WO2011070823A1 - マイクロトラクションドライブ - Google Patents

Abstract

　マイクロトラクションドライブには、円環状に形成され回転軸線（Ｌ）まわりに回転可能に支持された内輪（３）と、内輪（３）よりも大きな径を有する円環状に形成された外輪（６）と、内輪（３）の外周面（３２）および外輪（６）の内周面（６１）と接触しながら転がる複数の転動体（４）と、複数の転動体（４）の間を所定間隔に保つ保持部（５）と、内輪（３）および転動体（４）の間、外輪（６）および転動体（４）の間に予圧を与える押圧部（２４）と、内輪（３）の内周面（３１）よりも小径に形成されるとともに内輪（３）に隣接して配置され、内輪（３）の内周面（３１）に回転駆動力を伝達する入力軸（２２）と、が設けられている。外輪（６）および保持部（５）の一方が出力軸（７）に接続され、他方が固定されている。

Description

マイクロトラクションドライブ

　本発明は、小サイズの装置内にも収められ、破損のおそれが少なく、大きな減速比と高トルクを得られるマイクロトラクションドライブに関する。

　土壌調査用の小型掘削装置や、タービンロータ中心孔レプリカ採取装置のように、モータ等の回転駆動源を備え、先端の作業部を回転駆動する小型装置では、当該装置の内部に回転速度を減速して伝達するマイクロトラクションドライブを備える必要がある。

　そのため、種々のマイクロトラクションドライブの構成が提案されている（例えば、特許文献１および２参照。）。
　マイクロトラクションドライブは、転がり軸受を転用したトラクションドライブのため、歯車を利用したトラクションドライブと比較して、低製造コスト、低騒音、低振動の特徴があることが知られている。

特開平９－８９０６５号公報 特許第３６５９９２５号公報

　上述の転がり軸受を転用したマイクロトラクションドライブの場合、一段あたりの減速比が使用する軸受の内輪および外輪の比で決まることが知られている。具体的にはマイクロトラクションドライブの一段あたりの減速比は約２．５程度であり、歯車を利用したトラクションドライブと比較して大きくないという問題があった。

　この問題を解決するために、２つのマイクロトラクションドライブをつなげて２段とし、全体として減速比を大きくする方法も提案されている。
　しかしながら、２つのマイクロトラクションドライブをつなげると、部品点数が増大するとともに、その組立も複雑化するため、マイクロトラクションドライブの製造コストが増大し、利点である低製造コストが損なわれるという問題があった。

　本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、歯車を利用したトラクションドライブよりも低騒音かつ低振動であるとともに、生産コストを抑制しつつ減速比の増大を図ることができるマイクロトラクションドライブを提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
　本発明のマイクロトラクションドライブは、円環状に形成され回転軸線まわりに回転可能に支持された内輪と、該内輪よりも大きな径を有する円環状に形成された外輪と、前記内輪の外周面および前記外輪の内周面と接触しながら転がる複数の転動体と、該複数の転動体の間を所定間隔に保つ保持部と、前記内輪および前記転動体の間、前記外輪および前記転動体の間に予圧を与える押圧部と、前記内輪の内周面よりも小径に形成されるとともに前記内輪に隣接して配置され、前記内輪の内周面に回転駆動力を伝達する入力軸と、が設けられたものであって、前記外輪および前記保持部の一方が出力軸に接続され、他方が固定されている。

　本発明によれば、内輪の内周面に隣接して配置された入力軸から、内輪に回転駆動力を伝達することにより、転がり軸受を転用したトラクションドライブであっても、大減速比を実現することができる。
　つまり、内輪、転動体、保持部、および、外輪により転がり軸受を転用したトラクションドライブにより所定の減速比が実現されるとともに、内輪と入力軸との間でも一定の減速比が実現される。その結果、本発明のマイクロトラクションドライブでは、２つの転がり軸受をつなげることなく、１つの転がり軸受のみで大きな減速比を実現することができる。

　例えば、保持部が出力軸に接続されているとともに外輪が固定されている場合には、（Ｄ１／ｄ）×（Ｄ２／Ｄ１＋１）という減速比を実現できる。その一方で、外輪が出力軸に接続されているとともに保持部が固定されている場合には、Ｄ２／ｄという減速比を実現できる。
　ここで、Ｄ１は内輪の内周面の直径であり、Ｄ２は外輪の内周面の直径であり、ｄは入力軸の直径である。

