JPH02125145A - 減速装置 - Google Patents

減速装置

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JPH02125145A
JPH02125145A JP27818988A JP27818988A JPH02125145A JP H02125145 A JPH02125145 A JP H02125145A JP 27818988 A JP27818988 A JP 27818988A JP 27818988 A JP27818988 A JP 27818988A JP H02125145 A JPH02125145 A JP H02125145A
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JP
Japan
Prior art keywords
housing
roller
planetary roller
circumferential surface
input shaft
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Pending
Application number
JP27818988A
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English (en)
Inventor
Sotaro Iijima
飯島 宗太郎
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YASHIMA ENG KK
Original Assignee
YASHIMA ENG KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、たとえばコンピュータ数値制御を行う工作機
械などに好適に実施することができる減速装置に関する
従来の技術 近年、産業分野における製造面での製作技術は。
人間の手加工から離れて、コンピュータシステムCNC
(コンピュータ数値制御)加工へと移行しつつある。
しかしながら、CNC加工には、余なの未解決の問題が
あり、各エンジュャリング社はより高度の精度を求めて
日進月歩の最中にある。中でも、座標軸の移動パルスは
、分解能が少数点以下16桁を入力することが可能とな
った。この驚異的な値を忠実に履行するために減速装置
が用いられている。このような減速装置には、種々様ざ
まな種類があるが、これらの減速装置の最大の欠点が歯
車間のバックラッシュである。このバックラッシュは、
歯車の回転方向を正逆反転したときに起こる座標軸の空
白である。この空白をいかに埋めるかがCNC加工を左
右する最大の課題である。
歯車式減速装置に用いられる歯車は、いかなる強度の鋼
材を使っても長時間の回転による摩耗によって接触面で
痩せるものである。たとえば、歯車を噛きさせた状態で
連続して3年間回転させたと仮定し、摩耗による空白が
0.3mmとすれば、もはやその減速装置は、精度をも
たない座標ズレとなる。さらに、この3年間に300億
回転してQ、3mmの歯間摩耗による痩が生じた場合、
最初の1回転後において、すでに歯車は痩せたと解釈し
なけらばならない、したがって、従来からこの摩耗によ
る痩によって回転時に精度を低下させない減速装置が所
望されている。
発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、摩耗に起
因する精度の低下を防止して、長期の使用を行っても信
頼性の高い回転力の伝達を行うことができるようにした
減速装置を提供することである。
課題を解決するための手段 本発明は、先細状の外周面を有する太陽ローラが固定的
に設けられた入力軸と、 太陽ローラの外周面に接触して回転し、太陽ローラの先
細状先端に向けて先細となる外周面を有する遊星ローラ
と、 遊星ローラを回転自在に支持する公転部材と、公転部材
に同軸に固定され、入力軸の軸線延長上に軸線を有する
出力軸と、 入力軸および出力軸に相互に回転自在に設けられ、入力
軸の軸線に同軸の内ねじを有し、遊星ローラに接触する
先細状の内周面を有するハウジングと。
前記ハウジングの内ねじに螺合する受け部材と、受け部
材の外ねじに螺きする内ねじを有し、ハウジングを押圧
して遊星ローラを前記太陽ローラに押し付ける押圧部材
と、 ハウジングと押圧部材との間に介在され、押圧部材が前
記遊星ローラから離反するねじ回転方向に押圧部材をば
ね付勢するばねとを含み、前記太陽ローラの外周面の円
