JPH0439449A - 原動機に連接した減速装置 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明は原動機に接続された減速装置に関し、さらに詳
しくは原動機に対し軸心合わせのカップリング等を併用
することなくコンパクトに連結可能にした減速装置に関
する。

〔従来技術〕

ガスタービン等の超高速原動機に減速機を接続する場合
、両者の細心合わを工作加工だけで実施するには超精密
な加工が必要になり、極めて困難な作業になる。そのた
め従来は、原動機の原動軸と減速機の入力軸との間に軸
心調整用のカップリング等を併用して接続するようにし
ているのが一般的であった。

第３図は、その−例を示すものであり、原動機３１に対
して遊星歯車機構からなる減速機３２を接続する場合、
減速機３２の太陽歯車３３の軸３４をオルダムカップリ
ング３５又はバネの可撓性を利用したものによって原動
機３１の原動軸３１ａに対して軸心を調整するようにし
ていた。このため、これらカップリング等が併用される
ことによって原動機３１と遊星歯車減速機３２との間が
長くなり、更には接続ブラケット３６などの部品も必要
になって、全体が大型化かつ重量化することは避けられ
なかったのである。

このような大型化や重量化を回避し、カップリングを省
略するための方法として、例えば太陽歯車を原動軸に直
接焼き嵌めする手段が考えられる。しかし、大きな減速
比を得るには入力歯車を小歯車にすることが必要条件で
あり、このような小歯車を原動軸に焼き嵌めすると、歯
底部分が肉薄になるため応力集中を招き、そこから破損
する事態になることは避けられない。

また、原動軸に太陽歯車を直接研磨加工する手段も考え
られる。しかし、原動軸に対する直接の研磨加工は、軸
全長が歯車に比し大きくなるため、その加工や熱処理が
困難になり、また軸合体の材質を変更しなければならな
いため、これも現実的な手段とはいえない。

したがって、結局のところ、従来の手段を使用する限り
、軸心合わせのためにカップリングを併用することは不
可避であるのが実情であった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、遊星ローラ機構を巧みに利用すること
により細心合わせのためのカップリング併用を不要とし
、かつコンパクトで軽を化された原動機連接の減速装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明による原動機連接の減
速装置は、原動機の原動軸にリングを焼き嵌めし、該リ
ングを太陽ローラにして、その外周に複数の遊星ローラ
を等間隔に配置し、これら複数の遊星ローラの外側に、
外接リングを熱膨張させて被せると共に冷却後に半径方
向の熱収縮力が作用するように装着し、前記太陽ローラ
と遊星ローラとの間及び遊星ローラと外接リングとの間
の圧接面にそれぞれオイルを介在させた状態にし、かつ
前記遊星ローラ又は外接リングを出力軸に連結したこと
を特徴とするものである。

さらに好ましくは、上記遊星ローラの構成を、遊星軸に
ベアリングを介して内側リングを支持し、さらにその外
側に小間隙を介して外側リングを支持させるようにした
ものである。

このように本発明は、減速装置をトラクション駆動の遊
星ローラ機構から構成し、その太陽ローラをリングにし
て原動軸に直接焼き嵌めするようにしている。このリン
グは、歯車のように周方向に肉厚の凹凸変化がないため
応力集中によって破損するようなことがない。また、遊
星ローラの外側に被せた外接リングは、原動軸の軸心を
中心にして熱膨張状態から熱収縮することによって位置
決めされるから、原動機の軸心と減速機の軸心とを必然
的に一致させ、カップリングの併用を一切不要にするの
である。

また、遊星ローラ機構からなる減速装置は、ローラ又は
リング相互間にオイル存在下に極圧が付与されるように
しであるため、次のような理由によって高いトラクショ
ンを発生する。

すなわち、最近のトライポロジーの研究、殊にエラスト
・ハイドロダイナミック・リューブリケーションの研究
によると、特殊な潤滑オイルの存在下に互いに接触する
二面間に極圧が与えられると、その摩擦係数が瞬間的に
３〜４倍にも増大することが判明している。本発明の遊
星ローラ機構は、このようなトライポロジー理論に基づ
き、ローラ又はリング間にオイルを介在させると共に極
圧を与えた状態にすることによって高いトラクションを
発生するのである。

このような作用に適した潤滑オイルとしては、例えば日
本石油■製の“サントトランク°“　（商品名）などを
挙げることができる。

また、減速装置を構成する遊星ローラ機構は、単純にロ
ーラの真円度を上げる加工をすればよいため機械加工が
容易であり、歯車の歯形加工のような誤差の発生は極め
て少ない。したがって、超高速変速に対する振動抑制を
有利にし、かつ騒音を低減することができる。

また、遊星ローラを、遊星軸に支持された内側リングと
その外周側に隙間を介して配置した外側リングとの二分
割構成にすると、外側リングに与えられた半径方向の押
圧力を、遊星軸に負荷をかけることなく太陽ローラ及び
外接リングに直接作用させるようになるため、高い極圧
を効率よ（発生させ、さらに高いトラクションを発生さ
せることができるようになる。また、内側リングと外側
リングとの二分割構成によって、リング間に油膜を介在
させるため、この油膜を振動吸収に役立たせることがで
きるようになる。

〔実施例〕

以下、第１図及び第２図に示す本発明の実施例によって
具体的に説明する。

第１図及び第２図において、１は電動モータ等の原動機
、２は減速装置である。減速装置２は遊星ローラ機構か
らなり、１個の太陽ローラ３、複数個（実施例では３個
）の遊星ローラ４１個の外接リング５から構成されてい
る。複数個の遊星ローラ４はそれぞれ遊星軸６に回転自
在に支持され、かつ太陽ローラ３の周りＧこ等間隔に配
置されている。複数本の遊星軸６はキャリヤ７に等間隔
に固定され、かつそのキャリヤ７には出力軸８が一体に
形成されている。出力軸８はベアリング９を介してケー
シング１０に支持され、そのケーシング１０は原動機１
に固定された取付板１１に外接リング５と共に固定され
ている。