　さらに、市販の円筒ころ軸受や深溝玉軸受などを利用して本発明のマイクロトラクションドライブを製作することができる。

　上記発明においては、前記入力軸は、前記内輪の内周面よりも径が小さな円柱状に形成され、前記内輪の内周面は、円筒面状に形成され、前記押圧部は、前記入力軸を前記内輪の内周面に押しつけることにより、前記内輪および前記転動体の間、前記外輪および前記転動体の間に前記転動体の間に予圧を与えることが望ましい。

　この構成によれば、入力軸と内輪との間で回転駆動力の伝達が行われても、歯車による伝達と比較して、騒音の発生を抑制し、かつ、振動の発生を抑制することができる。
　さらに押圧部は、入力軸を内輪の内周面に押しつける、言い換えると、入力軸を内輪の径方向外側に向かって押しつけることにより、入力軸と内輪との間でのスリップ等の発生を抑制することができる。同時に、内輪および転動体の間と、外輪および転動体との間でのスリップ等の発生も抑制することができる。

　上記発明においては、前記入力軸は、前記内輪の内周面よりも径が小さな円錐台状に形成され、前記内輪の内周面は、円錐台の円周面状に形成され、前記押圧部は、前記入力軸の回転軸線に沿って、前記入力軸を前記円錐台の大径側から小径側に向かって押しつけることにより、前記内輪および前記転動体の間、前記外輪および前記転動体の間に前記転動体の間に予圧を与えることが望ましい。

　この構成によれば、入力軸と内輪との間で回転駆動力の伝達が行われても、歯車による伝達と比較して、騒音の発生を抑制し、かつ、振動の発生を抑制することができる。
　さらに押圧部は、入力軸の回転軸線に沿って、入力軸を円錐台の大径側から小径側に向かって押しつけることにより、入力軸と内輪との間でのスリップ等の発生を抑制することができる。同時に、内輪および転動体の間と、外輪および転動体との間でのスリップ等の発生も抑制することができる。

　本発明のマイクロトラクションドライブによれば、内輪、外輪、および、転動体かなる軸受と、内輪よりも小径な入力軸とを用いることにより、歯車を利用したトラクションドライブよりも低騒音かつ低振動であるとともに、生産コストを抑制しつつ減速比の増大を図ることができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係るマイクロトラクションドライブの構成を説明する模式図である。 図１の外輪、円筒ころ、内輪および入力ローラの配置関係を説明する模式図である。 図２のマイクロトラクションドライブの他の実施例を説明する模式図である。 本発明の第２の実施形態に係るマイクロトラクションドライブの構成を説明する模式図である。 図４の外輪、円筒ころ、内輪および入力ローラの動きを説明する模式図である。 本発明の第３の実施形態に係るマイクロトラクションドライブの構成を説明する模式図である。 本発明の第４の実施形態に係るマイクロトラクションドライブの構成を説明する模式図である。 本発明の第５の実施形態に係るマイクロトラクションドライブの構成を説明する模式図である。 本発明の第６の実施形態に係るマイクロトラクションドライブの構成を説明する模式図である。

〔第１の実施形態〕
　以下、本発明の第１の実施形態に係るマイクロトラクションドライブついて図１から図３を参照して説明する。
　図１は、本実施形態に係るマイクロトラクションドライブの構成を説明する模式図である。図２は、図１の外輪、円筒ころ、内輪および入力ローラの配置関係を説明する模式図である。
　本実施形態では、本発明を小型減速機やステアリング装置における回転駆動力の伝達に用いられるマイクロトラクションドライブ１に適用して説明する。
　マイクロトラクションドライブ１は、図１および図２に示すように、入力部２と、内輪３と、円筒ころ（転動体）４と、保持器（保持部）５と、外輪６と、出力軸７と、が主に設けられている。

　入力部２は、マイクロトラクションドライブ１の内輪３に回転駆動力を入力するものであって、内輪３の内周面３１に隣接して配置されたものである。
　入力部２には、モータ２１と、入力ローラ（入力軸）２２と、入力軸受２３と、押圧部２４と、が主に設けられている。

　モータ２１は回転駆動力を発生させるものであって、入力ローラ２２を介して内輪３を回転駆動させるものである。
　なお、モータ２１としては公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。

　入力ローラ２２は、モータ２１で発生された回転駆動力を内輪３に伝達するものであって、径の異なる２つの円柱が接続された形に形成されたものである。さらに、入力ローラ２２は、入力軸受２３によって、円柱の中心軸線まわりに回転可能に支持されている。
　入力ローラ２２における内輪３と接触する円柱部分は、滑らかなコロ状に形成され、回転することにより、内輪３を回転駆動するものである。さらに、入力ローラ２２の直径ｄは、内輪３の内周面３１における直径Ｄ１よりも小さい。

