JPS6235969Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、相互に接触するローラの摩擦力によ
り動力を伝達する遊星ローラ式動力伝達装置の改
良に関する。

従来のこの種動力伝達装置を減速機として使用
した例を第１図及び第２図に示す。両図において
符号１は回転駆動される入力軸８に直結された太
陽ローラ、３はケーシング１０に固定された内ロ
ーラ、２はキヤリヤ６に固定された遊星ピン５に
軸受４を介して回転自在に支承された複数個（こ
の場合は３個）の遊星ローラである。

上記太陽ローラ１，複数個の遊星ローラ２及び
内ローラ３は、これらローラを半径方向に圧接力
Ｐにて圧接することにより生ずる摩擦力Ｕにて動
力を伝達している。

即ちこの場合においては、第２図に示すように
内ローラ３の内径Ｄ_iを太陽ローラ１の外径Ｄ_sと
遊星ローラ２の外径Ｄ_pの２倍の和（即ちＤ_s＋
2D_p）よりもわずかに小さく形成して組付け、こ
れらローラを弾性変形させて圧接することにより
上記圧接力Ｐを生ぜしめている。

しかしながら、このような従来の装置は、次の
ような問題点がある。

(1) 上記圧接力Ｐは、内ローラ３，遊星ローラ
２，太陽ローラ１の間の締め代：δ＝（Ｄ_s＋
2D_p）−Ｄ_iによつて著しく変動する。このた
め、動力を伝達するに必要な摩擦力Ｕも又、圧
接力Ｐの変動に対応するから、摩擦力Ｕを期待
通り得るためには、前記各ローラの接触径Ｄ
_i，Ｄ_p，Ｄ_sの各寸法を精密に仕上げて前期締
め代δを正確に設定しなければならない。この
ため装置の製作費が著しく高くなる。

(2) さらに、各ローラに製作誤差がある場合は該
製作誤差により締め代δも又変動するから、こ
れに対応して摩擦力Ｕが不安定になる。

このため、動力伝達装置としての信頼性が低
下する。

(3) 装置の組立てに際しては、内ローラ３を加熱
（膨張）するか、遊星ローラ２または太陽ロー
ラ１を冷却（収縮）するなどして、各ローラ間
に、組立てに不可欠な間〓を設ける必要がある
ため、組立作業に多大な手間を要する。

(4) さらに、分解する場合は、上記圧接力Ｐが作
用したままの状態で行なわれなければならない
ため、かなり大きな軸方向抜出し力を要するか
ら、これによつて、各ローラの接触面が著しく
損傷される。

(5) 太陽ローラ１，遊星ローラ２，内ローラ３，
キヤリヤ６が、ケーシング１０に直接に、ある
いは、軸受を介して間接的に支持される。

このためケーシング１０に加工誤差があると
きは、各圧接面が片当りすることがあり、装置
の耐久性が低下する。

そこで、組立，分解が容易かつ製作コストが低
廉で、均一な圧接力が得られ、しかも耐久性を向
上させうるようにした遊星ローラ式動力伝達装置
として、第３図ないし第５図に示すようなものが
考えられる。

第３図において、１は太陽ローラ、２は複数個
の遊星ローラ、４はニードル軸受、５は遊星ピ
ン、６はキヤリヤ、８は入力軸、１０はケーシン
グ、１１は出力軸、１３は入力軸８を支承するた
めの軸受、１４は出力軸１１を支承するための軸
受であり、これらの構成は従来のものと同様であ
る。３０はじん性を有する特殊鋼材等の弾性部材
から成る内ローラ即ち弾性ローラである。上記内
ローラ３０は、第４図に示すように遊星ローラ２
との当接面３０ｄを有する薄肉円筒部３０ａ，入
力軸８，出力軸１１等の回転軸の軸方向に区切つ
て２個形成された厚肉円筒部３０ｂ，上記薄肉円
筒部３０ａの両側端と個々の厚肉円筒部３０ｂと
を接続する薄肉円板部３０ｃを結合して成る。上
記２個の厚肉円筒部３０ｂは回転軸の軸方向に比
較的厚肉に形成され、上記薄肉円筒部３０ａの肉
厚ｔ２は厚肉円筒部３０ｂの肉厚ｔ１の1/2下の
薄肉に形成される。また薄肉円板部３０ｃはその
肉厚ｔ３を上記肉厚ｔ２と同等または若干厚肉に
（円筒部３０ｂよりもはるかに薄肉とされる）さ
れるとともに第４図ａに示すようにその両側面に
θ_iなる傾斜をもたせて、円筒部３０ｂを第４図
ｂのように押付力Ｔにて押圧したときの該内ロー
ラ３０の外方への変形を防止している。

