JPH09201004A - 摩擦式変速機と電動機の結合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 両機の結合時における軸線方向の装置長さを
大幅に縮小することができると共に結合構造の簡素化及
び部品点数の減少化を可能にする摩擦式変速機と電動機
の結合方法を提供する。 【構成】 入力要素７と出力要素８との間に遊星伝動機
構２１が介設されてなる摩擦式変速機３に、その入力要
素７に兼用される回転軸５を有する電動機１を結合する
に際して、電動機１のフレーム２を摩擦式変速機３のケ
ース４と一体化させ、且つ電動機１の回転軸５を摩擦式
変速機３の太陽ローラ２２に兼用すると共にその前端側
において遊星伝動機構２１の複数の遊星ローラ２４及び
軌道リング２３等からなる軸受機構を介して摩擦式変速
機３のケース４に支承させたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、摩擦式変速機とそ
の入力要素を回転駆動する電動機の結合方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭５１−１３７０６３号公報には、
ケースに入力要素と出力要素が同軸線上に対向して支承
され、それらの間に、入力要素と一体化された太陽ロー
ラと、ケースに内装固定された軌道リングと、太陽ロー
ラの周りに等角度間隔で配置され、太陽ローラに外接さ
れると共に軌道リングに内接された複数の遊星ローラ
と、各遊星ローラを各遊星軸を介して支持すると共に出
力要素と一体化されたキャリアと、各遊星ローラと太陽
ローラ及び軌道リングとの各接触面に所要の法線力を与
える法線力発生手段とからなる遊星伝動機構が介設され
てなる摩擦式変速機が開示されるが、このような摩擦式
変速機に、その入力要素に兼用される回転軸を有する電
動機を結合するに際しては、電動機のフレームを摩擦式
変速機のケースと一体化させると共に電動機の回転軸に
太陽ローラを連結する方法が従来採用されている。

【０００３】しかしながら、摩擦式変速機と電動機の前
記結合方法では、電動機の回転軸がその両端側において
電動機のフレームに各軸受を介して支承され、さらに入
力要素として摩擦式変速機のケースに軸受を介して支承
されていること、及び電動機の回転軸に太陽ローラが連
結機構を介して連結されていること等のために、それら
両機を狭小な箇所に設置するべく両機の結合時における
軸線方向の装置長さを大幅に縮小することが極めて困難
であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、両機
の結合時における軸線方向の装置長さを大幅に縮小する
ことができると共に結合構造の簡素化及び部品点数の減
少化を可能にする摩擦式変速機と電動機の結合方法を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の摩擦式変速機と電動機の結合方法は、ケースに入力
要素と出力要素が同軸線上に対向して支承され、それら
の間に、入力要素と一体化された太陽ローラと、ケース
に内装固定された軌道リングと、太陽ローラの周りに等
角度間隔で配置され、太陽ローラに外接されると共に軌
道リングに内接された複数の遊星ローラと、各遊星ロー
ラを各遊星軸を介して支持すると共に出力要素と一体化
されたキャリアと、各遊星ローラと太陽ローラ及び軌道
リングとの各接触面に所要の法線力を与える法線力発生
手段とからなる遊星伝動機構が介設されてなる摩擦式変
速機に、その入力要素に兼用される回転軸を有する電動
機を結合するに際して、電動機のフレームを摩擦式変速
機のケースと一体化させ、且つ電動機の回転軸を摩擦式
変速機の太陽ローラに兼用すると共にその前端側におい
て複数の遊星ローラ及び軌道リングを介して摩擦式変速
機のケースに支承させたことを特徴としている。

【０００６】両機の前記結合体によれば、電動機の回転
は、入力要素及び太陽ローラに兼用される電動機の回転
軸を介して各遊星ローラの自転及び公転に変換され、各
遊星ローラの公転がキャリアを介して出力要素に伝達さ
れるものである。その場合において、各遊星ローラと太
陽ローラ及び軌道リングとの各接触面には法線力発生手
段により所要の法線力が与えられ、それにより各接触面
に摩擦伝動を可能にする接線力が生じる。

【０００７】前記遊星伝動機構を有する摩擦式変速機の
構成においては、軌道リングが摩擦式変速機のケースに
内装固定されると共に太陽ローラがそれと軌道リングと
の間に介在する複数の遊星ローラによって軌道リングと
同じ中心軸線上に回転可能に安定に位置決めされるで、
このような太陽ローラと一体化された電動機の回転軸自
体がその前端側において前記遊星伝動機構中の複数の遊
星ローラ及び軌道リング等からなる一種の軸受機構によ
って摩擦式変速機のケースに支承されたことになる。

【０００８】このように、電動機の回転軸がその前端側
において前記軸受機構によって摩擦式変速機のケースに
支承されたことにより、前記回転軸を従来技術のように
両端側２箇所において電動機のフレームに各軸受を介し
て支承させる必要はなくなり、通常の場合、請求項２記
載のように、電動機の回転軸をその後端側において電動
機のフレームに軸受を介して支承させればよい。その場
合、電動機の回転軸は、その前端側を前記遊星伝動機構
中の軸受機構によって摩擦式変速機のケースに支承され
ると共にその後端側を軸受によって電動機のフレームに
支承されることになる。