　入力軸受２３は、入力ローラ２２を回転可能に支持するものである。さらに入力軸受２３は押圧部２４とともに入力ローラ２２を内輪３の内周面３１に向かって、言い換えると、内輪３における径方向外側に向かって（図１の上方向）に押しつけるものでもある。
　なお、入力軸受２３としては、公知の軸受を用いることができ、特に限定するものではない。

　押圧部２４は、入力軸受２３とともに入力ローラ２２を内輪３の内周面３１に押しつけるとともに、内輪３と円筒ころ４とを押しつけ、かつ、外輪６と円筒ころ４とを押しつける（予圧を与える）ものでもある。本実施形態では、押圧部２４としてバネを用いる例に適用して説明するが、特にバネに限定するものではない。

　内輪３は円筒状に形成され、回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持された部材であって、外輪６とともに円筒ころ４を保持するものである。さらに、内輪３は、内周面３１において入力ローラ２２と接触し、入力ローラ２２により回転駆動されるものである。その一方で、内輪３は外周面３２において円筒ころ４と接触し、円筒ころ４に回転駆動力を伝達するものである。
　内輪３には、内輪鍔３３と、内輪軸３４と、内輪軸受３５と、が設けられている。

　内輪鍔３３は、円筒ころ４が内輪３および外輪６の間から飛び出すことを防止するものである。さらに内輪鍔３３は、内輪３の外周面３２におけるモータ２１と反対側（図１の左側）の端部から外輪６に向かって突出するリング板状の部材である。

　内輪軸３４は、内輪３を支持するとともに、内輪軸受３５とともに内輪３を回転可能に支持するものである。本実施形態では、内輪軸３４を一方の端部が閉じられた円筒状に形成し、円筒壁の端部に内輪３が配置されている例に適用して説明する。

　内輪軸受３５は、内輪３および内輪軸３４を回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持するものである。なお、内輪軸受３５としては公知の軸受を用いることができ、特に限定するものではない。

　円筒ころ４は、内輪３と外輪６との間に配置された複数の円柱状の部材であって、内輪３の外周面３２および外輪６の内周面６１の上を転がりながら移動するものである。図２には、理解を容易にするために４つの円筒ころ４が、周方向に等間隔に配置されている例が示されているが、円筒ころ４の数は４つに限られるものではなく、それ以外の数であってもよく、特に限定するものではない。

　保持器５は、円筒ころ４を周方向に等間隔に離して保持するとともに、円筒ころ４が内輪３の外周面３２および外輪６の内周面６１の上を転がるように保持するものである。さらに、保持器５は、内輪３と外輪６との間に配置された円筒状の部材であって、出力軸７により回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持されたものである。

　外輪６は円筒状に形成され、内輪３とともに円筒ころ４を保持するものである。外輪６は、内輪３と異なり、回転軸線Ｌまわりに回転しないように支持された部材である。さらに、外輪６は内周面６１において円筒ころ４と接触し、円筒ころ４が内周面６１の上を転がるものである。

　外輪６には、円筒ころ４が内輪３および外輪６の間から飛び出すことを防止する一対の外輪鍔６２が設けられている。
　外輪鍔６２は、外輪６の内周面６１における両側の端部から内輪３に向かって突出するリング板状の部材である。

　出力軸７は、マイクロトラクションドライブ１により減速された回転駆動力を外部の機器に伝達するものであって、保持器５を回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持するものである。本実施形態では、出力軸７を一方の端部が閉じられた円筒状に形成し、円筒壁の端部に保持器５が配置されている例に適用して説明する。

　出力軸７には、出力軸７および保持器５を回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持する出力軸受７１が設けられている。なお、出力軸受７１としては公知の軸受を用いることができ、特に限定するものではない。

　次に、上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ１における回転駆動力の伝達等について、図１および図２を参照しながら説明する。

　本実施形態のマイクロトラクションドライブ１では、入力ローラ２２は押圧部２４によって径方向外側（図１および図２の上側）に向けて付勢され、内輪３の内周面３１に押しつけられている。さらに、内輪３の外周面３２と円筒ころ４とが押しつけられ、円筒ころ４と外輪６の内周面６１とが押しつけられている。言い換えると予圧が与えられている。

