JPS6329146B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明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図に示し、両図において
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Diを太陽ローラ１の外径Dsと
遊星ローラ２の外径Dpの２倍の和（即ちDs＋
2Dp）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。この場合には次の
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＝（Ds＋
2Dp）−Di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Di，Dp.
Dsの各寸法を精密に仕上げて前記締め代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) 更に、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隙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) 更に、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わ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お
よびキヤリヤ６はケーシング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る。

このため装置の耐久性が低下する。

本発明は上記に鑑みなされたもので、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、耐久性大なる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。

このため本発明は、回転軸の軸方向に区切つて
形成された厚肉円筒部、厚肉円筒部よりも薄肉に
形成され相手ローラとの当接面を有する薄肉円筒
部並びに薄肉円筒部の両側端と厚肉円筒部とを個
別に接続する薄肉円板部から成り、厚肉円筒部の
両側端を押圧したとき薄肉円筒部の直径が変化す
るように形成された弾性ローラをこれが嵌合され
る部材との間に一定の間隙を存して、太陽ローラ
または内ローラの何れか一方に適用したことを特
徴としている。

以下第３図ないし第５図を参照して本発明の１
実施例につき説明する。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かつその両側端面３
０ｆが入力軸８等の回転軸の軸心線に略直角な平
面に形成され、上記薄肉円筒部３０ａの肉厚ｔ２
は厚肉円筒部３０ｂの肉厚ｔ１の例え1/2以下の
薄肉に形成される。また簿肉円板部３０ｃはその
肉厚ｔ３を上記ｔ２と同等または若干厚肉に（円
筒部３０ｂよりもかるかに薄肉とされる）される
と共に第４図ａに示すようにその両側面にθi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Di
は、太陽ローラ１の外径Dsと遊星ローラ２の外
径Dpの２倍の和即ち（Ds＋2Dp）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。

更に上記内ローラ３０は、第３図に示すよう
に、その外周面３０ｅ（外径Do）とこれが挿入さ
れるケーシング１０の嵌合孔１０ａの内周面との
間に隙間Ｓを存して組み込まれる。

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を組み付けた後内ローラ３０をケーシング
１０の嵌合孔１０ａ内に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３
０の内周と遊星ローラ２の外周との間にはわずか
な隙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
ローラ３０の厚肉円筒部３０ｂの側面とケースカ
バー１６との間に適当な厚さのシム１５を敷きボ
ルト１２を締めてケースカバー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WiがWtに縮小される。

この全幅Wiの縮小により内径Di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WiがWtに、当接面３０ｄの幅BiがBt
に、傾斜角θiがθtにそれぞれ減少することにより
内径DiがDm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Di＝Ds＋
2Dpに形成された上記内ローラ３０をケーシング
１０内に組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
れた後有効変形量ｅが圧縮され、結局内ローラ３
０の内縮量は（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Wt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。

上記内ローラ３０は、剛性の大きな厚肉円筒部
３０ｂの側端面に押付力Ｔが附与されると共に変
形態の大きい薄肉円筒部３０ａに当接面３０ｄが
形成されているので、該内ローラ３０を軸線方向
に押圧したときの中立面（半径方向に移動しない
面）が外周寄りに位置せしめられることとなる。
このため、押付力Ｔにより厚肉円筒部３０ｂの外
径の増大は殆どなく、該押付力Ｔの殆ど全てが当
接面３０ｄの直径の縮小即ち圧接力Ｐの増加に変
換される。また、上記のように、押付力Ｔによる
内ローラ３０の外径の増加がないのでかかる外径
の増大により該内ローラ３０の外周とこれが嵌合
するケース１０の嵌合孔の内周とが接触して両者
間に摩擦を生じ、押付力Ｔが摩擦で吸収されるよ
うなことはなく、内ローラ３０は嵌合孔１０ａ内
で抵抗なく伸縮できる。このため押付力Ｔは全て
圧接力Ｐに変換され、また押付力Ｔを減じたとき
の復元も円滑に行われるので、押付力Ｔに比例し
た圧接力を得ることができる。

第６図は本発明の他の実施例を示し、この場合
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て、その内周スプライン部１
００ａを入力軸８０のスプライン８０ａに該入力
軸８０の軸方向に伸縮可能に嵌合し、ナツト１９
の締め込み量により太陽ローラ１００の全幅Wt
を変化させ押付力Ｔを調整している。上記太陽ロ
ーラ１００の内周（スプライン部１００ａの内
径）と入力軸８０のスプライン部８０ａの歯底と
の間には間隙Ｓが形成されている。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。その他の構成は上記第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Wtを縮小せしめると太陽ローラ１０
０の外径Dsが増加しようとするか、遊星ローラ
２により外径Ds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。

第７図は弾性部材から成る内ローラ３０を複列
型（この実施例では２列）に形成した場合を示
し、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。同図において２は遊星ロ
ーラを示す。

