JPH0452508Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、主として、遊星ローラを摩擦転動さ
せる固定輪と、入出力軸となる高速軸、低速軸の
各支持用軸受が装着されるユニツトケースとが一
体に形成されたものを備えたトラクシヨンドライ
ブユニツトに関する。

＜従来の技術＞ 従来からのトラクシヨンドライブユニツトとし
て本件出願人は種々提案しているが、その中で、
遊星ローラを摩擦転動させる固定輪と、入出力軸
となる高速軸、低速軸の各支持用軸受が装着され
るユニツトケースとを一体に形成しているものが
ある。この形式のトラクシヨンドライブユニツト
の基本的な構造は本願考案の第１図や第４図を参
照されたい。

この固定輪を含むユニツトケースにおいて、通
常、遊星ローラが摩擦転動する固定輪に相当する
部分は強度を向上させるために硬化する必要があ
る。ところが、小型（例えば外径が36mmφ）のト
ラクシヨンドライブユニツトの場合、各部品が小
さなものであつて、前記局部的な硬化を行うのが
面倒であつたので、予め、ユニツトケースにおけ
る遊星ローラの摩擦転動面と、前記入出力軸の支
持用軸受の各装着面と、外周面とに旋削処理を施
した後、ユニツトケース全体を硬化させていた。
その後、前記ユニツトケースにおける遊星ローラ
の摩擦転動面と、前記入出力軸の支持用軸受の各
装着面と、外周面とに研磨処理を施していた。

＜考案が解決しようとする課題＞ ところで、このような構成を有する従来例の場
合には、次のような不都合がある。

前記固定輪を含むユニツトケースの全体を硬化
すると、この硬化前に旋削した前記の各面に歪が
生じ、甚だしい場合には当該ユニツトを取付相手
部材に対して組み込めなくなるために、この硬化
後において、再度、これらの各面をわざわざ研磨
仕上げする必要があつて、全体の製作工程が多く
なり、製作コストが高くなつていた。また、この
硬化部の研磨自体が難しい点も指摘される。

さらに、固定輪を含むユニツトケースの全体を
硬化させていたので、ユニツトケースの端面を入
出力軸の支持用軸受それぞれに対してかしめて、
当該軸受をユニツトケースに位置決め保持させる
ことができず、わざわざスナツプリングなどの別
部品を利用しなければならなかつた。しかも、こ
のスナツプリングを用いるためには、ユニツトケ
ースに前記スナツプリングの係合溝を形成せねば
ならず、この点からもコスト高を余儀無くされて
いた。

本考案はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、製作工程を簡略化するとともに、入出力軸の
支持用軸受それぞれの位置決めを簡単な手段で行
なえるようにして、製作コストの低減を図ること
を目的としている。

＜課題を解決するための手段＞ 本考案は、このような目的を達成するために、
貫通孔を有する筒状のユニツトケースと、このユ
ニツトケースの貫通孔にその左右両開口端から突
き合わせ状態にそれぞれ挿通されて転がり軸受を
介して支持された高速軸および低速軸と、ユニツ
トケースにおける前記両側の転がり軸受間の領域
の内周面と高速軸の軸端との間に摩擦転動可能に
圧入されかつ低速軸の軸端に回動自在に保持され
た複数の遊星ローラとを備えた構成のトラクシヨ
ンドライブユニツトにおいて、次のような構成を
とる。

本考案にかかるトラクシヨンドライブユニツト
は、前記ユニツトケースにおける遊星ローラの摩
擦転動面のみを硬化して、ユニツトケースの他の
部分を未硬化にした構成に特徴を有する。

＜作用＞ 本考案の構成によると、ユニツトケースの固定
輪に相当する部分すなわち遊星ローラの摩擦転動
面のみ硬化してあるので、その硬化処理を施して
も当該硬化部位以外に歪が生ずることがない。