また自由状態における内ローラ３０の内径Ｄ_i
は、太陽ローラ１の外径Ｄ_sと遊星ローラ２の外
径Ｄ_pの２倍の和即ち（Ｄ_s＋2D_p）よりもわずか
に大きく形成され、遊星ローラ２の組付け，分解
を容易にしている。

上記構成を具えた動力伝達装置を組立てる際に
は、ケーシング１０内に太陽ローラ１及び遊星ロ
ーラ２を組付けた後内ローラ３０を自由状態にて
挿入してピン９で止める。この場合上記のように
内ローラ３０の内周と遊星ローラ２の外周との間
にはわずかな〓間が形成されているので、内ロー
ラ３０は極めて容易に挿入できる。

内ローラ３０の挿入後、該内ローラ３０の厚肉
円筒部３０ｂの側面とケーシングカバー１６との
間に適当な厚さのシム１５を敷き、ボルト１２を
締めてケーシングカバー１６をケーシング１０に
固着する。上記締付けにより内ローラ３０は第３
図に示すように軸方向の押付力Ｔを受けて、自由
状態における全幅Ｗ_iがＷ_tに縮小される。

この全幅Ｗ_iの縮小により内径Ｄ_iも縮小しよう
とするが、当接面３０ｄが遊星ローラ２の外周と
当接した後は半径方向の変形が拘束され、この拘
束分に相当する圧接力Ｐが発生し、該圧接力Ｐに
より内ローラ３０，遊星ローラ２，太陽ローラ１
が圧接される。即ち第４図に示すように内ローラ
３０を自由状態から上記押付力Ｔで圧縮すると、
全幅Ｗ_iがＷ_tに、当接面３０ｄの幅Ｂ_iがＢ_tに、傾
斜角θ_iがθ_tにそれぞれ減少することにより内径
Ｄ_iがＤ_nに縮小され、当接面３０ｄには第４図ｂ
に示すように曲率半径ｒなるクラウニングｃが形
成される。

従つて例えば自由状態における内径Ｄ_i＝Ｄ_s＋
2D_pに形成された上記内ローラ３０をケーシング
１０内に組み込んだ状態で上記押付力Ｔにて圧縮
すると、先ずクラウニングｃ（第４図のｃ）が圧
縮された後、有効変形部ｅが圧縮され、結局内ロ
ーラ３０の圧縮量は（ｃ＋ｅ）となり、（ｃ＋
ｅ）に相当する量の圧接力Ｐが発生することとな
る。第５図に押付力Ｔと内ローラ３０の半径方向
変形量Ｅとの関係を示す。第５図から明らかなよ
うに上記変形量Ｅは押付力Ｔに比例し、従つて上
記圧接力Ｐも押付力Ｔに、更にはシム１５の厚さ
に比例することとなるので、シム１５の厚さを変
化させて内ローラ３０の全幅Ｗ_tを変化させる即
ちクラウニング量ｃ及び有効変形量ｅを変化させ
ることにより圧接力Ｐを容易に調整することがで
きる。

