込み、遊星ローラ
７′の全幅Wpを縮少させると、当接面７ｄが内
ローラ９０の内周面及び太陽ローラ２の外周面に
当つて直径Dpの膨張が拘束され、この拘束分に
見合う圧接力Ｐが発生する。

以上実施例を挙げて説明したように、本考案の
遊星ローラ式動力伝達装置によれば、太陽ロー
ラ、遊星ローラ及び内ローラのうち少なくとも一
つを、回転軸の軸方向に区切つて形成された複数
の厚肉円筒部と、該厚肉円筒部よりも薄肉に形成
され内外周面の何れか一方が相手ローラとの当接
面となる薄肉円筒部と、該薄肉円筒部と前記厚肉
円筒部とを回転軸の軸方向に直角な方向に接続す
る薄肉円板部とから成る弾性材製のローラとした
ので、当該弾性ローラの厚肉円筒部側面に付与さ
れる押付力が当接面を有効にクラウニング変形さ
せる力として作用し、押付力が効率良く圧接力に
変換されるようになり、実用上非常に有利とな
る。つまりm_N値が大きくなり、例えば同じ圧接
力を得るのに従来のものに比べ押付力が小さくて
済むのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の転がり伝動式遊星ローラ減速機
の縦断面図、第２図ａ，ｂは第１図における内ロ
ーラの半断面図と縦断面図であり、同図ａは押付
力付与前を、同図ｂは押付力付与時をそれぞれ表
わしている。第３図は第１図及び第２図ａ，ｂに
示した内ローラにおける押付力と半径方向変形量
との関係を示す線図である。第４図ａ，ｂは本考
案に係る遊星ローラ式動力伝達装置の一実施例に
おける内ローラの部分断面図であり、同図ａは押
付力付与前を、同図ｂは押付力付与時をそれぞれ
表わしている。第５図は本考案の一実施例の内ロ
ーラと従来のものにおける押付力と圧接力との関
係を示す線図、第６図及び第７図は本考案の他の
実施例を示す縦断面図で、第６図は太陽ローラ
を、第７図は遊星ローラを弾性ローラとした場合
をそれぞれ示す。 図面中、１は入力軸、２，２′は太陽ローラ、
３は出力軸、７，７′は遊星ローラ、９，９′，９
０は内ローラである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一方の回転軸に連結された太陽ローラの外周面
   及び固定された内ローラの内周面にそれぞれ当接
   される複数の遊星ローラを他方の回転軸側に枢支
   し、前記太陽ローラ、遊星ローラ及び内ローラの
   うち少なくとも一つを、前記回転軸の軸方向に区
   切つて形成され前記回転軸の軸心線に略直角な側
   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内外周面の何れか一方が
   相手ローラとの当接面となる薄肉円筒部と、該薄
   肉円筒部と前記厚肉円筒部とを接続する薄肉円板
   部とから成り、前記厚肉円筒部の側端面に付与さ
   れる軸方向押付力により前記薄肉円筒部の当接面
   が半径方向に変位可能とされた弾性材製のローラ
   として、前記二本の回転軸間に動力を伝達するよ
   うにしたものにおいて、前記弾性材製のローラに
   おける前記厚肉円筒部と前記薄肉円筒部とを接続
   する前記薄肉円板部の板面を前記回転軸の軸心線
   に対し直角としたことを特徴とする弾性ローラを
   具えた遊星ローラ式動力伝達装置。