つまり、硬化処理の前に、当該ユニツトケース
における、遊星ローラの摩擦転動面と、前記入出
力軸となる高速軸、低速軸の各支持用軸受の各装
着面と、外周面とをそれぞれ旋削するのは従来と
変わりないが、前述の部分硬化後においては硬化
した部分のみ研磨を行えばよく、前記各支持用軸
受の各装着面や外周面を研磨する必要がなくな
る。

しかも、前記高速軸、低速軸の各支持用軸受の
装着面やユニツトケースの端面を硬化させていな
いので、この支持用軸受のユニツトケースに対す
る位置決めは、ユニツトケースを支持用軸受に対
してかしめることによつて簡単に行えるようにな
る。

＜実施例＞ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は本考案の一実施例であるトラクシヨン
ドライブユニツトの一部切欠き縦断面図、第２図
は第１図の−線断面矢視図である。

図例のトラクシヨンドライブユニツト１は、固
定輪が一体形成された円筒状のユニツトケース１
０と、太陽軸が一体形成された高速軸２０と、キ
ヤリアが一体形成された低速軸３０と、複数個
（図では三個）の中空状の遊星ローラ４０とを備
えた構成である。

ユニツトケース１０の貫通孔内周面には、径方
向中心に向けて突出する所定幅の輪状凸部１１が
形成されており、この輪状凸部１１の内周面が遊
星ローラ４０の摩擦転動面となり、この輪状凸部
１１の存在部位が固定輪に対応する領域となる。
この輪状凸部１１の軸心方向中央位置には、周方
向に連続する凹溝１２が形成されており、この凹
溝１２の存在は遊星ローラ４０との面圧を高めて
高速軸２０から低速軸３０への動力伝達損失を減
少させるためのものである。そして、ユニツトケ
ース１０の輪状凸部１１の内周部（なし地で表す
部位）が高周波焼入れなどにより硬化されている
が、その以外の部分は硬化されていない。なお、
硬さはH_R C60〜65程度に、焼入れ深さはユニツ
トケース１０の輪状凸部１１の存在部の肉厚を６
mmとした場合、１mm程度に設定される。この硬化
手法としては、例えばユニツトケース１０におけ
る硬化対象部分の外周に高周波コイルなどを配置
して、前記硬化対象分を外周から部分的に加熱し
ておき、ユニツトケース１０の貫通孔内に冷却水
を注入して冷却するといつたことが考えられる。

高速軸２０は、その外端が転がり軸受２を介し
てユニツトケース１０の貫通孔の一方開口端に支
持されており、内端に太陽軸としての小径の凸軸
２１が突設されている。この高速軸外端には軸心
方向外方に開口する凹入部２２が形成されてお
り、この凹入部２２の内周面にはスプライン溝２
３が形成されている。つまり、この凹入部２２に
図示しない駆動源の回転軸などが例えばスプライ
ン嵌合されるようになつている。そして、凸軸２
１には遊星ローラ４０の摩擦転動を案内する案内
溝２４が形成されている。

低速軸３０は、その中央部分が二つの転がり軸
受３，４を介してユニツトケース１０の貫通孔の
他方開口端に支持されており、内端には遊星ロー
ラ４０を保持するためのキヤリアとしての複数本
（図では三本）の突片３１が形成されているとと
もに、外端には小径の凸軸３２が突設されてい
る。この凸軸３２の外周面には、ねじ溝３３が形
成されており、ここに図示しない穿孔用ドリルや
ナツト締付け用工具などが螺合されるようになつ
ている。なお、この低速軸３０の突片３１それぞ
れの内径部分に、高速軸２０の凸軸２１が所定〓
間を介して配置され、低速軸３０の内端面と高速
軸２０の凸軸２１の内端面との間に所定の空間が
形成されている。この空間には、皿ばね５０と鋼
製のボール５１とが介装されている。皿ばね５０
は低速軸３０の内端面の突片３１根元側に嵌着さ
れており、ボール５１は高速軸２０の凸軸２１の
内端面中心部に設けてある断面ほぼＶ字形状の凹
部２５に前記皿ばね５０の弾発付勢力によつて押
し付けられている。これらの皿ばね５０とボール
５１とで高速軸２０と低速軸３０とが互いに近接
する側に変位するのを阻止させている。