【０００９】なお、前記遊星伝動機構中の軸受機構にお
いて、各遊星ローラ外周面並びにそれらと摩擦係合され
る太陽ローラ外周面及び軌道リング内周面を軸線方向に
比較的長い円筒面に形成することにより、電動機の回転
軸はその前端側のみならず全長にわたって軌道リングと
同じ中心軸線上により安定に位置決めされるので、この
場合、電動機の回転軸の支持は摩擦式変速機のケースに
おける前記軸受機構による支承のみで足り、請求項２記
載のような、電動機のフレームにおける軸受による支承
を全く不要とすることもできる。

【００１０】請求項２記載の実施態様においては、前記
のように、電動機の回転軸がその後端側において電動機
のフレームに軸受を介して支承されるが、この場合に、
請求項３記載のように、電動機の回転軸の支承に介在す
る軸受を転がり軸受とすると共に太陽ローラ外周面を出
力要素方向に鋭角をなす円錐面に形成すると、電動機の
回転の伝動中において各遊星ローラからの圧接力が太陽
ローラの円錐状外周面に作用すると共にそれによって電
動機の回転軸が反出力要素方向に付勢され、この付勢力
が予圧（プリロード）として前記転がり軸受に作用する
と共にその転がり軸受における荷重変動に対する剛性を
高めることができる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明を図面に示す実施例に基づい
て具体的に説明する。 ［第一の実施例］

【００１２】図１は本発明の第一の実施例に係る摩擦式
変速機と電動機の結合方法を例示する両機の縦断面図、
図２は図１に示す第一の実施例における遊星伝動機構の
横断面図である。

【００１３】同図において、電動機１のフレーム２が摩
擦式変速機３のケース４と一体化され、電動機１の回転
軸５がその前端側において摩擦式変速機３のケース４内
にシール６を介して挿入されると共にこれが摩擦式変速
機３の入力要素７とされ、電動機１の回転軸５と同軸線
上にボス部材からなる出力要素８が滑り軸受９を介して
摩擦式変速機３のケース４に支承されると共に出力要素
８にそれと同軸線上に被動機械の入力回転軸（図示され
ない）を嵌合、固定させるボス穴１０が穿設され、電動
機１の回転軸５（入力要素７）と出力要素８との間に遊
星伝動機構２１が介設されている。

【００１４】前記遊星伝動機構２１は、電動機１の回転
軸５前端側に形成された太陽ローラ２２と、摩擦式変速
機３のケース４に内装固定された弾性の軌道リング２３
と、太陽ローラ２２の周りに等角度間隔で配置され、太
陽ローラ２２に外接されると共に軌道リング２３に内接
された３個の遊星ローラ２４（図１では１個のみ図示さ
れる）と、各遊星ローラ２４を転がり軸受２５を介して
支持する遊星軸２６と、各遊星軸２６を支持すると共に
出力要素８と一体化されたキャリア２７を含み、各遊星
ローラ２４と太陽ローラ２２及び軌道リング２３との各
接触面に所要の法線力を与える法線力発生手段として前
記軌道リング２３の弾性変形が採用されている。

【００１５】前記第一の実施例の構成において、入力要
素７を兼ねる電動機１の回転軸５から入力された回転
は、前記遊星伝動機構２１を介して変速されると共に出
力要素８に出力され、その場合に、電動機１の回転軸５
はその前端側において太陽ローラ２２とされると共に複
数の遊星ローラ２４及び軌道リング２３等からなる一種
の軸受機構によって摩擦式変速機３のケース４に支承さ
れたことになる。特に本実施例では前記遊星伝動機構２
１における各遊星ローラ２４外周面並びにそれらと摩擦
係合される太陽ローラ２２外周面及び軌道リング２３内
周面が軸線方向に比較的長い円筒面に形成されているの
で、電動機１の回転軸５は摩擦式変速機３のケース４に
前記軸受機構を介して軌道リング２３と同じ中心軸線上
に極めて安定に位置決めされ、そのために電動機１のフ
レーム２による支承は不要とされている。

【００１６】［第二の実施例］図３は本発明の第二の実
施例に係る摩擦式変速機と電動機の結合方法を例示する
両機の縦断面図である。

【００１７】同図に示す第二の実施例は、遊星伝動機構
２１の各遊星ローラ２４、軌道リング２３及び太陽ロー
ラ２２の形状及び構造、並びに電動機１の回転軸５の支
持構造において第一の実施例と若干相違している。

