JP2013108600A - 摩擦ローラ式減速機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】前記環状ローラ5bと出力軸3bとを、連結ブラケット30により、同期した回転を可能に連結する。この連結ブラケット30のうちの保持筒部32を、前記環状ローラ5bの周囲に配置する。この保持筒部32と前記環状ローラ5bとは、この保持筒部32の内周面に形成した凹部35と、この環状ローラ5bの外周面に形成した突起37とを係合させる事によりトルク伝達を可能に結合する。そして、止め輪43により、前記環状ローラ5bが前記保持筒部32から抜け出る事を防止する。
【選択図】図1
Description
近年普及し始めている電気自動車の利便性を向上させるべく、充電1回当りの走行可能距離を長くする為に、電動モータの効率を向上させる事が重要である。この効率を向上させるには、高速回転する小型の電動モータを使用し、この電動モータの出力軸の回転を減速してから駆動輪に伝達する事が効果がある。この場合に使用する減速機のうち、少なくとも前記電動モータの出力軸に直接繋がる第一段目の減速機は、運転速度が非常に速くなるので、運転時の振動及び騒音を抑える為に、摩擦ローラ式減速機を使用する事が考えられる。この様な場合に使用可能な摩擦ローラ式減速機として、例えば特許文献1〜3に記載されたものが知られている。このうちの特許文献3に記載された従来構造に就いて、図21〜23により説明する。
このうちの太陽ローラ4は、軸方向に分割された1対の太陽ローラ素子8a、8bを前記入力軸2の周囲に、互いの先端面同士の間に隙間を介在させた状態で互いに同心に、且つ、このうちの太陽ローラ素子8aを前記入力軸2に対する相対回転を可能に配置して成る。前記両太陽ローラ素子8a、8bの外周面は、それぞれの先端面に向かうに従って外径が小さくなる方向に傾斜した傾斜面であって、これら両傾斜面を転がり接触面としている。従ってこの転がり接触面の外径は、軸方向中間部で小さく、両端部に向かうに従って大きくなる。
又、前記各遊星ローラ6、6は、前記太陽ローラ4の外周面と前記環状ローラ5の内周面との間の環状空間9の円周方向複数箇所に配置している。前記各遊星ローラ6、6は、それぞれが前記入力軸2及び前記出力軸3と平行に配置された、自転軸である遊星軸10、10の周囲に、ラジアルニードル軸受を介して、回転自在に支持している。これら各遊星軸10、10の基端部は、前記出力軸3の基端部に結合固定された、支持フレームであるキャリア11に、支持固定されている。前記各遊星ローラ6、6の外周面は、母線形状が部分円弧状の凸曲面で、それぞれ前記太陽ローラ4の外周面と前記環状ローラ5の内周面とに転がり接触している。
上述の従来構造は、遊星ローラの公転運動をキャリアを介して取り出す、遊星ローラ式の摩擦ローラ式減速機であるが、環状ローラの回転を出力軸に取り出す構造によれば、キャリアを回転させずに済む。キャリアを回転させずに済む事は、各部の強度及び剛性を高くして、摩擦ローラ式減速機の耐久性を確保し易い事に加えて、各ローラの周面同士の転がり接触部である各トラクション部等へのトラクションオイルの供給を行い易い等の利点がある。この様な、環状ローラを回転させる型式の摩擦ローラ式減速機として、特願2011−57869に係る発明がある。この先発明に係る摩擦ローラ式減速機に就いて、図24〜25により説明する。
このうちの太陽ローラは、軸方向に分割された1対の太陽ローラ素子を前記入力軸の周囲に、互いの先端面同士の間に隙間を介在させた状態で互いに同心に、且つ、この入力軸に対する相対回転を可能に配置して成る。又、前記両太陽ローラ素子の外周面は、それぞれの先端面に向かうに従って外径が小さくなる方向に傾斜した傾斜面であって、これら両傾斜面を転がり接触面としている。