遊星ローラ４０は、キヤリアとしての各突片３
１間に回動自在に保持されて、ユニツトケース１
０の輪状凸部１１の内周面と高速軸２０の凸軸２
１の案内溝２４との間に摩擦転動可能に圧入され
ている。前記遊星ローラ４０は、適切なしめしろ
を与えるため、および圧接時の応力集中を緩和す
るため、中空状に形成されている。また、中空部
内周面側の応力集中を防ぐため、遊星ローラ４０
の中空部内周面側を除いて硬化処理を施し、中空
部内周面および内部に軟質部分を選択的に残して
いる。

そして、ユニツトケース１０の両端面それぞれ
の円周四箇所が、高速軸支持用軸受２、低速軸支
持用軸受３，４の外輪に対してそれぞれかしめら
れており、ユニツトケース１０の右側端面のかし
め部Ａと輪状凸部１１の右側端面とにより高速軸
支持用軸受２が、また、ユニツトケース１０の左
側端面のかしめ部Ｂと輪状凸部１１の左側端面と
により低速軸支持用軸受３，４が、それぞれユニ
ツトケース１０に対して位置決め保持されてい
る。

また、低速軸３０の中央部分の外端面の円周四
箇所が、低速軸支持用軸受３の内輪に対してかし
められており、この低速軸３０のかしめ部Ｃと当
該低速軸３０の突片３１の外端面３４とにより低
速軸支持用軸受３，４に固定されている。

ところで、高速軸２０はその全体を硬化したも
のを採用しており、その関係上、高速軸支持用軸
受２に対してはかしめを施せないから焼き嵌めに
よつて圧入固定させている。

したがつて、上記構造のユニツト１では、低速
軸３０はユニツトケース１０に位置決め保持させ
ている低速軸支持用軸受３，４に対して固定して
あるので、それの軸心方向内外への変位は阻止さ
れているが、高速軸２０については、その外向き
フランジ２６を高速軸支持用軸受２の内輪内端面
に当接させているので、該高速軸２０の外方への
変位は阻止できるものの、前記圧入嵌合力によつ
てのみ低速軸３０側への変位を阻止させるように
しているだけなのでその変位は起こりうる。しか
し、この変位は高速軸２０と低速軸３０との間の
対面空間に設けた皿ばね５０とボール５１とによ
つて阻止させている。つまり、仮に、高速軸２０
が低速軸３０側へ変位しても、高速軸２０の端面
に設けてある皿ばね５０を圧迫することに伴い、
皿ばね５０の弾性反発力が高速軸２０に対して付
勢されるため、当該高速軸２０が低速軸３０から
離反させられて、所定位置（高速軸２０の外向き
フランジ２６が高速軸支持用軸受２の内輪内端面
に当接する位置）に復帰させられる。なお、通常
は、皿ばね５０による弾性反発力を利用して、高
速軸２０を所定位置に位置決め保持させるように
設定している。しかも、皿ばね５０とボール５１
とはほぼ点接触となるようにしているので、接触
による両軸の回転損失は微小に抑えられている
し、その接触位置も両軸の軸芯位置に一致させて
いるので、両軸に対して回転振れを起こさせるよ
うな悪影響が生じない。

このように、かしめによつて高速軸支持用軸受
２および低速軸支持用軸受３，４および低速軸３
０を位置決め保持させるとともに、皿ばね５０と
ボール５１とで高速軸２０を位置決め保持させる
構造としていれば、スナツプリングやナツトを用
いる従来品に比べて、該ユニツト１の軸心方向寸
法をコンパクトに設定できるとともに、スナツプ
リングの係合溝やナツトの螺着溝を形成する必要
がなくなり、製作工数を減らすことができる。