また、第６図に示す装置の場合は、太陽ローラ
１００を第４図のものと同様な弾性ローラにて形
成し、ナツト１９の締め込み量により太陽ローラ
１００の全幅Ｗ_tを変化させ押付力Ｔを調整して
いる。３はケーシング１０に固着された内ロー
ラ、８０は入力軸であり、太陽ローラ１００は該
入力軸８０に固着されている。その他の構成は前
記第１実施例の場合と同様である。

この実施例の場合はナツト１９を締め込み、全
幅Ｗ_tを縮小せしめると、太陽ローラ１００の外
径Ｄ_sが増加しようとするが、遊星ローラ２によ
り外径Ｄ_sの増加が拘束され、この拘束分に見合
う量の圧接力Ｐが発生する。該圧接力Ｐはナツト
１９の締め込み量に比例する。

さらに、第７図に示す装置の場合は、遊星ロー
ラ２００を第４図のものと同様な弾性ローラにて
形成して遊星ピン５に軸受４を介して支承せし
め、遊星ローラ２００の厚肉円筒部に円周方向に
等分に締付ボルト１８を設け、ナツト１７の締め
込み量を変化させることにより押付力Ｔを調整し
ている。

即ちナツト１７を締め込み、遊星ローラ２００
の全幅Ｗ_tを縮小せしめると、直径Ｄ_pの膨張が拘
束され、この拘束分に見合う圧接力Ｐが発生す
る。

１は入力軸８に固定された太陽ローラ、３はケ
ーシング１０に固定された内ローラである。

その他の構成は第３〜５図の場合と同様であ
る。

以上のように、弾性ローラを使用した転がり伝
動式遊星ローラ装置は、従来の装置に比べて格段
にすぐれたものとなるが、これらには、なお以下
に示すような改良点が残されている。

すなわち、一般に、転がり伝動方式は、歯車式
伝動装置よりも伝達動力が小さいのが普通であ
り、このため、同一伝達動力のもとでは、転がり
伝動方式の方が製作寸法が大きくなるといる実用
面での問題点がある。

一方、本出願人が特開昭54−22057号公報で開
示しているように、装置の小形大容量化のために
は、弾性材にて形成した太陽ローラまたは内ロー
ラを軸方向に複数個並べることも可能である。

しかしながら、上記公報で示されているような
形状の弾性太陽ローラや弾性内ローラを並設した
のでは、これらのローラの外径の変形量に対応す
る軸方向の押付力（圧接力）が比例的に変化せ
ず、その調整が難しくなるという問題点がある。

また、第３図に示す内ローラ３０や、第６図に
示す太陽ローラ１をそれぞれ複数個ずつ連結して
並設することも考えられるが、それらの連結部の
剛性が高められると、太陽ローラ１や内ローラ３
０における応力分布が非対称になり、片当りを生
じて、寿命の低下を招くという問題点がある。

本考案は、上述の諸問題の解決をはかろうとす
るもので、伝達動力当りの重量や外形寸法を小さ
くしながら、なおかつ、良好な押付力特性を調整
可能にそなえるとともに、十分な耐久性の保持を
はかれるようにした、複列型弾性ローラを具えた
遊星ローラ式動力伝達装置を提供することを目的
とする。

このため本考案の遊星ローラ式動力伝達装置
は、回転軸に連結された太陽ローラの外周及び静
止部材に固定された内ローラの内周にそれぞれ当
接される複数個の遊星ローラを、回転軸に連結さ
れたキヤリヤにて枢支することにより、上記２本
の回転軸間に動力を伝達するものにおいて、上記
太陽ローラ，遊星ローラ及び内ローラの全部また
は一部が、軸方向に複数の弾性ローラを列設され
た複列型に構成されて、各弾性ローラが、上記回
転軸の軸方向に区切つて形成され上記回転軸の軸
心線にほぼ直角な側端面を有する一対の厚肉円筒
部と、該厚肉円筒部よりも薄肉に形成され内外周
面の何れか一方が相手ローラとの当接面とされた
薄肉円筒部と、上記厚肉円筒部よりも薄肉に形成
され上記薄肉円筒部の両側端を上記厚肉円筒部に
個別に接続する薄肉円板部とから成り、上記厚肉
円筒部の両側端を押圧したとき上記薄肉円筒部の
直径が変化せしめられる弾性ローラにて構成され
るとともに、同弾性ローラを軸方向に複数個上記
厚肉円筒部の側端面を互いに当接せしめて配設さ
れたことを特徴としている。