錐角をαとするとき、遊星ローラの回転軸線の傾斜角β
をβ=2・αとし、ハウジングの内周面の円錐角γをγ
=3・αに定めることを特徴とする減速装置である。
また本発明は、前記受け部材は、固定位置に固定されて
いることを特徴とする。
さらに本発明は、前記ハウジングと抑圧部材との間に転
動体を介在したことを特徴とする。
作  用 本発明に従えば、入力軸に入力された回転力によって太
陽ローラが自転し、その外周面に接触する遊星ローラが
太陽ローラのまわりを公転する。
このような遊星ローラの公転は、公転部材に伝達され、
公転部材に同軸に固定された出力軸がその軸線まわりに
回転駆動される。このようにして公転する遊星ローラの
外周面は、ハウジングの内周面に接触しているので、受
け部材の外ねじに螺合された内ねじを有するハウジング
は、その遊星ローラの回転によって公転方向とは逆方向
に押圧され、ねじ回転方向に移動しようとし、このよう
なハウジングのねじ回転方向の移動によってばねを介し
て押圧部材が同一方向に移動し、これによって前記ハウ
ジングのねじ回転方向とは逆方向への移動が阻止される
またハウジングに設けられた内周面は、円錐角γだけ傾
斜しており、かつ遊星ローラの回転軸線の傾斜角βが2
αだけ傾斜しているので、前記内周面ば遊星ローラの回
転軸線に対してαだけ傾斜していることになり、前記ハ
ウジングのねじ回転方向の移動によって内周面が遊星ロ
ーラを押圧する。このようにしてハウジングの内周面に
よって押圧された遊星ローラは、円錐角αである太陽ロ
ーラの外周面を押圧することになる。これによって相互
に接触する外周面が摩耗しても常に接触させた状態を維
持することができ、したがって入力軸から入力された回
転力を高精度で出力軸に伝達することができる。
実施例 第1図は本発明の一実施例の減速装置1を示す断面図で
あり、第2図は第1図の切断面線■−■から見た断面図
である。減速装置1は、先細状の外周面2を有する太陽
ローラ3が固定的に設けられた入力軸4と、太陽ローラ
3の外周面2に接触して回転し、太陽ローラ3の先細状
先端に向けて先細となる外周面24を有する遊星ローラ
5と、遊星ローラ5を回転自在に支持する公転部材6と
、公転部材6に同軸に固定され、入力軸4の軸線11延
長上に軸線を有する出力軸7と、入力軸4および出力軸
7に相互に回転自在に設けられ、入力軸4の軸線11に
同軸の内ねじ8を有し、遊星ローラ5に接触する先細状
の内周面9を有するハウジング10と、前記ハウジング
10の内ねじ8に螺合する外ねじ11を有する受け部材
12と、受け部材12の外ねじ11に螺合する内ねじ1
3を有し、ハウジング10を押圧して遊星ローラ5を前
記太陽ローラ3に押し付ける抑圧部材14と、ハウジン
グ10と押圧部材14との間に介在され、押圧部材14
が遊星ローラ5から離反するねじ回転方向D1に押圧部
材14をばね付勢する引張りコイルばね15とを含む。
前記太陽ローラ3の外周面2に接触して太陽ローラ3、
したがって入力軸4の回転軸線e1のまわりに公転する
遊星ローラ5は、公転部材6によって両端部が支持され
た軸21を有し、球状の転動体22を介して環状のロー
ラ23が軸線12のまわりに回転自在に装着されている
。このようなローラ23の外周面24は、太陽ローラ3
の外周面2とハウジング10の内周面つとに線接触して
いる。したがって入力軸4に回転力が入力されると、太
陽ローラ3を介して遊星ローラ5が回転軸線11のまわ
りに公転し、このような遊星ローラ5の公転によって公
転部材6を介して出力軸7が回転駆動される。この出力
軸7の回転軸線は、入力軸4および太陽ローラ5の軸線
11と一直線を成している。
入力軸4の直円柱状に形成された先端部25は、出力軸
7に形成された凹所26内に遊嵌自されており、先端部
25の外周面と凹所26の内周面との間には、球状の転
動体27が介在されている。
これによって入力軸4と出力軸7とは、相互に異なる回
転速度で回転自在である。
第3図は、減速装置1の分解断面図である。前記ハウジ
ング10は、前記内周面9が形成された略直円筒状の筒
部30と、筒部3oの軸線方向−端部に垂直に連なる底
部31と、底部31に軸線方向に沿って連なり、前記内
ねじ8が形成された直円筒状の取付部32と、筒部3o
の軸線方向他方測端部にボルト33によって固定される
蓋体34とを有する。蓋体34には、外周に沿ってボル
ト33の軸部が挿通する複数の挿通孔35が形成されて
おり、挿通孔35に挿通されたボルト33は筒部30に
前記挿通孔35と対応するねし孔36に螺着され、こう