　この状態でモータ２１に電力が供給され、モータ２１において回転駆動力が発生すると、入力ローラ２２が回転駆動される。すると、入力ローラ２２の円周面と接触する内輪３は、入力ローラ２２により回転駆動される。
　内輪３の回転は円筒ころ４に伝達され、円筒ころ４は内輪３の外周面３２および外輪６の内周面６１の上を転がり（自転し）ながら、内輪３のまわりを回転（公転）する。
　円筒ころ４の公転は保持器５を介して出力軸７に伝達され、出力軸７が回転駆動される。

　ここで、本実施形態におけるマイクロトラクションドライブ１の減速比について説明する。
　入力ローラ２２の直径をｄ、内輪３の内周面３１における直径をＤ１、外輪６の内周面６１における直径をＤ２とすると、本実施形態におけるマイクロトラクションドライブ１における減速比は以下の式で表わされる。

 

　これは、内輪３、円筒ころ４および外輪６により実現される減速比（Ｄ２／Ｄ１＋１）と、入力ローラ２２および内輪３の間で実現される減速比（Ｄ１／ｄ）との積であることを示している。そのため、転がり軸受を利用したトラクションドライブと比較して大きな減速比を達成することができることが分かる。

　上記の構成によれば、内輪３の内周面３１に隣接して配置された入力ローラ２２から、内輪３に回転駆動力を伝達することにより、転がり軸受を転用したトラクションドライブであっても、大減速比を実現することができる。
　つまり、内輪３、円筒ころ４、保持器５、および、外輪６により転がり軸受を転用したトラクションドライブにより所定の減速比が実現されるとともに、内輪３と入力ローラ２２との間でも一定の減速比が実現される。その結果、本実施形態のマイクロトラクションドライブ１では、２つの転がり軸受をつなげることなく、１つの転がり軸受のみで大きな減速比を実現することができる。

　入力ローラ２２と内輪３との間で回転駆動力の伝達が行われても、歯車による伝達と比較して、騒音の発生を抑制し、かつ、振動の発生を抑制することができる。
　さらに押圧部は、入力ローラ２２を内輪３の内周面３１に押しつける、言い換えると、入力ローラ２２を内輪３の径方向外側に向かって押しつけることにより、入力ローラ２２と内輪３との間でのスリップ等の発生を抑制することができる。同時に、内輪３および円筒ころ４の間と、外輪６および円筒ころ４との間でのスリップ等の発生も抑制することができる。

　さらに、市販の円筒ころ軸受を利用して本実施形態のマイクロトラクションドライブ１を製作することができるため、容易かつ安価に製作することができる。

　図３は、図２のマイクロトラクションドライブの他の実施例を説明する模式図である。
　なお、上述のように１つのマイクロトラクションドライブ１に１つの入力部２を配置して回転駆動力を供給してもよいし、図３に示すように複数、例えば４つの入力部２を配置して回転駆動力を供給してもよく、特に限定するものではない。このとき、４つの入力部２は、周方向に等間隔に配置されていることが好ましい。

　さらに、上述のようにマイクロトラクションドライブ１として円錐ころ軸受を利用したものであってもよいし、深溝たま軸受を利用したものであってもよく、特に限定するものではない。

〔第２の実施形態〕
　次に、本発明の第２の実施形態について図４および図５を参照して説明する。
　本実施形態のマイクロトラクションドライブの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、保持器が固定され、外輪が出力軸と接続されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、図４および図５を用いて保持器、外輪および出力軸の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
　図４は、本実施形態に係るマイクロトラクションドライブの構成を説明する模式図である。図５は、図４の外輪、円筒ころ、内輪および入力ローラの動きを説明する模式図である。
　なお、第１の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付して、その説明を省略する。

　マイクロトラクションドライブ１０１には、図４および図５に示すように、入力部２と、内輪３と、円筒ころ４と、保持器（保持部）１０５と、外輪１０６と、出力軸１０７と、が主に設けられている。

　保持器１０５は、円筒ころ４を周方向に等間隔に離して保持するとともに、円筒ころ４が内輪３の外周面３２および外輪１０６の内周面６１の上を転がるように保持するものである。さらに、保持器１０５は、内輪３と外輪６との間に配置された円筒状の部材であって、内輪３と異なり、回転軸線Ｌまわりに回転しないように支持された部材である。

　外輪１０６は円筒状に形成され、内輪３とともに円筒ころ４を保持するものである。外輪１０６は、出力軸１０７により回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持されたものである。
　さらに、外輪１０６は内周面６１において円筒ころ４と接触し、円筒ころ４が内周面６１の上を転がるものである。