ところで、高速軸２０として、その案内溝２４
のみ硬化したものを採用する場合には、この高速
軸２０の外端面を高速軸支持用軸受２の内輪外端
面に対してかしめることにより当該高速軸２０を
その支持用軸受２に固定させるようにすることも
できるので、この場合には前述の皿ばね５０とボ
ール５１を用いなくてもよい。また、高速軸２０
や低速軸３０をそれの支持用軸受に対して固定す
る手法としては従来と同様にナツトを用いて行つ
てもよい。

次に、上記構造のトラクシヨンドライブユニツ
ト１の動作を説明する。高速軸２０を入力軸とし
た場合、その回転により遊星ローラ４０が自転し
ながら公転し、この公転により突片３１を通じて
低速軸３０が回転させられる。つまり、低速軸３
０には高速軸２０の回転数が所定の比率で減速さ
れて取り出されるので、この場合には減速機とな
る。一方、低速軸３０を入力軸とした場合には、
高速軸２０には低速軸３０の回転数が所定の比率
で増速されて取り出されるので、この場合には増
速機となる。

そして、上記トラクシヨンドライブユニツト１
は、例えば第３図に示すように、ハンドドリル５
の減速機として使用される。つまり、ハンドドリ
ル５の原動機（例えばエアモータ）の回転軸６が
トラクシヨンドライブユニツト１の高速軸２０の
凹入部２２にスプライン嵌合され、低速軸３０の
凸軸３２に所定の工具が取り付けられるのであ
る。

このハンドドリル５では、低速軸３０に過大ト
ルクが急激に加わつたときに、摩擦力で回動する
遊星ローラ４０が高速軸２０の凸軸２１の案内溝
２４内またはユニツトケース１０の輪状凸部１１
の内周面でスリツプすることになるので、原動機
の回転軸６とともに回転する高速軸２０を急激に
制止させようとする力が吸収され、作業者に対し
て大きな衝撃が伝わらずに済む。しかも、このよ
うな作業者が手に持つハンドドリル５の減速機と
して、上述のようにコンパクトに設計されたトラ
クシヨンドライブユニツト１を用いるために、ハ
ンドドリル５のコンパクト化が図れ、作業性の向
上に貢献できるものとなる。

次に、本考案の他の実施例を第４図に示して説
明する。同図において、第１図と同一部分に同一
の符号を付し、その説明を省略する。

本実施例のユニツト１Ａの低速軸３０Ａには、
第１図の低速軸３０に設けていた凸軸３２の代わ
りに、軸心方向内外に貫通する貫通孔３２Ａを設
け、この貫通孔３２Ａの内周面に設けているスプ
ライン溝３３Ａでもつて、該低速軸３０Ａの駆動
源の回転軸または加工用工具が装着されるように
している。つまり、この構造では、低速軸３０Ａ
の軸心方向寸法が第１図の低速軸３０よりも短く
なるので、単一の転がり軸受３で支持させても十
分な支持剛性が得られるようになる。これに伴い
ユニツトケース１０も第１図のものよりも短く設
計できている。

このタイプのトラクシヨンドライブユニツト１
Ａにおいては、低速軸３０Ａに設けている貫通孔
３２Ａから塵埃などの異物が遊星ローラ４０の摩
擦転動部に混入するおそれがあるので、通常、貫
通孔３２Ａの内方開口端には防塵部材としての円
形板５０Ａを設けている。ゆえに、この構造の場
合、前記円形板５０Ａを、防塵部材としてだけで
なく上記第１図の皿ばね５０としても利用でき、
この円形板５０Ａとは別に第１図のような皿ばね
５０をわざわざ設ける必要がない。ただし、円形
板５０Ａの代わりに第１図のような皿ばねを用い
てもよい。

