JPS6024340B2 - 摩擦ロ−ラ伝動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、中央ローラと外輪との間に形成された環状空
間内に小窪ローラ群を配列して構成され、従釆の遊星歯
車装置に代る遊星ローラ装置等として使用できる摩擦ロ
ーラ伝動装置に関する。

これを添附の実施例図によって説明すれば、第１図及び
第２図に示されるように、本発明の摩擦ｏーラ伝動装置
は、横断面形状が真円形の外周面を有する中央ローラ１
と、中央ローラ１と同心関係に配列され、かつ横断面形
状が真円形の内周面を有している外輪２と、中央ローラ
１と外輪２との間の環状空間４内に配列された小径ロー
ラ群３とを備えている。上記小径ローラ群３は、中央ｏ
ーラ１の外周面と転勤可能に摩擦接触する複数の小窪ロ
ーラ３ａ及び外輪２の内周面に転動可能に摩擦接触する
複数の小径ローラ３ｂを含んでいる。また、小蓬ローラ
群３を構成する各小径ローラ３ａ，３ｂは、これら各小
蓬ローラ３ａ，３ｂが互に転勤可能に摩擦接触するよう
に、上記環状空間４内に緊密に配列されている。図示実
施例においては、各小蓬ローラ３ａ及び３ｂが、中央ロ
ーラーと同心関係をなす内側及び外側の２つのローラ円
列を形成しており、内側ローラ円列を形成する各小径ロ
ーラ３ａと外側ローラ円列を形成する各小蓬ローラ３ｂ
とが、それぞれ中央ローラ１と外輪２とに転動可能に摩
擦接触している。

また、これら各小窪ローラは、一方のローラ円列におけ
る各隣接対の小軽ローラが他方のローラ円列の対応する
１つの４・隆ローラと転動可能に摩擦接触するように配
列されている。すなわち、内側ローラ円列において隣接
する２つの小径ローラ３ａが外側ローラ円列の対応する
１つの４・蓬ローラ３ｂと転勤可能に摩擦接触しており
、同様に、外側ローラ円列において隣接する２つの小径
ローラ３ｂが内側ローラ円列の対応する１つの小型ロー
ラ３ａと転勤可能に摩擦接触しているのである。このよ
うに構成することによって、各小窪ローラが転動可能に
３点支持される安定した構造が得られるものである。上
記したように、図示実施例では小歪ローラ群３が２つの
ローラ円列を形成している。

しかるに、これらローラ円列間に更に単数又は複数の中
間ロ−ラ円列が形成される構成、即ち小径ローフ群３が
中央ローラ１と同心関係をなす３以上のローラ円列を形
成する構成にできることは明らかである。このように構
成する場合にも、隣接するローラ円列を形成する各４・
径ローラの相対的配列を図示実施例と同様にすることに
よって、各小蓬ローラが３点支持された安定した構造を
得ることができる。なお、第１図及び第２図において、
２ａ及び２ｂは小径ローラのスキューイング、即ち摩擦
。

−ラ伝動装置の作動時に小径ローラの中心軸線と中央ロ
ーラの中央軸線とが平行に保たれず、中央ローラの中心
軸線に対して小蓬ローラの中央軸線が煩いてくる現象を
避けるために外輪２に一体に形成された内方突起を示し
ており、またｌａは同様の目的で中央ローラ１に一体に
形成された外方突起を示している。上記内方突起２ｂ及
び外方突起ｌａは環状に形成されてよいものである。し
かるに、摩擦ローラ伝動装置の組立て時に環状空間４内
へ各小径ローラ３ａ，３ｂを挿入できるようにするため
に、内方突起２ａは、環の一部を切欠いた形状をなして
いる（第１図）。第１図及び第２図に示した摩擦ローラ
伝動装置は上記の構成のものであって、第３図に示した
ように例えば中央ローラーを回転数ｎ，で時計方向へ回
転すると、内側ロ−ラ円列における各小蚤ローラ３ａ及
び外側ローラ円列における各小径ローフ３ｂは、それぞ
れ反時計方向及び時計方向へ回転数山及び〜で回転し、
また外輪２は回転数ｎ２で時計方向へ回転する。さらに
、４・蓬ローラ群３を構成する各小怪ローラは一体にな
って、中央ローフ１の藤線を中心として回転数はの回転
運動、即ち遊星運動を行うのである。上記回転数の関係
は周知の遊星歯車装置における太陽歯車、遊星歯車及び
内歯車の回転数の関係に類似しており、次式【１１乃至
‘３’で表わすことができる。但し、上式｛１｝乃至｛
３’において、Ｓ，乃至Ｓ４はそれぞれ中央ローラ１の
外径、外輪２の内径、外側ローラ円列における小径ロー
ラ３ｂの外径及び内側ローラ円列における小径ローラ３
ａの外径を示している。

