JP2571381B2 - 遊星ロ−ラ式動力伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、２つの回転軸間で動力を減速または増速し
て伝達する遊星ローラ式動力伝達装置に関するものであ
る。

＜従来の技術＞ 従来のこの種の遊星ローラ式動力伝達装置について第
６図および第７図を用いて説明する。

図において、符号１は第１回転軸、符号２は第１回転
軸１の軸端に一体に形成された太陽ローラである。

符号３は第１回転軸１と同軸に配された第２回転軸
で、第２回転軸３の軸端にはキャリア４が一体に形成さ
れている。

符号５は第２回転軸３にころがり軸受６を介して第１
回転軸１と第２回転軸３との対向部分に外嵌されたケー
シングである。

符号７はケーシング５の内面に太陽ローラ２と同心状
となるように固定された固定輪である。

この固定輪７と太陽ローラ２との間には、複数の遊星
ローラ８がそれぞれに圧接する状態で介在されている。

符号９は一端がキャリア４に固定され、遊端側が遊星
ローラ８にニードルローラベアリング10を介して挿通さ
れた遊星軸である。

ニードルローラベアリング10はローラ10aと保持器10b
と内輪10cとで構成されている。

動作としては、例えば第１回転軸１とともに太陽ロー
ラ２を回転させると、遊星ローラ８それぞれが自転しな
がら公転し、この公転により遊星軸９が太陽ローラ２周
りに回転し、キャリア４を介して遊星ローラ８の公転数
が第２回転軸３から取り出されて減速装置となる。逆
に、第２回転軸３を回転させて第１回転軸１から動力を
取り出す場合には増速装置となる。

このような構成の遊星ローラ式動力伝達装置には次の
ような問題点がある。

そもそも、従来ではキャリア４によって互いに定めら
れた位置に配される複数の遊星軸９を、固定輪７および
太陽ローラ２の軸心を中心とする所定の円周上に軸心が
位置する遊星ローラ８に挿通させるようにしていたか
ら、各遊星軸９のどれか一つでもその軸心の位置が製作
誤差により前記円周上からずれている場合には遊星ロー
ラ８に遊星軸９を挿通できない。なお、むりやり挿通し
たならば遊星軸９に無理な力がかかるため、円滑な運転
が望めない。

よって、遊星軸９の軸心と内輪10cの軸心との位置関
係が製作誤差によりずれていても内輪10cに対して遊星
軸９をそれぞれに無理な力をかけずに挿通できるよう
に、遊星軸９とニードルローラベアリング10の内輪10c
との間に微小組立隙間を設けるようにしていた。

この微小組立隙間は、遊星ローラ８の公転方向に歯車
機構のバックラッシュに相当する遊びとなるので、第１
回転軸１と第２回転軸３との間の応答性が悪くなる。

そこで、組み立てやすくしながらも、両回転軸間の応
答性を良好にするという目的から、特開昭61−84455号
に示すような遊星ローラ式動力伝達装置が提案されてい
る。

これを第８図ないし第10図に示して説明する。

図において第６図および第７図に付してある符号と同
一の符号は同一部品もしくは対応する部分を指してお
り、上記説明した従来例と異なる構成についてのみ説明
する。

遊星軸９とニードルローラベアリング10の内輪10cと
の間には微小組立隙間を設けてあり、遊星軸９の軸心と
内輪10cの軸心との位置関係が製作誤差によりずれてい
ても内輪10cに対して遊星軸９を無理な力がかからない
ように挿通できるようにしてある。

このような微小組立隙間を無くすために次のような構
成をとっている。

遊星軸９の遊端側に固定輪７の径方向に沿って互いに
対向する平行な平坦面11,12を形成し、この平坦面11,12
とニードルローラベアリング10の内輪10cとの間に断面
ほぼ弓形の空間X,Yを形成している。

そして、一方の弓形空間Ｘには断面ほぼ弓形の可動部
材13を嵌入するとともに、他方の弓形空間Ｙには断面ほ
ぼ扇形の可動部材14,15を嵌入し、この両可動部材14,15
間にこれらを互いに離反する方向に付勢する波形の弾性
部材16を介在させている。

即ち、弾性部材16の弾性力により、両可動部材14,15
を径方向外方側と径方向中心側とに互いに離反させて、
両可動部材14,15をニードルローラベアリング10の内輪1
0cの内面に押しつけて遊星軸９と内輪10cとの間の微小
組立隙間を無くして、遊星ローラ８の公転方向の遊びを
除去させるようにしてある。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、上記従来の遊星ローラ式動力伝達装置
には次のような問題点がある。