又、前記環状ローラは、前記太陽ローラの周囲にこの太陽ローラと同心に配置されたもので、内周面を転がり接触面とすると共に、連結ブラケットを介して前記出力軸と同心に結合されていて、この出力軸と共に回転自在としている。
又、前記各中間ローラは、前記太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面との間の環状空間の円周方向複数箇所に、それぞれが前記入力軸と平行に配置された自転軸を中心とする回転自在に支持された状態で、それぞれの外周面を前記太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面とに転がり接触させている。
又、前記ローディングカム装置は、前記両太陽ローラ素子のうちの少なくとも一方の太陽ローラ素子である可動太陽ローラ素子と前記入力軸との間に設けられて、この入力軸の回転に伴ってこの可動太陽ローラ素子を相手方の太陽ローラ素子に向けて軸方向に押圧しつつ回転させる。
又、前記各中間ローラは、前記入力軸の回転に伴って前記ローディングカム装置が発生する押圧力に基づき、前記環状ローラの内周面に押し付けられつつ前記各自転軸を中心として回転する。
更に、前記連結ブラケットは、前記出力軸の端部にトルク伝達を可能に連結された基部と、前記環状ローラの周囲に配置された保持筒部と、これら基部と保持筒部とを連結した連結部とを備える。そして、前記環状ローラと前記連結ブラケットとは、この環状ローラの円周方向複数箇所に形成した突起と、前記保持筒部の円周方向複数箇所に形成した凹部とを係合させる事によりトルク伝達を可能に結合している。
この様な請求項2に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項3に記載した発明の様に、前記各突起を、それぞれの頂部に、径方向内方に凹入する切り欠き部を設けた形状とする。
更に、この様な請求項3に記載した発明を実施する場合に、より好ましくは、請求項4に記載した発明の様に、前記各突起を軸方向から見た形状を、円周方向両外側面と前記環状ローラの外周面とを部分円弧により滑らかに連続させて、径方向内方程周方向に関する幅寸法が大きくなる形状とする。且つ、前記各突起の頂部に形成した前記切り欠き部を、それぞれ部分円弧状とする。
即ち、前記環状ローラと出力軸との間でトルクの伝達を行わせる為の連結ブラケットを、この環状ローラと別体としている為、この環状ローラを修理・交換する際に、この環状ローラを前記連結ブラケットから分離する事で、この修理・交換作業を容易に、低コストで行える。
図1〜13は、請求項1、2に対応する本発明の実施の形態の第1例を示している。本例の摩擦ローラ式減速機1bは、図24に示したハウジング21の如き減速機ケース内に収納される。そして、この減速機ケース外に設けた、図示しない電動モータの駆動軸に結合した入力軸2bにより太陽ローラ4bを回転駆動し、この太陽ローラ4bの回転を、複数個の中間ローラ19a、19aを介して環状ローラ5bに伝達し、この環状ローラ5bの回転を、出力軸3bを通じて取り出す様にしている。この出力軸3bを設置する為、前記減速機ケースの一端側壁部に軸受ケース29を、油密に固定する。そして、この軸受ケース29の内径側に前記出力軸3bを、出力側転がり軸受ユニット45と出力側シーリングユニット46とにより、油密を保持した状態で、回転自在に支持している。この出力軸3bと前記環状ローラ5bとは、互いに同心に配置した状態で、連結ブラケット30により結合している。
環状ローラの外周面の突起の形状を異ならせた、本発明の実施の形態の第2〜5例に就いて、図14〜18により説明する。
先ず、図14に示した第2例の環状ローラ5cは、請求項4に対応するもので、外周面に形成した各突起37a、37aを軸方向から見た形状を、円周方向両側面と前記環状ローラ5cの外周面とを部分円弧により滑らかに連続させて、径方向内方程周方向に関する幅寸法が大きくなる形状としている。又、前記各突起37a、37aの頂部に、径方向内方に凹入する部分円弧状の切り欠き部40、40を設けている。