上記遊星ローラ機構において、太陽ローラ３はリングか
らなり、そのリングは原動機１の原動軸１ａに焼き嵌め
されている。このように焼き嵌めされても、太陽ローラ
３　（リング）は周方向に均一な肉厚であるため局所的
な応力集中が発生することがない。焼き嵌めされた太陽
ローラ３の周りには複数個の遊星ローラ４が配置され、
その外側に外接リング５が半径方向へ強い圧接力を付与
するように被せられている。複数個の遊星ローラ４は、
それぞれ遊星軸１２にニードルベアリング１３を介して
内側リング１４が回転自在に支持され、さらにその外側
に小間隙を介して外側リングエ５が支持された分割構成
になっている。上記のような圧接力によって、外接リン
グ５と遊星ローラ４との間及び遊星ローラ４と太陽ロー
ラ３との間は、それぞれオイルの存在下に極圧が発生し
た状態になっている。

上述のようにローラ同土間やローラとリング間に極圧を
発生させるため、外接リング５は、常温時における内径
が上記等間隔に配置された遊星ローラ４の外接円直径よ
りもやや小さくなるように加工されている。このように
内径の小さな外接リング５が、これよりも大きな外接円
を持つ遊星ローラ４の外側に、所謂温め嵌めによって嵌
め込まれている。この温め嵌めは、まず外接リング５を
加熱し、その直径を複数個の遊星ローラ４の外接円直径
よりもやや大きな状態に熱膨張させ、その熱膨張したも
のを遊星ローラ４の外側に被せて熱収縮させることによ
り、外接円直径よりも小さな元の直径に戻すように実施
されるのである。このような温め嵌めを行うときの組立
操作は、遊星ローラ４の構成を、上述のように内側リン
グ１４と外側リング１５との二分割構成にし、両リング
間に小間隙を介在させるようにすると、−層容易にする
ことができる。

上記温め嵌め操作において、外接リング５が冷却されて
熱収縮するとき、原動軸１ａの軸心を中心に収縮するか
ら、原動機の軸心と減速装置の軸心とは必然的に一致し
た状態になる。したがって、軸心合わせのカップリング
の併用は不要になる。また、外接リング５の熱収縮によ
って、遊星ローラ４と太陽ローラ３とに半径方向の熱収
縮力が作用し、太陽ローラと遊星ローラと間及び遊星ロ
ーラと外接リングとの間にそれぞれ極圧状態が発生する
。このような極圧状態になったローラ同土間並びにロー
ラとリング間にはオイルが介在させであるが、そのオイ
ルとしては上述した“サントトランクパなどが使用され
る。

上述のような遊星ローラ機構に原動機１から動力が入力
し、太陽ローラ、遊星ローラが回転すると、ローラ間及
びローラとリング間の摩擦係数が瞬間的に３〜４倍、或
いはそれ以上にも増大して高いトラクションを発生し、
出力軸８に減速された動力を出力する。

なお、図の実施例では、出力軸８への出力が遊星ローラ
４からキャリヤ７を介して行われるようになっているが
、これを遊星ローラ４の遊星軸１２を静止状態に固定す
る一方、外接リング５を回転可能にし、その外接リング
５から出力軸８に出力するようにしてもよい。

本発明の減速装置は、超高速原動機や小型原動機（モー
タ）などのように伝達トルクの比較的小さな原動機に対
して使用されるとき特に有効である。

［発明の効果］ 上述したように本発明は、原動機に接続する減速装置を
遊星ローラ機構から構成し、その太陽ローラを周方向に
肉厚が均一なリングから構成して原動軸に直接焼き嵌め
するようにしたため、応力集中による破損を招くことが
ない。さらに遊星ローラの外側に被せるようにした外接
リングを、原動軸の軸心を中心にして熱膨張状態から熱
収縮させるようにして嵌め込まれているため、そのまま
てケーシングに固定すれば原動機の軸心と減速機の軸心
とを必然的に一致させることができ、それによってカッ
プリングの併用を一切不要にするため、コンパクトで軽
量化された装置にすることができる。

また、減速装置は遊星ローラ機構から構成されているが
、そのローラ同士又はローラとリング相互間にオイル存
在下に極圧が付与されるようにしているため、高いトラ
クションを発生す第１図は本発明の実施例からなる原動
機連接の減速装置の縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ
′矢視図、第３図は従来の原動機連接の減速装置の縦断
面図である。

１・・・原動機、１ａ・・・原動軸、２・・・減速装置
、３・・・太陽ローラ、４・・・遊星ローラ、５・・・
外接リング、８・・・出力軸、工２・・・遊星軸、１３
・・・二ドルベアリング、１４・・・内側リング、１５
・・・外側リング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原動機の原動軸にリングを焼き嵌めし、該リングを太陽
   ローラにして、その外周に複数の遊星ローラを等間隔に
   配置し、これら複数の遊星ローラの外側に、外接リング
   を熱膨張させて被せると共に冷却後に半径方向の熱収縮
   力が作用するように装着し、前記太陽ローラと遊星ロー
   ラとの間及び遊星ローラと外接リングとの間の圧接面に
   それぞれオイルを介在させた状態にし、かつ前記遊星ロ
   ーラ又は外接リングを出力軸に連結したことを特徴とす
   る原動機に連接した減速装置。