　外輪１０６には、円筒ころ４が内輪３および外輪６の間から飛び出すことを防止する一対の外輪鍔６２が設けられている。
　外輪鍔６２は、外輪１０６の内周面６１における両側の端部から内輪３に向かって突出するリング板状の部材である。

　出力軸１０７は、マイクロトラクションドライブ１０１により減速された回転駆動力を外部の機器に伝達するものであって、保持器１０５を回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持するものである。本実施形態では、出力軸１０７を一方の端部が閉じられた円筒状に形成し、円筒壁の端部に外輪１０６が配置されている例に適用して説明する。

　出力軸１０７には、出力軸１０７および保持器１０５を回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持する出力軸受７１が設けられている。なお、出力軸受７１としては公知の軸受を用いることができ、特に限定するものではない。

　次に、上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ１０１における回転駆動力の伝達等について、図４および図５を参照しながら説明する。
　モータ２１に電力が供給され、モータ２１において回転駆動力が発生すると、入力ローラ２２が回転駆動される。すると、入力ローラ２２の円周面と接触する内輪３は、入力ローラ２２により回転駆動される。

　内輪３の回転は円筒ころ４に伝達され、円筒ころ４は内輪３の外周面３２および外輪１０６の内周面６１の上を転がる（自転する。）。保持器１０５が固定されていることから、円筒ころ４は、内輪３のまわりを回転（公転）することなく、その場で自転する。
　円筒ころ４の自転により、外輪１０６は、図５の矢印に示すように、内輪３と反対方向に回転する。外輪１０６の回転は出力軸１０７に伝達され、出力軸１０７が回転駆動される。

　ここで、本実施形態におけるマイクロトラクションドライブ１０１の減速比について説明する。
　入力ローラ２２の直径をｄ、内輪３の内周面３１における直径をＤ１、外輪１０６の内周面６１における直径をＤ２とすると、本実施形態におけるマイクロトラクションドライブ１０１における減速比は以下の式で表わされる。

 

　これは、本実施形態のマイクロトラクションドライブ１０１では、外輪１０６の内周面６１における直径をＤ２と、入力ローラ２２の直径をｄにより減速比が定まることを示している。そのため、内輪３、円筒ころ４および外輪６により実現される減速比（Ｄ２／Ｄ１＋１）よりも大きな減速比を達成することができることが分かる。

〔第３の実施形態〕
　次に、本発明の第３の実施形態について図６を参照して説明する。
　本実施形態のマイクロトラクションドライブの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、入力ローラおよび内輪の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図６を用いて入力ローラおよび内輪のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
　図６は、本実施形態に係るマイクロトラクションドライブの構成を説明する模式図である。
　なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

　マイクロトラクションドライブ２０１には、図６に示すように、入力部２０２と、内輪２０３と、円筒ころ４と、保持器５と、外輪２０６と、出力軸７と、が主に設けられている。

　入力部２０２は、マイクロトラクションドライブ２０１の内輪２０３に回転駆動力を入力するものであって、内輪２０３の内周面２３１に隣接して配置されたものである。
　入力部２には、モータ２１と、入力ローラ（入力軸）２２２と、入力軸受２２３と、押圧部２２４と、が主に設けられている。

　入力ローラ２２２は、モータ２１で発生された回転駆動力を内輪２０３に伝達するとともに、円柱と円錐台が同軸上に接続された形に形成されたものである。さらに、押圧部２２４とともに、内輪２０３と円筒ころ４との間、および、円筒ころ４と外輪２０６との間に与圧を与えるものでもある。
　入力ローラ２２２は、円錐台部分とモータ２１との間に配置されたものであって、入力軸受２２３によって、円柱部分が中心軸線まわりに回転可能に支持されたものである。入力ローラ２２２における内輪２０３と接触する円錐台部分における円錐面は、滑らかなコロ状に形成され、回転することにより、内輪２０３を回転駆動するものである。入力ローラ２２２における円錐台部分は、モータ２１から離れる方向に向かって径が小さくなるように配置されている。

　入力軸受２２３は、入力ローラ２２２を回転可能に支持するものである。さらに入力軸受２２３は、押圧部２４により押圧された入力ローラ２２２が、その中心軸線にそって（図６の左右方向にそって）移動可能に支持するものでもある。
　なお、入力軸受２２３としては、公知の軸受を用いることができ、特に限定するものではない。

　押圧部２２４は、入力ローラ２２２を、入力ローラ２２２の中心軸線方向にそって、内輪２０３の内周面２３１に押し付けるとともに、内輪２０３と円筒ころ４とを押しつけ、かつ、外輪２０６と円筒ころ４とを押しつける（予圧を与える）ものでもある。本実施形態では、押圧部２２４としてバネを用いる例に適用して説明するが、特にバネに限定するものではない。

