JP3600276B2 - Right angle rolling transmission - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は直交形転がり摩擦伝動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
直交形転がり伝動装置の従来例を図5によって説明する。図において、入力軸11は、その軸上にスペーサ12を間にして前後に設けられた軸受13、14を介してケーシング15に回転自在に支持されており、その先端に小径の小テーパローラ16が一体に形成されている。この入力軸11は軸受13、14、スペーサ12と一体になって軸方向に動き得るようになっている。
【0003】
前記ケーシング15とそのカバー17には前記入力軸11と直交する出力軸18が軸受19、20を介して回転自在に支持され、当該出力軸18に前記小テーパローラ16と当接する大径の大テーパローラ21が一体的に形成されている。又、この大テーパローラ21と前記入力軸11の中心軸の延長線に対し対称な位置に前記小テーパローラ16に当接するアイドルテーパローラ22が軸受23、スラスト軸受24を介して出力軸18及びケーシング17に対し回転自在に支持されている。
【0004】
一方、前記入力軸11の入力側においてケーシング15には先端を軸受14に当接させて入力軸カバー25がねじ込まれ、ケーシング15に対しピン26で止められている。
【0005】
上記構成の伝動装置を組み立てるには、ケーシング15内に出力軸18及びアイドルテーパローラ22を組付けてカバー17を締め付けた後、ケーシング15内に入力軸11を挿入する。入力軸11挿入後、入力軸11に後述する軸方向押付力Tを発生させるため、入力軸カバー25を適当な締め付け力でケーシング15内に挿入後、ピン26でケーシング15に固定する。
【0006】
入力軸カバー25の締め付けにより、入力軸11には軸受14、スペーサ12、軸受13を介して軸方向押付力Tが作用し、小テーパローラ16と大テーパローラ21及びアイドルテーパローラ22との接触面には押付力Tに比例して圧接力Pが発生し、この圧接力Pによる摩擦力Fにより、小テーパローラ16と大テーパローラ21との間で動力が伝達される。
【0007】
前述の如く押付力Tと圧接力Pは比例し、又圧接力Pと摩擦力Fも比例する。即ち、押付力Tと摩擦力Fとは比例関係にあり、入力軸カバー25の締付量の変化による押付力Tの調整により摩擦力Fを調整することが可能であるので、本装置の伝達動力は押付力Tにより調整し得る。
【0008】
入力軸11より出力軸18へ伝達される回転数に関しては、小テーパローラ16と大テーパローラ21の共通接点における軸直角断面の円の直径をそれぞれd1 、d2 とすれば、小テーパローラ16がn回転する間に大テーパローラ21がn×d1 /d2 回転するという関係をたもっている。
【0009】
尚、動力の伝達時、アイドルテーパローラ22は入力軸11の軸受13、14に作用するラジアル荷重を低減する。このことは、軸受13、14の小型化、ひいては装置全体のコンパクト化につながる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の直交式転がり摩擦伝動装置においては、小テーパローラ16と大テーパローラ21との圧接面は相対的に位置が一定に決められ、柔軟性が無いので、僅かなテーパ加工上の誤差や組立のときの大テーパローラ21の軸方向の直角度誤差、或いは軸の撓みによるテーパの変化によって強い偏当たりを生じ部分的な磨耗の原因となる。
【0011】