またｎ，乃至はは、一方向（例えば時計方向）への回転
を正とし、逆方向（例えば反時計方向）への回転を負と
して計算するものである。上式ｍ乃至【３｝‘ま、外輪
２を半径内方へ圧縮させるために十分な外力Ｐを加え、
中央ローラ１、各小径ローラ及び外輪２が転勤する際に
滑りが生じないようにした場合の回転数ｎ，乃至ｎ５の
関係を示している。しかして、鰹像ロ−ラ伝動装置の組
立てに支障をきたさないようにするために、その組立て
が完了した後に上記外力Ｐを加える構成にすることが望
ましい。小径ローラ群３を中央ロ−フ１と外輪２との間
の環状空間４内に容易かつ良好に収納でき、しかも組立
機に外力Ｐを加えることによって各ローラが滑りを生じ
ずに転勤できるようにするためには、上式【１’乃至｛
３’におけるＳ，乃至Ｓ４は次式‘４｝乃至‘７）によ
って決定される。８ Ｓ２＝Ｓ３十Ｒ・ＣＯＳを 十２ノ（Ｓ芋Ｓ４）２−（Ｒ．Ｓｉｎ骨）２‐‐‐‐‐
‐‘４｝８＝筈 ・…・風Ｒ．＝Ｓ・壱Ｓ
４ ……■ Ｒ２：羊ミ 肌【７’ 但し、上式【４ー乃至のにおいて、Ｒ，およびＲ２は、
それぞれ内側ローラ円列の小径ローラ３ａ及び外側ロ−
ラ円列の小径ローラ３ｂの公転軌道５及び６の半径、ｍ
は小蓬ローラ群３を形成する４・蓬ローラの数を示して
いる。

次に、Ｓ，の径を有する中央ローラ１の回転入力を与え
られたときに各小径。

ーラに伝達し得るトルクＴは次式で表わされる。Ｔ＝を
Ｓ・Ｑ ‐．・・‐‐【８１但し、上式‘８１
において、一は中央ローラ１と内側ローラ円列の小径ロ
ーラ３ａとの間の摩擦係数、Ｑは中央ローラ１と４・蓬
ローラ群との間、各小径ローラ間、及び外輪２と小径ロ
ーラ群との間に作用する接触力の総和を示している。

上記接触力Ｑは、外輪２に加えられる外力Ｐ、外輪２の
内径Ｓ２、小径ローラの数ｍ、及び各小径ローラの幾何
学的配置、寸法、材質等に応じて定められるものである
。以上より明らかな如く、本発明の摩擦ローラ伝動装置
は、中央ローラ１、小径ローラ群３及び外輪２が上式｛
１’乃至‘３｝で示される関係で回転運動を行うように
なっている。

従って、中央。ーラ１に回転入力を与え、それに応じた
小怪ローラ群３或いは外輪２の回転を出力として取出し
てもよく、また外輪２の回転入力を与え、それに応じた
小径ローラ群３或いは中央ローラ１の回転を出力として
取出してもよいものである。また、中央ローラ１、４・
蓬ローラ群３及び外輪２は、周知の遊星歯車装置におけ
る太陽ローフ、遊星歯車及び内歯車と同様の運動を行う
ようになっているため、本発明の摩擦ローラ伝動装置を
従来の遊星歯車装置に代る遊星ローラ装置として好適に
使用することができる。

すなわち、一般に各種の歯車を組込んで構成された従来
の遊星歯車装置には、歯車のバックラッシュに起因して
作動時にがたが生じること、及び歯形等に起因する回転
むらが生じること等の欠点がある。また、歯車にはアン
ダーカットの問題があり、例えば内歯車のピッチ円径及
び歯数等が決定されたとき、この内歯車に係合する遊星
歯車を所定値以下のピッチ円径を有する小さな歯車より
構成することができない等の欠点もある。しかるに、本
発明の摩擦ローラ伝動装置によれば、上記従釆の遊星歯
車装置の欠点を解消できるものである。第４図及び第５
図は本発明の摩擦。