　内輪２０３は略円筒状に形成され、回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持された部材であって、外輪２０６とともに円筒ころ４を保持するものである。
　内輪２０３は、傾斜面である内周面２３１において入力ローラ２２２と接触し、入力ローラ２２２により回転駆動されるものである。内周面２３１は、入力ローラ２２２の円錐台における円錐面と略平行に延びる傾斜面、言い換えると、モータ２１から内輪２０３に向かって、回転軸線Ｌに近づく傾斜面である。その一方で、内輪２０３は、回転軸線Ｌを中心とした円周面である外周面３２において円筒ころ４と接触し、円筒ころ４に回転駆動力を伝達するものである。
　内輪２０３には、内輪鍔２３３と、内輪軸３４と、内輪軸受３５と、が設けられている。

　内輪鍔２３３は、円筒ころ４が内輪２０３および外輪２０６の間から飛び出すことを防止するものである。さらに内輪鍔２３３は、内輪２０３の外周面３２における両側の端部から外輪２０６に向かって突出するリング板状の部材である。
　特に、モータ２１側に設けられた内輪鍔２３３は、押圧部２２４を用いて内輪２０３、円筒ころ４、および、外輪２０６に与圧を与える際に、円筒ころ４が飛び出すことを防止するものである。

　外輪２０６は円筒状に形成され、内輪２０３とともに円筒ころ４を保持するものである。外輪２０６は、内輪２０３と異なり、回転軸線Ｌまわりに回転しないように支持された部材である。さらに、外輪２０６は内周面６１において円筒ころ４と接触し、円筒ころ４が内周面６１の上を転がるものである。

　外輪２０６には、円筒ころ４が内輪２０３および外輪２０６の間から飛び出すことを防止する外輪鍔２６２が設けられている。
　外輪鍔２６２は、外輪２０６の内周面６１におけるモータ２１から離れた側の端部から内輪２０３に向かって突出するリング板状の部材であって、押圧部２２４を用いて内輪２０３、円筒ころ４、および、外輪２０６に与圧を与える際に、円筒ころ４が飛び出すことを防止するものである。

　上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ２０１における回転駆動力の伝達については、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。ここでは、内輪２０３、円筒ころ４、および、外輪２０６への与圧の与え方について、図６を参照しながら説明する。

　押圧部２２４により入力ローラ２２２の中心軸線に沿って、モータ２１から内輪２０３に向かって押された入力ローラ２２２は、内輪２０３の内周面２３１を押圧する。内周面２３１は傾斜面であるため、入力ローラ２２２による押圧力は、内周面２３１に垂直方向に働く力として内輪２０３に伝達される。言い換えると、回転軸線Ｌを中心とした径方向に働く力（与圧として働く力）と、回転軸線Ｌに沿う方向に働く力との合力として伝達される。

　径方向に働く力は、内輪２０３と円筒ころ４との間、および、円筒ころ４と外輪２０６との間に与圧を発生させる力として働く。その一方で、回転軸線Ｌに沿う方向に働く力は、内輪２０３の内輪鍔２３３から円筒ころ４を介して、外部の部材に固定されている外輪２０６の外輪鍔２６２に伝達される。
　このようにして、本実施形態のマイクロトラクションドライブ２０１では、内輪２０３、円筒ころ４、および、外輪２０６に与圧が与えられる。

　上記の構成によれば、押圧部２２４は、入力ローラ２２２の中心軸線に沿って、入力ローラ２２２を、モータ２１から内輪２０３に向かって、言い換えると、円錐台部分の大径側から小径側に向かって押しつけることにより、入力ローラ２２２と内輪２０３との間でのスリップ等の発生を抑制することができる。同時に、内輪２０３および円筒ころ４の間と、外輪２０６および円筒ころ４との間でのスリップ等の発生も抑制することができる。
　さらに、歯車による伝達と比較して、騒音の発生を抑制し、かつ、振動の発生を抑制することができる。

〔第４の実施形態〕
　次に、本発明の第４の実施形態について図７を参照して説明する。
　本実施形態のマイクロトラクションドライブの基本構成は、第３の実施形態と同様であるが、第３の実施形態とは、保持器が固定され、外輪が出力軸と接続されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、図７を用いて保持器、外輪および出力軸の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
　図７は、本実施形態に係るマイクロトラクションドライブの構成を説明する模式図である。
　なお、第３の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付して、その説明を省略する。