【００１８】第二の実施例における遊星伝動機構２１で
は、各遊星ローラ２４が、太陽ローラ２２と外接される
軸線方向に短い大径の扁平円筒状ローラ部２４ａと、そ
の両側に外側方向に先細りに形成された小径の円錐台状
ローラ部２４ｂとから構成され、また軌道リング２３
が、摩擦式変速機３のケース４に内装固定されると共に
各遊星ローラ２４の一方の円錐台状ローラ部２４ｂ外周
面と内接される円錐面状内周面を有する固定リング部２
３ａと、軸線方向に変位可能に固定リング部２３ａと対
向して配置されると共に各遊星ローラ２４の他方の円錐
台状ローラ部２４ｂ外周面と内接される円錐面状内周面
を有する可動リング部２３ｂとから構成され、法線力発
生手段として可動リング部２３ｂを固定リング部２３ａ
方向に押圧する圧縮コイルばね２８が可動リング部２３
ｂと摩擦式変速機３のケース４との間に介設されてい
る。

【００１９】また、第二の実施例では、前記のように太
陽ローラ２２が遊星ローラ２４の軸線方向に短い大径の
扁平円筒状ローラ部２４ａと外接される構成上、摩擦式
変速機３の入力要素７を兼ねる電動機１の回転軸５は、
その前端側において第一の実施例と同様に前記遊星伝動
機構２１中の軸受機構を介して摩擦式変速機３のケース
４に支承されるのみならず、その後端側においても電動
機１のフレーム２に転がり軸受２９を介して支承され、
これにより電動機１の回転軸５の支承の安定化が図られ
ている。

【００２０】さらに、第二の実施例では、太陽ローラ２
２外周面が出力要素８方向に鋭角をなす円錐面に形成さ
れ、これにより各遊星ローラ２４からの圧接力が太陽ロ
ーラ２２の円錐面状外周面に作用して前記転がり軸受２
９に軸線方向の与圧が与えられている。

【００２１】なお、前記以外の構成及び作用効果は既述
の第一の実施例と同様であり、説明を省略する。

【００２２】

【発明の効果】本発明に係る請求項１記載の摩擦式変速
機と電動機の結合方法は以上のように構成されるので、
摩擦式変速機の太陽ローラと電動機の回転軸との連結が
不要になると共に電動機のフレームにおける軸受による
電動機の回転軸の支承を部分的又は全体的に省略するこ
とが可能になり、両機の結合時における軸線方向の装置
長さを大幅に縮小すると共に結合構造の簡素化及び部品
点数の減少化を可能にし、装置の小型化及び低コスト化
を図ることができる。

【００２３】また、請求項２記載の摩擦式変速機と電動
機の結合方法では、電動機の回転軸がその前端側を遊星
伝動機構中の軸受機構によって摩擦式変速機のケースに
支承されると共にその後端側を軸受によって電動機のフ
レームに支承されるので、電動機の回転軸が比較的長い
場合や前記遊星伝動機構における軸受機構による電動機
の回転軸の支持力が小さい場合等に、電動機の回転軸を
軌道リングと同じ中心軸線上に極めて安定に位置決めす
ることができる。

【００２４】さらに、請求項３記載の摩擦式変速機と電
動機の結合方法では、電動機の回転軸の後端側の支承に
係る転がり軸受に軸線方向の与圧が与えられるので、電
動機の回転軸を低振動且つ低騒音下に高速で回転させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例に係る摩擦式変速機と電
動機の結合方法を例示する両機の縦断面図である。

【図２】図１に示す第一の実施例における遊星伝動機構
の横断面図である。

【図３】本発明の第二の実施例に係る摩擦式変速機と電
動機の結合方法を例示する両機の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 電動機 ２ 電動機のフレーム ３ 摩擦式変速機 ４ 摩擦式変速機のケース ５ 回転軸 ７ 入力要素 ８ 出力要素 ２１ 遊星伝動機構 ２２ 太陽ローラ ２３ 軌道リング ２４ 遊星ローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースに入力要素と出力要素が同軸線上
   に対向して支承され、それらの間に、入力要素と一体化
   された太陽ローラと、ケースに内装固定された軌道リン
   グと、太陽ローラの周りに等角度間隔で配置され、太陽
   ローラに外接されると共に軌道リングに内接された複数
   の遊星ローラと、各遊星ローラを各遊星軸を介して支持
   すると共に出力要素と一体化されたキャリアと、各遊星
   ローラと太陽ローラ及び軌道リングとの各接触面に所要
   の法線力を与える法線力発生手段とからなる遊星伝動機
   構が介設されてなる摩擦式変速機に、その入力要素に兼
   用される回転軸を有する電動機を結合するに際して、電
   動機のフレームを摩擦式変速機のケースと一体化させ、
   且つ電動機の回転軸を摩擦式変速機の太陽ローラに兼用
   すると共にその前端側において複数の遊星ローラ及び軌
   道リングを介して摩擦式変速機のケースに支承させたこ
   とを特徴とする摩擦式変速機と電動機の結合方法。
2. 【請求項２】 電動機の回転軸をその後端側において電
   動機のフレームに軸受を介して支承させた請求項１記載
   の摩擦式変速機と電動機の結合方法。
3. 【請求項３】 電動機の回転軸の支承に介在する軸受を
   転がり軸受とすると共に太陽ローラ外周面を出力要素方
   向に鋭角をなす円錐面に形成した請求項２記載の摩擦式
   変速機と電動機の結合方法。