ーラ伝動装置の応用例を示すものである。この応用例を
示すものである。この応用例は、上記伝動装置を使用し
て流体継手を構成したものであって、２′は外輪、３′
は小径ローラ群を示しいる。中央ローフ則ち入力軸１′
の鞠線方向中央部には膨蚤部ｌｂが形成されており、こ
の膨蚤部と内側ローラ円列の小陸ローラ３をとが互に転
勤可能に摩擦接触している。また、外側ローラ円列の小
蚤ローラ３ｂ′は外輪２′に転勤可能に摩擦接触してい
る。第４図に示したように、外輪２′の外周は、該外輪
の鞠線方向の略中央部から左右両側部へ向けて半径内方
へ額斜する斜面２ｃ′及び２ｄ′を有している。また入
力鋼１′上には、軸受プッシング１２及びシール部材７
を介してケーシング８が回転可能に鉄着されており、該
入力軸とケーシングの間に環状液室９が形成されている
。上記ケーシング８は流体継手の出力部材になっており
、左右ケーシング部８ａ及び８ｂを一体にボルト止め１
０した構成になっている。しかして、各ケーシング部８
ａ及び８ｂには、これらをボルト止め１０するときに外
輪２′の斜面２ｃ′及び２ｄ′のそれぞれに係合する斜
面８を及び８ｂ′が形成されている。従って、上記のボ
ルト止め１０の際にハウジング部８ａ及び８ｂに加えら
れた軸線方向への力の分力が、外輪２′を半径内方へ圧
縮させる力Ｐ′として作用する。このように力Ｐ′を加
えることによって、入力髄１′と外輪２′との間に小怪
ローラ群３′を緊密に収納し、流体継手の作動時に各ロ
ーラが転勤する間に滑りが生じないようにすることがで
きるものである。また、内側ローラ円列における所定数
の４・隆ローラの両側部には蝿梓羽根１１が一体に突設
されており、流体継手の作動時にこれら燈梓羽根１１が
小径ローラと一体になって環状液室９内で回転するよう
になっている。

第４図及び第５図に示された流体継手は上記の構成のも
のであって、入力軸１′に回転入力を与えると、その回
転に応じて小径ローラ群３′における各小歪ローラが自
転するとともに、これら小蚤ローラが一体になって入力
軸１′のまわりを公転する。

また、上記小径ローラの自転及び公転に応じて、各縄浮
羽根１１が自転及び公転して環状液室９内の液体を損拝
し、その凝洋抵抗の反力によって外輪２′及び出力部村
であるケーシング８を回転させるものである。以上より
明らかな如く、本発明の摩擦ローラ伝動装置を使用した
流体継手は、構造が簡単であるとともに、特に該伝動装
置が軸受状の構造を有しているために、円滑に作動する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の摩擦ローラ伝動装置の機断面図
、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は上記伝動装
置の作動を説明する図、第４図は本発明の摩擦。 ーラ伝動装置を組込んで構成した流体継手の部分断面説
明図、第５図は第４図の流体継手のケーシングを取外し
て各構成要素の配列を示す説明図である。１・・・・・
・中央ローラ、１′・・・・・・入力軸、２，２′・・
・…外輪、３，３′……小径ローラ群、３ａ，３を……
内側ローラ円列の小径ローラ、３ｂ，３ｂ′・・・・・
・外側ローラ円列の小径ローラ、４・・・・・・環状空
間、８・・・・・・ケーシング、９・・・・・・環状液
室、１１・・・・・・縄浮羽根。 第１図 第２図 第３図 第５図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 横断面形状が真円形の外周面を有する中央ローラと
   、中央ローラと同心関係に配列されかつ横断面形状が真
   円形の内周面を有している外輪と、中央ローラと外輪と
   の間の環状空間内に緊密に配列された小径ローラ群とを
   備え、上記小径ローラ群における各小径ローラが、中央
   ローラと同心関係をなす複数のローラ円列を形成し、内
   側ローラ円列の各小径ローラと外側ローラ円列の各小径
   ローラとがそれぞれ中央ローラと外輪とに転動可能に摩
   擦接触する構成にするとともに、各ローラ円列における
   各隣接対の小径ローラが隣接するローラ円列の対応する
   １つの小径ローラと転動可能に摩擦接触するよう構成し
   たことを特徴とする摩擦ローラ伝動装置。