　マイクロトラクションドライブ３０１には、図７に示すように、入力部２０２と、内輪２０３と、円筒ころ４と、保持器１０５と、外輪３０６と、出力軸１０７と、が主に設けられている。

　外輪３０６は円筒状に形成され、内輪２０３とともに円筒ころ４を保持するものである。外輪３０６は、出力軸１０７により回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持されたものである。
　さらに、外輪３０６は内周面６１において円筒ころ４と接触し、円筒ころ４が内周面６１の上を転がるものである。

　外輪３０６には、円筒ころ４が内輪２０３および外輪３０６の間から飛び出すことを防止する外輪鍔２６２が設けられている。
　外輪鍔２６２は、外輪３０６の内周面６１におけるモータ２１から離れた側の端部から内輪３に向かって突出するリング板状の部材である。

　上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ３０１における回転駆動力の伝達は、第２の実施形態と同一であるため、その説明を省略する。また、内輪２０３、円筒ころ４、および、外輪３０６への与圧の与え方は、第３の実施形態と同一であるため、その説明を省略する。

〔第５の実施形態〕
　次に、本発明の第５の実施形態について図８を参照して説明する。
　本実施形態のマイクロトラクションドライブの基本構成は、第３の実施形態と同様であるが、第３の実施形態とは、マイクロトラクションドライブに円筒ころ軸受ではなく、円錐ころ軸受を用いている点が異なっている。よって、本実施形態においては、図８を用いて、内輪、ころ、および、外輪の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
　図８は、本実施形態に係るマイクロトラクションドライブの構成を説明する模式図である。
　なお、第３の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付して、その説明を省略する。

　マイクロトラクションドライブ４０１には、図８に示すように、入力部２０２と、内輪４０３と、円錐ころ（転動体）４０４と、保持器４０５と、外輪４０６と、出力軸７と、が主に設けられている。

　内輪４０３は略円筒状に形成され、回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持された部材であって、外輪４０６とともに円錐ころ４０４を保持するものである。
　内輪４０３は、傾斜面である内周面２３１において入力ローラ２２２と接触し、入力ローラ２２２により回転駆動されるものである。内周面２３１は、入力ローラ２２２の円錐台における円錐面と略平行に延びる傾斜面、言い換えると、モータ２１から内輪４０３に向かって、回転軸線Ｌに近づく傾斜面である。その一方で、内輪４０３は、モータ２１から内輪４０３に向かって、回転軸線Ｌに近づく傾斜面である外周面４３２において円錐ころ４０４と接触し、円錐ころ４０４に回転駆動力を伝達するものである。内周面２３１と外周面４３２とは略平行となるように形成されている。
　内輪４０３には、内輪軸３４と、内輪軸受３５と、が設けられている。

　円錐ころ４０４は、内輪４０３と外輪４０６との間に配置された複数の円柱状の部材であって、内輪４０３の外周面４３２および外輪４０６の内周面４６１の上を転がりながら移動するものである。

　保持器４０５は、円錐ころ４０４を周方向に等間隔に離して保持するとともに、円錐ころ４０４が内輪４０３の外周面４３２および外輪４０６の内周面４６１の上を転がるように保持するものである。さらに、保持器４０５は、内輪４０３と外輪４０６との間に配置され、モータ２１から内輪４０３に向かって回転軸線Ｌ側に傾斜する円筒状の部材であって、出力軸７により回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持されたものである。

　外輪４０６は略円筒状に形成され、内輪４０３とともに円錐ころ４０４を保持するものである。外輪４０６は、内輪４０３と異なり、回転軸線Ｌまわりに回転しないように支持された部材である。さらに、外輪４０６は、モータ２１から内輪４０３に向かって、回転軸線Ｌに近づく傾斜面である内周面４６１において円錐ころ４０４と接触し、円錐ころ４０４が内周面４６１の上を転がるものである。内周面４６１は、内輪４０３の外周面４３２と略平行に形成されている。

　上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ４０１における回転駆動力の伝達は、第３の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
　ここでは、内輪４０３、円錐ころ４０４、および、外輪４０６への与圧の与え方について、図８を参照しながら説明する。

　押圧部２２４により入力ローラ２２２の中心軸線に沿って、モータ２１から内輪２０３に向かって押された入力ローラ２２２は、内輪４０３の内周面２３１を押圧する。内周面２３１は傾斜面であるため、入力ローラ２２２による押圧力は、内周面２３１に垂直方向に働く力として内輪２０３に伝達される。