そこで、本発明の目的は、長期間に亙って安定した動力伝達が行われ、耐久性が良好な直交形転がり伝動装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、テーパローラ磨耗面の偏当りに対処できる手段として、ハウジングに嵌め込まれた軸方向位置調整可能の軸受筐に回転自在に支持されており、その先端に小径のテーパローラが一体に形成されている入又は出力軸と、前記ハウジングに前記入又は出力軸と直交して回転自在に支持され、前記小径のテーパローラとテーパー部母線で圧接している大径のテーパローラが一体に固設されている出又は入力軸とで構成された直交形転がり伝動装置において、軸中心線に対称の平行平面を設けてある前記入又は出力軸の軸受筐と、入力軸と出力軸の中心軸線を含む面で2分割されていて同分割面に平行対称に前記軸受筐の平行面を締付ける平面を有する取付部孔を設けてあるハウジングとで構成され、前記入又は出力軸の軸受筐を入力軸と出力軸の軸線を含む平面上において、入又は出力軸の軸方向の位置と入又は出力軸の角度を調整することにより、小径のテーパローラと大径のテーパローラとのテーパー部母線が全接し、かつ適切な圧接力を持つように調整する機能を有してなる直交形転がり伝動装置によって問題点解決の手段とする。
【0013】
また、上記の直交形転がり伝動装置において、ハウジングの入又は出力軸軸受筐を締付ける位置に、外部と貫通する垂直のねじ孔を明け、これに押しねじを螺合して前記軸受筐のテーパ合わせ後の固定手段とすれば、調整作業が容易となり好適である。
【0014】
【作用】
互いに直交する小径テーパローラと大径テーパローラの組合わせおいては、両テーパローラのテーパーが互いに押し合うように接触させてその摩擦力に応じた動力が伝達される。両テーパローラの接触圧に伴う入力軸スラストは、入又は出力軸軸受筐内のボールベアリングで支えられ、出又は入力軸スラストは、出又は入力軸に嵌め込まれたスラスト受け能力のあるボールベアリングにより支えられている。
【0015】
両テーパローラの接触圧の調整は、入又は出力軸軸受筐の締付けを弛め、同軸受筐をハウジングに対して軸方向に押し込んで位置調整すればよい。しかし、各部品に加工上の誤差(特にテーパ角度誤差)或いは組立誤差が有るときには、両テーパローラのテーパが合わず偏当たりとなる。また、テーパー面の接触圧によって出力軸が撓みを生じたときにも、テーパー面が傾き、偏当たりを生ずることがある。これらの場合には、動力伝達が円滑にできなくなり、かつ偏磨耗を生ずる。
【0016】
このようなときは、出又は入力軸に対する入又は出力軸の角度を少しずらすように調整すればよい。この調整は、入又は出力軸軸受筐の締付けを弛め、大径テーパローラに対する小径テーパローラの当たりが、負荷状態で正しく全母線で接触するように、入又は出力軸軸受筐の取付け角度を調整する。その後、同軸受筐を再度締付けて固定する。
【0017】
また、ハウジングの入又は出力軸軸受筐締付け位置に外部と貫通する垂直のねじ孔を明け、これに押しねじを螺合した構成のものの入又は出力軸軸角度の調整は、ハウジングの締付けを弛めることなく、押しねじを弛めて後、入又は出力軸軸受筐の取け角度を調整し、押しねじを締付け固定する。
【0018】
【実施例】
本発明を適用した直交形転がり摩擦式伝動装置の実施例を図1〜図4で示す。まず装置の構成を説明する。ハウジング35は直交する伝動軸の中心線を含む平面で2つ割りのハウジング下43とハウジング上44により構成される。図3に示す様にハウジング35の軸受筐取付け孔60の締付け面43aと44aにスライド軸受筐45の取付け平面部45a、45bが合わされ、隙間にシム49を挟んで埋め締付力が十分に働くようにして、ハウジング35の取付け用ボルト51を利用して締付ける。
【0019】
スライド軸受筐45に嵌合して設けられた軸受33、34には、先端に小径テーパローラ36を一体にして設けた入力軸31が嵌合して1転自由に支えられる。入力軸31は軸受33、34とスペーサ32によって、スラスト方向を拘束される。48は止めナットを示す。
【0020】