さらに、ユニツトケース１０の外周面において
輪状凸部１１と対応する部分には、遊星ローラ４
０の軸心方向寸法よりも若干大きな幅の周溝１３
が形成されている。この周溝１３を設ければ、次
のような効果が得られる。通常、遊星ローラ４０
を負のしめしろを持つように所定部位に組み込む
ために、ユニツトケース１０の外径部がいびつに
膨らむことがあるが、前述のような周溝１３を設
けることにより、前記膨らみが周溝１３の溝底で
起こるだけで済み、ユニツトケース１０の外径寸
法が変化するのを防ぐことができるようになる。

このような構造のトラクシヨンドライブユニツ
ト１Ａは、例えば第５図に示すように、長尺なス
ピンドル本体７の内部における原動機の回転軸８
と加工工具９の軸端９Ａとの間の減速機として利
用される。この場合、上記のようにコンパクトに
設計されたユニツト１Ａを用いるために、スピン
ドル全体のコンパクト化に貢献できる。しかも、
ユニツト１Ａのユニツトケース１０の外周部に設
けた周溝１３により、それの外径膨らみが無くさ
れているので、スピンドル本体７への嵌合が精度
良く容易に行うことができるようになる。

なお、本考案は、上記各実施例で示した二つの
タイプのトラクシヨンドライブユニツトのみに限
定されず、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々
具体化できることは言うまでもない。

＜考案の効果＞ 以上説明したように、本考案によれば、強度向
上が必要とされる部分（ユニツトケースにおける
遊星ローラの摩擦転動面）のみを硬化してあるの
で、ここの硬化を行つた後で、ユニツトケースの
硬化部位以外について研磨を施すのを省略でき
る。したがつて、製作工程を従来より削減できる
ので、製作コストを低減できるようになつた。し
かも、一般的に難しいとされる硬化部の研磨を施
す領域を狭めているから、前記部分硬化を行つて
も短時間の処理で済む。

さらに、高速軸および低速軸の各支持用軸受の
装着面やユニツトケース端面を未硬化のままにし
ているので、そこを前記支持用軸受に対してかし
めることによつて、当該支持用軸受のユニツトケ
ースに対する位置決めを簡単に行うことができる
ようになり、この点からもコスト低減を図る上で
有利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の一実施例にかか
り、第１図はトラクシヨンドライブユニツトを示
す一部切欠の縦断面図、第２図は第１図の−
線断面矢視図、第３図は第１図のトラクシヨンド
ライブユニツトを利用したハンドドリルを示す一
部切欠の側面図である。また、第４図および第５
図は本考案の他の実施例にかかり、第４図はトラ
クシヨンドライブユニツトを示す一部切欠の縦断
面図、第５図は第４図のトラクシヨンドライブユ
ニツトを利用したスピンドルを示す一部切欠の側
面図である。 ２……高速軸支持用軸受、３，４……低速軸支
持用軸受、１０……ユニツトケース、１１……輪
状凸部（遊星ローラの摩擦転動面）、２０……高
速軸、２１……高速軸の凸軸、３０……低速軸、
３１……低速軸の突片、４０……遊星ローラ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 貫通孔を有する筒状のユニツトケースと、この
   ユニツトケースの貫通孔にその左右両開口端から
   突き合わせ状態にそれぞれ挿通されて転がり軸受
   を介して支持された高速軸および低速軸と、ユニ
   ツトケースにおける前記両側の転がり軸受間の領
   域の内周面と高速軸の軸端との間に摩擦転動可能
   に圧入されかつ低速軸の軸端に回動自在に保持さ
   れた複数の遊星ローラとを備えた構成のトラクシ
   ヨンドライブユニツトにおいて、 前記ユニツトケースにおける遊星ローラの摩擦
   転動面のみを硬化して、ユニツトケースの他の部
   分を未硬化にしていることを特徴とするトラクシ
   ヨンドライブユニツト。