従来では、遊星ローラ８と遊星軸９との間に前述のよ
うな構成上好ましくない微小組立隙間をわざわざ設け、
そして、この微小組立隙間を遊星ローラ８と遊星軸９と
の間に設けた構成要素によって除去するようにしてあ
る。

この微小組立隙間を無くすための構成においては剛性
が不十分な弾性部材16を用いているために、この弾性部
材16が動力伝達時にかかる負荷によりたわむことがあ
る。

弾性部材16がたわむと、弾性部材16の両可動部材14,1
5に対する付勢力が弱まるので、前記微小組立隙間を完
全に無くすことができない。

したがって、特開昭61−84455号公報記載の遊星ロー
ラ式動力伝達装置では、遊星ローラ８の公転方向の歯車
機構のバックラッシュに相当する遊びを完全に除去する
ことができず、第１回転軸１と第２回転軸３との間の応
答性を良好にするには不十分であった。

本発明はこのような事情に鑑みて創案されたもので、
製作誤差に基づく位置ずれがあっても各部に無理な負担
を与えずに容易に組み立てることができるようにすると
ともに、遊星ローラの公転方向の遊びを完全に除去して
２つの回転軸間の応答性を良好にすることを目的として
いる。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明はこのような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。

即ち、本発明にかかる遊星ローラ式動力伝達装置は、
第１回転軸に連結される太陽ローラと、この太陽ローラ
の外周に同心状に配置された固定輪と、この固定輪と前
記太陽ローラとの間にそれぞれに圧接状態で介在され、
両端部に被支持部を形成した複数の遊星ローラと、前記
第１回転軸に対して同軸に配される第２回転軸に形成の
キャリアと、前記遊星ローラそれぞれの被支持部に負隙
間状態のころがり軸受を介して連結されかつ環状に組み
合わされる複数の遊星ローラ支持部材と、この遊星ロー
ラ支持部材を前記キャリアに対して軸方向で対向配置し
た状態で連結する固定部材とを備えている。

＜作用＞ 本発明の構成による作用は次のとおりである。

遊星ローラと遊星ローラ支持部材との間に負隙間状態
のころがり軸受を介在しているから、遊星ローラと遊星
ローラ支持部材との間に歯車機構のバックラッシュに相
当する遊びがなく、第１回転軸と第２回転軸との間の応
答性が良好になる。

しかも、遊星ローラ支持部材の総てが互いに独立した
単体物であるから、この遊星ローラ支持部材それぞれを
遊星ローラに装着するに際して両者の位置関係にずれが
あっても、他の各遊星ローラ支持部材から干渉されな
い。よって、遊星ローラおよび遊星ローラ支持部材のい
ずれにも無理な力がかからない。

なお、本発明において、複数の遊星ローラ支持部材そ
れぞれを単体物にしてあるから、この遊星ローラ支持部
材とキャリアとの各連結部分に位置ずれが生ずる可能性
がある。

しかし、このような位置ずれがあっても、各遊星ロー
ラ支持部材をキャリアに取り付けるに際して、両者を軸
方向に重合させてこの部分を固定部材で軸方向に締めつ
けて固定するので、位置ずれを吸収しながらも無理な力
を与えることなく各遊星ローラ支持部材がキャリアに固
定される。

＜実施例＞ 以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。

第１図ないし第４図に本発明の一実施例を示してい
る。

図において、符号20は第１回転軸、符号30は第１回転
軸20と同軸に配された第２回転軸、符号40は第１回転軸
20の軸端に一体に形成された太陽ローラ、符号50は図示
しないケーシングなどの内面に固定される固定輪、符号
60は太陽ローラ40と固定輪50との間にそれぞれに圧接状
態で介在された複数（本実施例では円周３等配）の段付
遊星ローラ、符号70はニードルローラベアリング、符号
80は第２回転軸30の軸端に一体に形成されたキャリア、
符号90は第１回転軸20に相対回転自在に外嵌された環状
プレート、符号Ａ〜Ｆは遊星ローラ支持部材をそれぞれ
示している。