第８図は太陽ローラ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、１
００ｂは厚肉円筒部、１００ｃは薄肉円板部であ
り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。１００ｄは遊星ローラ２との当接
面である。

以上のように本発明に係る動力伝達装置は太陽
ローラまたは内ローラの何れか一方を、回転軸の
軸方向に区切つて形成された厚肉円筒部、厚肉円
筒部よりも薄肉に形成され相手ローラとの当接面
を有する薄肉円筒部、並びに薄肉円筒部の両側端
と厚肉円筒部とを個別に接続する薄肉円板部から
成り、厚肉円筒部の両側端を押圧したとき薄肉円
筒部の直径が変化するように形成された弾性ロー
ラとしこれが嵌合される部材との間に一定の間隙
を設けたので、下記の利点がある。

(1) 太陽ローラ、遊星ローラ及び内ローラ間に半
径方向に僅かな間隙を存した状態で各ローラの
組立、分解作業を行うことができるため、組
立、分解時に各ローラの表面を損傷させること
がない。従つて各ローラの耐久性が向上すると
共に、組立、分解を極めて容易に行うことがで
きる。

(2) 弾性ローラの厚肉円筒部両側端を回転軸の軸
方向に押圧するのみで各ローラ間に圧接力を附
与することが出来、またシム等により弾性ロー
ラの幅を変化させることにより圧接力の大きさ
を調整することができる。従つて圧接力の調整
が極めて容易に行えると共に各ローラに製作誤
差がある場合においても均一かつ正確な圧接力
を得ることができる。即ち各ローラの加工精度
を上げることなしに均一かつ正確な圧接力を得
ることができるため装置の製作コストを低減す
ることができる。

(3) 弾性ローラの他のローラへの当接部が薄肉に
形成されているため、この部分の変形能が大き
くケーシング等の加工誤差により各ローラ間が
片当りしようとしても薄肉部で強い当りを吸収
することにより片当りの発生を防止することが
できる。従つて装置の耐久性が向上する。

(4) 太陽ローラまたは内ローラの何れか一方を、
相手ローラとの当接部に薄肉円筒部を該当接部
の反対側に厚肉円筒部を配置し該薄肉円筒部と
厚肉円筒部とを薄肉円板部で結合して形成され
た弾性ローラとなし、該弾性ローラは剛性の大
なる厚肉円筒部の側端面に押付力が附与される
と共に変形能の大きい薄肉円筒部に相手ローラ
との当接面が形成されているので、該弾性ロー
ラを軸線方向に押圧したときの中立面（半径方
向に移動しない面）が当接面から離れる方向
（内ローラの場合は外周寄りの方向）に位置せ
しめられることとなる。このため、押付力によ
る厚肉円筒部の直径の変化は殆どなく、該押付
力はその殆ど全てが当接面の直径変化（内ロー
ラの場合は内径の縮小量）即ち圧接力の増加に
変換される。従つて、従来のものに較べ小さな
押付力で大きな圧接力を得ることができる。

また、特に内ローラを弾性ローラとした場
合、上記のように、押付力による内ローラの外
径の増加がないので、かかる外径の増大により
該内ローラの外周とこれが嵌合する静止部材の
内周とが接触して両者間に摩擦を生じ、押付力
が摩擦で吸収されるようなことはなく押圧力は
全て圧接力に変換され押付力に比例した圧接力
を得ることができる。

(5) 厚肉円筒部の側端を面となし、該側端面に押
付力を附与するので、側端面に均一に押付力が
作用することとなる。このため側端面の面圧が
低くなり、該側端面に摩耗やへたりが発生する
ことがなく、これによる押付力の経時的な減少
即ち圧接力の経時的な減少はない。

従つて押付力の調整が不要となる。

【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束機
の１例を示し、第１図は回転軸の軸線に沿う断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
る。第３図ないし第５図は本発明の１実施例を示
し、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る。第６図ないし第８図
は本発明の他の実施例を示し、第６図は第３図に
応当する図、第７図、第８図は弾性ローラの１例
を示す断面図である。 １，１００……太陽ローラ、２……遊星ロー
ラ、３，３０……内ローラ、６……キヤリヤ、
８，８０……入力軸、１０……ケーシング、１１
……出力軸、１５……シム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   れたキヤリヤにて軸支することにより、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
   太陽ローラまたは内ローラの何れか一方を、上記
   回転軸の軸方向に区切つて形成されると共に押付
   力が附与される側端面を有する複数個の厚肉円筒
   部と、該厚肉円筒部よりも簿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
   簿肉円筒部と、上記厚肉円筒部よりも簿肉に形成
   され上記簿肉円筒部の両側端を上記厚肉円筒部に
   個別に接続する簿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簿肉円筒部の
   直径が変化せしめられる弾性ローラにて構成し、
   上記弾性ローラは、静止部材、入力軸等該ローラ
   が嵌合される部材の内周面または外周面と該部材
   に対向する該ローラの外周面または内周面との間
   に一定の間隙を存して設けられたことを特徴とす
   る遊星ローラ式動力伝達装置。