　内輪４０３に働く力は、同じく傾斜して配置された内輪４０３の外周面４３２と円錐ころ４０４との間、および、円錐ころ４０４と外輪４０６の内周面４６１との間に与圧を発生させる力として働く。
　このようにして、本実施形態のマイクロトラクションドライブ４０１では、内輪４０３、円錐ころ４０４、および、外輪４０６に与圧が与えられる。

〔第６の実施形態〕
　次に、本発明の第６の実施形態について図９を参照して説明する。
　本実施形態のマイクロトラクションドライブの基本構成は、第５の実施形態と同様であるが、第５の実施形態とは、保持器が固定され、外輪が出力軸と接続されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、図９を用いて保持器、外輪および出力軸の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
　図９は、本実施形態に係るマイクロトラクションドライブの構成を説明する模式図である。
　なお、第５の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付して、その説明を省略する。

　マイクロトラクションドライブ５０１には、図９に示すように、入力部２０２と、内輪４０３と、円錐ころ４０４と、保持器５０５と、外輪５０６と、出力軸１０７と、が主に設けられている。

　保持器５０５は、円錐ころ４０４を周方向に等間隔に離して保持するとともに、円錐ころ４０４が内輪４０３の外周面４３２および外輪５０６の内周面４６１の上を転がるように保持するものである。さらに、保持器５０５は、内輪４０３と外輪５０６との間に配置され、モータ２１から内輪４０３に向かって回転軸線Ｌ側に傾斜する円筒状の部材であって、固定して支持されたものである。

　外輪５０６は、略円筒状に形成され、内輪４０３とともに円錐ころ４０４を保持するものである。外輪５０６は、出力軸１０７により回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持された部材である。さらに、外輪５０６は、モータ２１から内輪４０３に向かって、回転軸線Ｌに近づく傾斜面である内周面４６１において円錐ころ４０４と接触し、円錐ころ４０４が内周面４６１の上を転がるものである。内周面４６１は、内輪４０３の外周面４３２と略平行に形成されている。

　上記の構成からなるマイクロトラクションドライブ５０１における回転駆動力の伝達は、第２の実施形態と同一であるため、その説明を省略する。また、内輪４０３、円錐ころ４０４、および、外輪５０６への与圧の与え方は、第６の実施形態と同一であるため、その説明を省略する。

　なお、入力ローラ２２２と、内輪４０３との間における回転駆動力の伝達は、歯車によって行われてもよく、特に限定するものではない。この場合、歯車部分におけるバックラッシュをなくすために、外輪５０６を回転軸線Ｌ方向に押すことが望ましい。

　１，１０１，２０１，３０１，４０１　マイクロトラクションドライブ
　３，２０３，４０３　内輪
　４　円筒ころ（転動体）
　５，１０５，４０５　保持器（保持部）
　６，１０６，２０６，３０６，４０６　外輪
　７　出力軸
　２２，２２２　入力ローラ（入力軸）
　２４　押圧部
　４０４　円錐ころ（転動体）

Claims (3)

1. 　円環状に形成され回転軸線まわりに回転可能に支持された内輪と、
   　該内輪よりも大きな径を有する円環状に形成された外輪と、
   　前記内輪の外周面および前記外輪の内周面と接触しながら転がる複数の転動体と、
   　該複数の転動体の間を所定間隔に保つ保持部と、
   　前記内輪および前記転動体の間、前記外輪および前記転動体の間に予圧を与える押圧部と、
   　前記内輪の内周面よりも小径に形成されるとともに前記内輪に隣接して配置され、前記内輪の内周面に回転駆動力を伝達する入力軸と、
   が設けられ、
   　前記外輪および前記保持部の一方が出力軸に接続され、他方が固定されているマイクロトラクションドライブ。
2. 　前記入力軸は、前記内輪の内周面よりも径が小さな円柱状に形成され、
   　前記内輪の内周面は、円筒面状に形成され、
   　前記押圧部は、前記入力軸を前記内輪の内周面に押しつけることにより、前記内輪および前記転動体の間、前記外輪および前記転動体の間に前記転動体の間に予圧を与える請求項１記載のマイクロトラクションドライブ。
3. 　前記入力軸は、前記内輪の内周面よりも径が小さな円錐台状に形成され、
   　前記内輪の内周面は、円錐台の円周面状に形成され、
   　前記押圧部は、前記入力軸の回転軸線に沿って、前記入力軸を前記円錐台の大径側から小径側に向かって押しつけることにより、前記内輪および前記転動体の間、前記外輪および前記転動体の間に前記転動体の間に予圧を与える請求項１記載のマイクロトラクションドライブ。

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