段付遊星ローラ60は、中央部に大径円柱部61が、軸方
向両端に従来の遊星軸に相当する被支持部としての小径
円柱部62,63がそれぞれ形成されている。

大径円柱部61が太陽ローラ40と固定輪50との間にそれ
ぞれ圧接状態で介在されており、この状態において両小
径円柱部62,63が太陽ローラ40および固定輪50の軸方向
の両側にそれぞれ突出している。

本実施例の段付遊星ローラ60は、従来の遊星ローラと
遊星軸とを一体に構成したものであるから、従来のよう
な遊星ローラと遊星軸との間の微小組立隙間が全くな
い。

そして、ニードルローラベアリング70は、複数個のロ
ーラ71と、これらローラ71それぞれを回動自在に保持す
る保持器72と、外輪73とで構成されている。

このニードルローラベアリング70それぞれは遊星ロー
ラ60の両小径円柱部62,63に負隙間を有する状態にそれ
ぞれ取り付けられており、これの外周に遊星ローラ支持
部材Ａ〜Ｆが圧入により外嵌されている。

キャリア80は径方向に放射状に延在する複数（本実施
例では３つ）の突片81〜83よりなる。

この各突片81〜83の遊端側には円形のボルト取付孔84
〜86がそれぞれ穿設されている。

環状プレート90は中央に円形の貫通孔91を有している
とともに、径方向に放射状に延在する突片92〜94を有し
ている。各突片92〜94にはボルト取付孔95〜97がそれぞ
れ穿設されている。

遊星ローラ支持部材Ａ〜Ｆそれぞれは、環状に組み合
わされるものであり、段付遊星ローラ60の小径円柱部6
2,63に嵌まる円形の凹部a₁〜f₁を有しているとともに、
互いに反対方向に湾曲して延在する第１突片a₂〜f₂およ
び第２突片a₃〜f₃を有している。

第１突片a₂〜f₂および第２突片a₃〜f₃にはボルト取付
孔a₄〜f₄,a₅〜f₅がそれぞれ穿設されている。

遊星ローラ支持部材Ａ〜Ｆの各ボルト取付孔a₄〜f₄,a
₅〜f₅の径は後述のボルト100〜102が遊嵌するように大
きく設定されており、キャリア80の突片81〜83それぞれ
のボルト取付孔84〜86および環状プレート90の突片92〜
94それぞれのボルト取付孔95〜97の径は後述のボルト10
0〜102の径より若干大きく設定されている。

そして、遊星ローラ支持部材Ａ〜Ｃそれぞれの第１突
片a₂〜c₂および第２突片a₃〜c₃がキャリア80の各突片81
〜83に、また遊星ローラ支持部材Ｄ〜Ｆそれぞれの第１
突片d₂〜f₂および第２突片d₃〜f₃が環状プレート90の各
突片92〜94に固定部材であるボルト100〜102とナットで
それぞれ取り付けられている。

詳しくは、ボルト100は、キャリア80の突片81のボル
ト取付孔84と、遊星ローラ支持部材Ａの第１突片a₂のボ
ルト取付孔a₄と、遊星ローラ支持部材Ｂの第２突片b₃の
ボルト取付孔b₅と、遊星ローラ支持部材Ｄの第１突片d₂
のボルト取付孔d₄と、遊星ローラ支持部材Ｅの第２突片
e₃のボルト取付孔e₅と、環状プレート90の突片92のボル
ト取付孔95とに連続して挿通されており、キャリア80の
突片81に遊星ローラ支持部材Ａの第１突片a₂および遊星
ローラ支持部材Ｂの第２突片b₃がボルト100に螺合した
ナットで、また環状プレート90の突片92に遊星ローラ支
持部材Ｄの第１突片d₂および遊星ローラ支持部材Ｅの第
２突片e₃がボルト100に螺合した２つのナットでそれぞ
れ固定されている。

また、ボルト101は、キャリア80の突片82のボルト取
付孔85と、遊星ローラ支持部材Ａの第２突片a₃のボルト
取付孔a₅と、遊星ローラ支持部材Ｃの第１突片c₂のボル
ト取付孔c₄と、遊星ローラ支持部材Ｄの第２突片d₃のボ
ルト取付孔d₅と、遊星ローラ支持部材Ｆの第１突片f₂の
ボルト取付孔f₄と、環状プレート90の突片93のボルト取
付孔96とに連続して挿通されており、キャリア80の突片
82に遊星ローラ支持部材Ａの第２突片a₃および遊星ロー
ラ支持部材Ｃの第１突片c₂がボルト101に螺合したナッ
トで、また環状プレート90の突片93に遊星ローラ支持部
材Ｄの第２突片d₃および遊星ローラ支持部材Ｆの第１突
片f₂がボルト101に螺合した２つのナットでそれぞれで
固定されている。