して蓋体34が筒部3oに取c寸けられる。また前記内
周面9は、その円錐角γがγ=12度に選ばれている。
このようなハウジング10の蓋体34には、前記出力軸
7が挿通する軸孔37が形成されており、この軸孔37
には軸受38を介して出力軸7が挿入される。こう1゜
て軸受38を介して出力軸7が蓋体34に装着され、出
力軸7に一体的に形成された公転部材7に周方向に等間
隔をあけて複数の遊星ローラ5が取付けられる。
また前記筒部30、底部31および取付部32によって
構成されるハウジング本体39には、取付部32の内周
面に形成された内ねじ8に外ねじ11を螺合させて、受
け部材12が装着される。
この受け部材12には、軸受40,41を介して入力軸
4がその軸線まわりに回転自在に軸支される。ハウジン
グ本体3つに入力軸4が取付けられた受け部材12が装
着されると、本体3つの開放端側(第3図の右方側開口
部)から前記外ねじ8に内ねじ13を螺合させて押圧部
材14が取付けられる。このような状態で、出力軸7が
取付けられた蓋体34がハウジング本体39にボルト3
3を用いて取付けられる。こうして組立てられた減速装
置1は、受け部材12のフランジ42に形成されたボル
ト挿通孔43にボルト44を挿通して固定位置である工
作機械などの装置本体45に取付けられる。
前記太陽ローラ3の外周面2の円錐角αは、たとえば4
度に選ばれており、このような外周面2に接触する遊星
ローラ5の外周面24が遊星ローラ5の軸線12に対し
て円錐台状に傾斜して形成されており、その角度θはた
とえば4度である。
したがって遊星ローラ5の軸線12の傾斜角βは8度と
なって、このような角度α、βの関係は第1式で示され
る。
β=2 ・ α                ・・
・ (1)また前記ハウジング10に形成された内周面
9の円錐角γは、前述したように12度であって、この
ような円錐角γ、αの関係は第2式で示される。
γ“3 ° α                ・・
・ (2)このように外周面2.24および内周面9を
傾斜させておくことによって、太陽ローラ3の外周面2
と遊星ローラ5の外周面24とを線接触させた状態で、
ローラ23の厚み方向両端の接触位置PL、P2におい
て、太陽ローラ3の外周面2における周速度とローラ2
3の外周面24における周速度とを同一とすることがで
き、両接触位Hp1.22間で滑りが生じることはない
、したがって摩擦熱の発生を可及的に少なくすることが
できる。またハウジング10の内周面9と遊星ローラ5
の外周面16との接触位置における厚み方向両端の接触
位置P3.P4において、ハウジング10とローラ23
の周速度を同一とすることができ、これによってもまた
滑りによる摩擦熱の発生を可及的に少なくすることがで
きる。
以上のような構成を有する減速装!1において、図示し
ない駆動モータの出力軸から入力軸4にそり回転力が伝
達されると、入力軸4はその回転軸線21のまわりに回
転駆動され、したがって太陽ローラ3が同一軸線まわり
に回転駆動される。これによって遊星ローラ5は回転軸
線11のまわりに公転動1ヤを開始し、このような遊星
ローラ5の公転によって公転部材6および出力軸7が回
転駆動される。このような遊星ローラ5の公転動作時に
おいて、出力軸7は入力軸4の回転方向A1と同一方向
に回転駆動されるとともに、ハウジング10は受け部材
12に螺合しているので回転はしないけれども、遊星ロ
ーラ5によって矢符A2で示される出力軸7の回転方向
と同一方向に回転しようとする力が作用している。この
ような矢符A2方向の回転力によって、ハウジング10
はねじ回転方向D1に移動する。このようにハウジング
10が矢符A2方向に回転すると、ばね15を介して押
圧部材14が同一方向に付勢される。その結果、押圧部
材14はねじ回転方向D1と同一方向に移動してハウジ
ング10が移動した距離だけ同一方向に移動する。この
押圧部材14は、ばわ15によって絶えずばね回転方向
D1に向けて付勢されているので、押圧部材14がその
押圧面46によってスラスト軸受47を介してハウジン
グ10の底部31の支持面48を押圧し、これによって
ハウジング10の内周面9は遊星ローラ5の外周面16
を押圧する。こうして内周面9によって押圧された遊星
ローラ5は、太陽ローラ3の外周面を押圧することにな
り、したがって相互に接触する外周面2.16および内
周面9が摩耗しても間隙が生じることはなく、常に接触
した状すに保たれる。これによって長期の使用によって
生じた摩耗などによるバックラッシュを防止して、入力
軸4から入力された回転力を高精度で出力軸7に減速し