以下、図面により本考案の実施例について説明
すると、第８図は本考案の第１実施例としての複
列型弾性ローラを具えた遊星ローラ式動力伝達装
置の要部を示すものであり、第９図は本考案の第
２実施例としての装置の要部を示す断面図であつ
て、第８，９図中、前述の各図と同じ符号は同様
の部分を示している。

第８図に示す第１実施例は、内ローラ３０を軸
方向に２個列設した場合の装置であつて、これら
の内ローラ３０を構成する薄肉円筒部３０ａ，厚
肉円筒部３０ｂ，薄肉円板部３０ｃの形状及びこ
れらの結合態様は第４図の場合と同様である。

そして、各内ローラ３０の当接面３０ｄは、遊
星ピン５にニードルベアリング４を介して列設さ
れた一対の遊星ローラ２，２のうちの対応するも
のと接触している。

各遊星ローラ２は太陽ローラ１の円周溝１ａ内
に当接しており、これにより各遊星ローラ２の軸
方向移動が防止されるようになつている。

この第１実施例のように、内ローラ３０が弾性
ローラとして列設されて、回転軸の軸心線にほぼ
直角な側端面３０ｅに押付力Ｔが加えられること
により、各内ローラ３０と、これに当接する遊星
ローラ２との間に圧接力Ｐが発生し、増加した内
ローラ３０の個数に応じて、伝達しうる動力の大
きさを増加させることができる。

第９図に示す本考案の第２実施例では、太陽ロ
ーラ１００を複列型の弾性ローラとした場合を示
し、１００ａは薄肉円筒部、１００ｂは厚肉円筒
部、１００ｃは薄肉円板部、１００ｄは当接面、
１００ｅは側端面であつて、これら要素の形状及
び結合態様は第６図の場合と同様である。

すなわち、２個の弾性ローラとしての太陽ロー
ラ１００は、入力軸８０に、スプライン係合によ
つて軸方向へ移動可能に、且つ、入力軸８０と一
体回転できるように装着されていて、入力軸８０
の先端雄ネジ部に螺合するナツト１９により締付
け固定されている。

また、図示を省略したが、遊星ローラを第９図
と同様に複列型に形成する実施例も勿論可能であ
る。

また、上記の各実施例において、太陽ローラ，
遊星ローラ，内ローラの中、何れか１つを複列型
の弾性ローラとしたが、上記各ローラの一部また
は全部を複列型の弾性ローラとしてもよい。

以上詳述したように、本考案の複列型弾性ロー
ラを具えた遊星ローラ式動力伝達装置によれば、
回転軸に連結された太陽ローラの外周及び静止部
材に固定された内ローラの内周にそれぞれ当接さ
れる複数個の遊星ローラを、回転軸に連結された
キヤリヤにて枢支することにより、上記２本の回
転軸間に動力を伝達するものにおいて、上記太陽
ローラ，遊星ローラ及び内ローラの全部または一
部が、軸方向に複数の弾性ローラを列設された複
列型に構成されて、各弾性ローラが、上記回転軸
の軸方向に区切つて形成され上記回転軸の軸心線
にほぼ直角な側端面を有する一対の厚肉円筒部
と、該厚肉円筒部よりも薄肉に形成され内外周面
の何れか一方が相手ローラとの当接面とされた薄
肉円筒部と、上記厚肉円筒部よりも薄肉に形成さ
れ上記薄肉円筒部の両側端を上記厚肉円筒部に個
別に接続する薄肉円板部とから成り、上記厚肉円
筒部の両側端を押圧したとき上記薄肉円筒部の直
径が変化せしめられる弾性ローラにて構成される
とともに、同弾性ローラを軸方向に複数個上記厚
肉円筒部の側端面を互いに当接せしめて配設され
るという構成をそなえているので、伝達動力当り
の重量や外形寸法を小さくしながら、なおかつ良
好な押付力（圧接力）特性を調整可能にそなえる
とともに、十分な耐久性を維持しうるのである。