さらに、ボルト102は、キャリア80の突片83のボルト
取付孔86と、遊星ローラ支持部材Ｂの第１突片b₂のボル
ト取付孔b₄と、遊星ローラ支持部材Ｃの第２突片c₃のボ
ルト取付孔c₅と、遊星ローラ支持部材Ｅの第１突片e₂の
ボルト取付孔e₄と、遊星ローラ支持部材Ｆの第２突片f₃
のボルト取付孔f₅と、環状プレート90の突片94のボルト
取付孔97とに連続して挿通されており、キャリア80の突
片83に遊星ローラ支持部材Ｂの第１突片b₂および遊星ロ
ーラ支持部材Ｃの第２突片c₃がボルト102に螺合したナ
ットで、また環状プレート90の突片94に遊星ローラ支持
部材Ｅの第１突片e₂および遊星ローラ支持部材Ｆの第２
突片f₃がボルト102に螺合した２つのナットでそれぞれ
固定されている。

このように、本実施例では、段付遊星ローラ60の軸方
向両端の小径円柱部62,63をキャリア80と環状プレート9
0とで両持ち支持しているので、段付遊星ローラ60が第
１回転軸20と第２回転軸30の軸心に対して常に平行な状
態で自転および公転することとなる。

本実施例の遊星ローラ式動力伝達装置においては、各
段付遊星ローラ60の小径円柱部62,63それぞれと遊星ロ
ーラ支持部材Ａ〜Ｆとの間に介在されたニードルローラ
ベアリング70に負隙間が与えられているから、この各段
付遊星ローラ60と各遊星ローラ支持部材Ａ〜Ｆとの間に
は遊び（歯車機構のバックラッシュに相当）がない。

しかも、段付遊星ローラ60の小径円柱部62,63の軸心
の位置が製作誤差により周方向に若干ずれていたとして
も、段付遊星ローラ60の小径円柱部62,63に対して遊星
ローラ支持部材Ａ〜Ｆを装着する際、総ての遊星ローラ
支持部材Ａ〜Ｆが互いに独立した単体物であってこれら
遊星ローラ支持部材それぞれが他のそれを干渉しないか
ら、その装着を容易に行うことができる。

さらに、キャリア80の取付孔84〜86および環状プレー
ト90の取付孔95〜97の径がボルト100〜102よりも大きい
から、遊星ローラ支持部材Ａ〜Ｆの取付孔a₄〜f₄,a₅〜f
₅の軸心がキャリア80の取付孔84〜86および環状プレー
ト90の取付孔95〜97の軸心に一致していなくとも、両者
を強制的に変位することなく、遊星ローラ支持部材Ａ〜
Ｆをキャリア80および環状プレート90に強固に固定する
ことができ、このために段付遊星ローラ60に無理な力が
かからない。

なお、上記実施例では、軸方向両側に小径円柱部を有
する段付遊星ローラ60を用いるとともに、凹部を有する
遊星ローラ支持部材Ａ〜Ｆを用いているが、小径円柱部
と凹部とを逆の関係に設けることができる。つまり、段
付遊星ローラ60の小径円柱部を無くして、軸端部に被支
持部としての円筒部を形成した遊星ローラあるいは中心
に貫通孔を有する円筒形の遊星ローラを用い、遊星ロー
ラ支持部材Ａ〜Ｆについては、それぞれ凹部を無くし
て、前記遊星ローラの円筒部あるいは貫通孔にころがり
軸受を介して挿通する軸を形成することができる。

また、上記実施例では、段付遊星ローラ60の両小径円
柱部62,63を支持するためにこの段付遊星ローラ60の両
側に遊星ローラ支持部材Ａ〜Ｆを配しているが、本発明
はこれに限定されず、例えば一方側だけで段付遊星ロー
ラ60を支持するものであってもかまわない。

さらに、上記実施例では、段付遊星ローラ60と遊星ロ
ーラ支持部材Ａ〜Ｆとの間にニードルローラベアリング
70を介装しているが、本発明はこれに限定されるもので
なく、例えばアンギュラ玉軸受にすることも可能であ
る。この場合には、固定部材であるボルト100〜103とナ
ットとの締付力によりアンギュラ玉軸受に対して与圧を
与えて負隙間とする。