先ず、図15に示した第3例の環状ローラ5dの場合には、外周面の円周方向複数箇所に矩形の突起37b、37bを形成している。
次に、図16に示した第4例の環状ローラ5eの場合には、外周面の円周方向複数箇所に形成した矩形の突起37b、37bを円周方向両側から挟む部分に、それぞれ切り欠き54、54を形成したものである。尚、図示の例では、これら各切り欠き54、54を、前記各突起37b、37bの厚さ方向に関する全長に亙り形成しているが、一部に形成する事で、応力低減を図る事も可能である。
又、図17に示した第5例の環状ローラ5fの場合には、前述の第1例と同様の突起37、37を円周方向両側から挟む部分に、それぞれ切り欠き54、54を形成したものである。本例の場合も、この切り欠き54、54を形成する位置を、上述の第4例の場合と同様に規制できる。
更に、突起37の形状としては、図18の(A)〜(C)に示した様に、円周方向両側面同士を互いに平行とした形状を採用する事もできる。
請求項1、5に対応する本発明の実施の形態の第6例に就いて、図19〜20により説明する。本例の場合には、環状ローラ5gの軸方向片側面の円周方向複数箇所に、それぞれ軸方向に突出する突起37c、37cを形成している。そして、これら各突起37c、37cと連結ブラケット30(図1、2、8、9)の円周方向複数箇所に、それぞれ軸方向に凹んだ状態で形成した凹部55a、55bとを係合させる事により、前記環状ローラ5gと前記連結ブラケット30とをトルク伝達を可能に結合させる。前記環状ローラ5gの軸方向片側面のうちで前記各突起37c、37cを形成する径方向位置は、図20の(A)に示す様に外端位置としたり、(B)に示す様に中央位置としたり、(C)に示す様に内端位置とする事ができる。前記凹部55a、55bは、前記各突起37c、37cの位置に合わせて形成する。尚、これら各凹部55a、55bを設ける為に、前記連結ブラケット30を構成する連結部33の支持筒部36(図1、2)の先端縁に切り欠きを形成し、この切り欠きを前記各凹部55a、55bとして機能させる事もできる。何れにしても、前記各突起37c、37cと、前記連結ブラケット30の円周方向複数箇所に形成した凹部55a、55bとを係合させる事により、前記環状ローラ5gと前記連結ブラケット30とを、トルク伝達を可能に結合させる。そして、保持筒部32の内周面係止した止め輪43により、前記各突起37c、37cが前記各凹部55a、55bから抜け出るのを防止する。
2、2a、2b 入力軸
3、3a、3b 出力軸
4、4a、4b 太陽ローラ
5、5a〜5g 環状ローラ
6 遊星ローラ
7、7a、7b ローディングカム装置
8a、8b、8c、8d 太陽ローラ素子
9、9a 環状空間
10 遊星軸
11 キャリア
12 止め輪
13 支え環
14 皿ばね
15、15a、15b カム板
16 玉
17 被駆動側カム面
18 駆動側カム面
19、19a 中間ローラ
20 自転軸
21 ハウジング
22 入力側小径円筒部
23 多列玉軸受ユニット
24 出力側小径円筒部
25 複列玉軸受ユニット
26 ラビリンスシール
27 連結部
28、28a 支持フレーム
29 軸受ケース
30 連結ブラケット
31 基部
32 保持筒部
33 連結部
34 鍔部
35 凹部
36 支持筒部
37、37a、37b、37c 突起
38 内周面側段差部
39 外周面側段差部
40 切り欠き部
41 係止凹溝
42 先端面
43 止め輪
44 係止孔
45 出力側転がり軸受ユニット
46 出力側シーリングユニット
47 入力側転がり軸受ユニット
48 入力側シーリングユニット
49 鍔部
50 ローディングナット
51 揺動フレーム
52 玉軸受
53 供給路
54 切り欠き