すなわち、弾性ローラの厚肉円筒部両側端面
が、回転軸の軸心線にほぼ直角に形成されて、隣
接するローラ相互が、上記側端面どうしを当接せ
しめられているので、各ローラの変形が独立して
行なわれるようになり、両ローラが相互に連結さ
れている場合に起きるような、連結部の高い剛性
による応力分布の非対称化を生じることはなく、
片当りが防止されて、耐久性の向上をもたらす利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の遊星ローラ式減速機
の１例を示すもので、第１図は回転軸の軸線に沿
う断面図，第２図は第１図の−線に沿う断面
図であり、第３図ないし第５図は本考案の前提と
なる装置の１例を示すもので、第３図は回転軸の
軸線に沿う断面図、第４図は弾性ローラの形状を
示す断面図、第５図は押付力の変化を示す線図で
あり、第６図および第７図は本考案の前提となる
装置の他の例を第３図に対応させて示す断面図で
あり、第８図は本考案の第１実施例としての複列
型弾性ローラを具えた遊星ローラ式動力伝達装置
の要部を示す断面図、第９図は本考案の第２実施
例としての装置の要部を示す断面図である。 １……太陽ローラ、１ａ……太陽ローラの円周
溝、２……遊星ローラ、３……内ローラ、４……
軸受、５……遊星ピン、６……キヤリヤ、８……
入力軸、９……ピン、１０……ケーシング、１１
……出力軸、１２……ボルト、１３，１４……軸
受、１５……シム、１６……ケーシングカバー、
１７……ナツト、１８……ボルト、１９……ナツ
ト、３０……内ローラ、３０ａ……薄肉円筒部、
３０ｂ……厚肉円筒部、３０ｃ……薄肉円板部、
３０ｄ……当接面、３０ｅ……側端面、８０……
入力軸、１００……太陽ローラ、１００ａ……薄
肉円筒部、１００ｂ……厚肉円筒部、１００ｃ…
…薄肉円板部、１００ｄ……当接面、１００ｅ…
…側端面、２００……遊星ローラ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転軸に連結された太陽ローラの外周及び静止
   部材に固定された内ローラの内周にそれぞれ当接
   される複数個の遊星ローラを、回転軸に連結され
   たキヤリヤにて枢支することにより、上記２本の
   回転軸間に動力を伝達するものにおいて、上記太
   陽ローラ，遊星ローラ及び内ローラの全部または
   一部が、軸方向に複数の弾性ローラを列設された
   複列型に構成されて、各弾性ローラが、上記回転
   軸の軸方向に区切つて形成され上記回転軸の軸心
   線にほぼ直角な側端面を有する一対の厚肉円筒部
   と、該厚肉円筒部よりも薄肉に形成され内外周面
   の何れか一方が相手ローラとの当接面とされた薄
   肉円筒部と、上記厚肉円筒部よりも薄肉に形成さ
   れ上記薄肉円筒部の両側端を上記厚肉円筒部に個
   別に接続する薄肉円板部とから成り、上記厚肉円
   筒部の両側端を押圧したとき上記薄肉円筒部の直
   径が変化せしめられる弾性ローラにて構成される
   とともに、同弾性ローラを軸方向に複数個上記厚
   肉円筒部の側端面を互いに当接せしめて配設され
   たことを特徴とする、複列型弾性ローラを具えた
   遊星ローラ式動力伝達装置。