加えて、遊星ローラ支持部材Ａ〜Ｆやキャリア80およ
び環状プレート90の形状についても上記説明したものに
限定されず、種々な変形例が考えられることは言うまで
もない。

＜発明の効果＞ 本発明によれば、次の効果が発揮される。

即ち、遊星ローラと遊星ローラ支持部材との間に負隙
間状態のころがり軸受を介在させて両者間の遊び（歯車
機構のバックラッシュに相当）を無くしているから、第
１回転軸と第２回転軸との間の応答性を良好にすること
ができる。

したがって、本発明の遊星ローラ式動力伝達装置を特
に産業用ロボットなどの増速機または減速機などとして
使用する場合には、位置ずれのない安定した操作が実現
できる。

しかも、遊星ローラに対して互いに独立した単体物の
遊星ローラ支持部材を個々に装着させるから、各部品の
製作誤差により互いの位置関係がずれていたとしても、
遊星ローラへの遊星ローラ支持部材の装着に関してその
遊星ローラ支持部材が他の遊星ローラ支持部材に干渉さ
れない。

つまり、両者を強制的に変位させずに容易に装着作業
を行うことができるから、前記両者に無理な負担がかか
らない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例にかかり、第１
図は遊星ローラ式動力伝達装置を示す縦断側面図、第２
図は第１図のII−II線矢視断面図、第３図は第１図のII
I−III線矢視断面図、第４図は遊星ローラ支持部材の斜
視図、第５図は遊星ローラ支持部材の上面図である。 また、第６図ないし第10図は従来例にかかり、第６図は
一般的な遊星ローラ式動力伝達装置を示す縦断側面図、
第７図は第６図のVII−VII線矢視断面図、第８図は特開
昭61−84455号公報記載の遊星ローラ式動力伝達装置を
示す半部縦断側面図、第９図は第８図のIX−IX線矢視断
面図、第10図は弾性部材の斜視図である。 20……第１回転軸 30……第２回転軸 40……太陽ローラ 50……固定輪 60……段付遊星ローラ 70……ニードルローラベアリング（ころがり軸受） 80……キャリア Ａ〜Ｆ……遊星ローラ支持部材 100〜102……ボルト。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１回転軸に連結される太陽ローラと、 この太陽ローラの外周に同心状に配置された固定輪と、 この固定輪と前記太陽ローラとの間にそれぞれに圧接状
   態で介在され、両端部に被支持部を形成した複数の遊星
   ローラと、 前記第１回転軸に対して同軸に配される第２回転軸に形
   成のキャリアと、 前記遊星ローラそれぞれの被支持部に負隙間状態のころ
   がり軸受を介して連結されかつ環状に組み合わされる複
   数の遊星ローラ支持部材と、 この遊星ローラ支持部材を前記キャリアに対して軸方向
   で対向配置した状態で連結する固定部材 とを備えていることを特徴とする遊星ローラ式動力伝達
   装置。
2. 【請求項２】前記遊星ローラが軸端部に被支持部として
   の小径円柱部を有する段付遊星ローラよりなるととも
   に、前記遊星ローラ支持部材が前記段付遊星ローラの前
   記小径円柱部に前記ころがり軸受を介して圧入される凹
   部を有するものである特許請求の範囲第（１）項記載の
   遊星ローラ式動力伝達装置。
3. 【請求項３】前記遊星ローラが軸端部に被支持部として
   の円筒部を備えるものであり、また、前記遊星ローラ支
   持部材が該遊星ローラの円筒部に前記ころがり軸受を介
   して挿通する軸を備えるものである特許請求の範囲第
   （１）項記載の遊星ローラ式動力伝達装置。
4. 【請求項４】前記固定部材が、前記遊星ローラ支持部材
   それぞれと前記キャリアとの各重合部分に穿設されたボ
   ルト取付孔に挿通されたボルトと、このボルトに螺合さ
   れるナットとで構成されたものであって、前記遊星ロー
   ラ支持部材および前記キャリアの各ボルト取付孔の少な
   くともいずれか一方を前記ボルトの径よりも大きくして
   ある特許請求の範囲第（１）項記載の遊星ローラ式動力
   伝達装置。