て伝達することが可能となる。
発明の効果 本発明によれば、太陽ローラの外周面の円錐角αに対し
て遊星ローラの傾斜角βをβ=2・αとし、ハウジング
の内周面の円錐角γをγ=3・αとされるので、相互に
接触される太陽ローラと遊星ローラおよび遊星ローラと
ハウジングとの接触面において周速度のずれを生じるこ
となく同一速度とすることができ、これによって接触位
置における滑りを防止してr!J擦熱の発生を可及的に
少なくすることができる。
また遊星ローラの公転によってねじ回転方向へハウジン
グを移動させ、このハウジングのねじ回転方向への移動
に伴ってばねを介して押圧部材をは勢するように構成さ
れるので、前記太陽ローラの外周面と遊星ローラの内周
面および遊星ローラの外周面とハウジングの内周面とを
それぞれ常に接触させた状態に保つことができ、したが
って窄耗が生じても常に接触した状態を維持することが
できる。これによって入力軸から入力された回転力を高
精度で出力軸に伝達することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の減速装置1を示す断面図、
第212Iは第1図の切断面線■−■から見た断面図、
第3図は減速装置1の分解斜視図である。 1・・・減速装置、2.16・・・外周面、3・・・太
陽ローラ、4・・・入力軸、5・・・遊星ローラ、6・
・・公転部材、7・・・出力軸、8・・・内ねじ、9・
・・内周面、10・・ハウジング、11・・・外ねじ、
12・・・受け部材、13・・・内ねじ、14・・・押
圧部材、15・・・ばね代理人  弁理士 西教 圭一

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)先細状の外周面を有する太陽ローラが固定的に設
    けられた入力軸と、 太陽ローラの外周面に接触して回転し、太陽ローラの先
    細状先端に向けて先細となる外周面を有する遊星ローラ
    と、 遊星ローラを回転自在に支持する公転部材と、公転部材
    に同軸に固定され、入力軸の軸線延長上に軸線を有する
    出力軸と、 入力軸および出力軸に相互に回転自在に設けられ、入力
    軸の軸線に同軸の内ねじを有し、遊星ローラに接触する
    先細状の内周面を有するハウジングと、 前記ハウジングの内ねじに螺合する受け部材と、受け部
    材の外ねじに螺合する内ねじを有し、ハウジングを押圧
    して遊星ローラを前記太陽ローラに押し付ける押圧部材
    と、 ハウジングと押圧部材との間に介在され、押圧部材が前
    記遊星ローラから離反するねじ回転方向に押圧部材をば
    ね付勢するばねとを含み、 前記太陽ローラの外周面の円錐角をαとするとき、遊星
    ローラの回転軸線の傾斜角βをβ=2・αとし、ハウジ
    ングの内周面の円錐角γをγ=3・αに定めることを特
    徴とする減速装置。
  2. (2)前記受け部材は、固定位置に固定されていること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の減速装置。
  3. (3)前記ハウジングと押圧部材との間に転動体を介在
    したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の減速
    装置。
JP27818988A 1988-11-02 1988-11-02 減速装置 Pending JPH02125145A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100472559B1 (ko) * 2002-08-21 2005-02-22 김오곤 유성 원추로울러 감속기
JP2015511691A (ja) * 2012-03-23 2015-04-20 浙江超級電気科技有限公司 自動押圧摩擦伝動減速装置
US12297892B2 (en) * 2017-12-18 2025-05-13 Massachusetts Institute Of Technology Tapered differential planetary drive

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JPS63176855A (ja) * 1986-12-29 1988-07-21 エクセラマテイツク インコーポレーテツド 牽引ローラ変速機

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