55a、55b 凹部
56 連結板部
57 柱部
Claims (5)
- 入力軸と、出力軸と、太陽ローラと、環状ローラと、複数個の中間ローラと、ローディングカム装置とを備え、
このうちの太陽ローラは、軸方向に分割された1対の太陽ローラ素子を前記入力軸の周囲に、互いの先端面同士の間に隙間を介在させた状態で互いに同心に、且つ、この入力軸に対する相対回転を可能に配置して成るもので、前記両太陽ローラ素子の外周面は、それぞれの先端面に向かうに従って外径が小さくなる方向に傾斜した傾斜面であって、これら両傾斜面を転がり接触面としており、
前記環状ローラは、前記太陽ローラの周囲にこの太陽ローラと同心に配置されたもので、内周面を転がり接触面とすると共に、連結ブラケットを介して前記出力軸と同心に結合されていて、この出力軸と共に回転自在としており、
前記各中間ローラは、前記太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面との間の環状空間の円周方向複数箇所に、それぞれが前記入力軸と平行に配置された自転軸を中心とする回転自在に支持された状態で、それぞれの外周面を前記太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面とに転がり接触させており、
前記ローディングカム装置は、前記両太陽ローラ素子のうちの少なくとも一方の太陽ローラ素子である可動太陽ローラ素子と前記入力軸との間に設けられて、この入力軸の回転に伴ってこの可動太陽ローラ素子を相手方の太陽ローラ素子に向けて軸方向に押圧しつつ回転させるものであり、
前記各中間ローラは、前記入力軸の回転に伴って前記ローディングカム装置が発生する押圧力に基づき、前記環状ローラの内周面に押し付けられつつ前記各自転軸を中心として回転するものであり、
前記連結ブラケットは、前記出力軸の端部にトルク伝達を可能に連結された基部と、前記環状ローラの周囲に配置された保持筒部と、これら基部と保持筒部とを連結した連結部とを備えたものであり、前記環状ローラと前記連結ブラケットとは、この環状ローラの円周方向複数箇所に形成した突起と、前記保持筒部の円周方向複数箇所に形成した凹部とを係合させる事によりトルク伝達を可能に結合されている
摩擦ローラ式減速機。 - 前記環状ローラと前記連結ブラケットとは、この環状ローラの外周面の円周方向複数箇所に形成した突起と、前記保持筒部の内周面の円周方向複数箇所に形成した、径方向に凹んだ状態で軸方向に連続する凹部とを係合させる事によりトルク伝達を可能に結合されており、前記保持筒部の内周面のうちで、軸方向に関して前記環状ローラよりも開口寄り部分に係止した止め輪により、前記各突起が前記各凹部から抜け出るのを防止している、請求項1に記載した摩擦ローラ式減速機。
- 前記各突起の頂部に、径方向内方に凹入する切り欠き部が設けられている、請求項2に記載した摩擦ローラ式減速機。
- 前記環状ローラの外周面に形成した前記各突起を軸方向から見た場合の形状が、円周方向両外側面とこの環状ローラの外周面とを部分円弧により滑らかに連続させて、径方向内方程周方向に関する幅寸法が大きくなる形状であり、且つ、前記各突起の頂部に形成された切り欠き部が部分円弧状である、請求項3に記載した摩擦ローラ式減速機。
- 前記環状ローラと前記連結ブラケットとは、この環状ローラの軸方向側面の円周方向複数箇所に形成した突起と、前記保持筒部の内側の円周方向複数箇所に、それぞれ軸方向に凹んだ状態で形成した凹部とを係合させる事によりトルク伝達を可能に結合されており、前記保持筒部の内周面のうちで、軸方向に関して前記環状ローラよりも開口寄り部分に係止した止め輪により、前記各突起が前記各凹部から抜け出るのを防止している、請求項1に記載した摩擦ローラ式減速機。
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