スライド軸受筐45の対称2カ所端部45cの孔を通して2個の押しボルト54がハウジング35のねじ孔に螺合している。これはスライド軸受筐45を軸方向に押し込むことにより、小径テーパローラ36を出力軸側へ押し出すためのものである。また、ハウジング下43のねじ孔に螺合している四個の調整ねじ52はスライド軸受筐45を介して入力軸31、即ち小径のテーパローラ36の角度位置を調整するものである。53はこのハウジング43のねじ孔の盲蓋である。
【0021】
ハウジング35に、入力軸31の軸中心線と直交する線上の貫通孔が設けてあり、同貫通孔に出力軸38がボールベアリング39、40を介して回転自由に支えられている。出力軸38に大径テーパローラ41が一体に設けられている。小径テーパローラ36と大径テーパローラ41はテーパで圧接するように配設されている。ボールベアリング39は大径テーパローラ41のテーパ面の接触圧によって生ずるスラストを受けるに十分なスラスト受け能力を備えている。46は、両テーパローラの接触当たりの状態を調べる点検口用の点検口蓋である。47はハウジング35とスライド軸受筐45間に設けられたOリング等のシール部材である。
【0022】
スライド軸受筐45をハウジング35に押込み入力軸31を軸方向に押すことによって小径テーパローラ36と大径テーパローラ41との間に大きい接触圧力を発生し、摩擦伝動が可能となる。
【0023】
図4に示したものは、複数の押えねじ55により、スライド軸受筐45を強く押して取付平面部45aをハウジング下43の締付け面43aに押し付け摩擦力により固定する方式である。56はロックナットである。
【0024】
以上に述べた構造の装置を入力軸、出力軸を入れ替えても(この場合は増速装置となる)同様にこの機能することができる。
【0025】
次に、この構成の装置の作用を説明する。
互いに直交する小径テーパローラ36と大径テーパローラ41の組合わせにおいては、両テーパローラをそのテーパーが互いに押し合うように接触させてその摩擦力に応じた動力が伝達される。両テーパローラの接触圧に伴う入力軸スラストは、スライド軸受筐45内のボールベアリング33で支えられ、出力軸38のスラストは出力軸側のボールベアリング39により支えられている。
【0026】
両テーパローラの接触圧の調整は、スライド軸受筐45の締付ボルト51を弛め、複数の押しボルト54を同時にハウジンヌ35に押し込んで、スライド軸受筐45を軸方向に押すようにすればよい。
【0027】
しかし、各部品に加工上の誤差、(特にテーパー角度誤差)或いは組立誤差が有るときには両テーパローラのテーパが合わず偏当たりとなり、またテーパー面の接触圧によって出力軸38が撓み、テーパー面が傾き、これに伴う偏当たりを生ずることがある。このような場合には、動力伝達が円滑にできなくなり、かつ偏摩耗を生ずる。
【0028】
このような場合の出力軸に対する入力軸角度の調整は、まず、スライド軸受筐45の締付けボルト51を弛め、ハウジング下43の両側の調整ねじ52を回してスライド軸受筐45を締付け面43a、44aに沿って移動し、大径テーパローラ41に対する小径テーパローラ36の当たりが、負荷状態で正しく全母線に亙って接触するように、スライド軸受筐45の取付け角度を調整し、その後、同軸受筐45を締付けボルト51で再度締付けて固定する。
【0029】
図4の構成の場合の入力軸角度の調整は、ハウジング35を締付けている締付けボルト51を弛めることなく、ロックナット56を弛め、押えねじ55を弛めて後、ハウジング下43の両側の調整ねじ52を回してスライド軸受筐45を締付け面43a、44aに沿って移動して、スライド軸受筐45の取付け角度を調整した後、押えねじ55を締付、ロックナット56で同ねじ55をロックする。
【0030】
入力軸31より出力軸38へ伝達される回転数は、小テーパローラ36と大テーパローラ41の共通接点における軸直角断面の円の直径をそれぞれd1 ,d2 とすれば、小テーパローラ36がn回転する間に大テーパローラ41がn×d1 /d2 回転する。従って、この装置の減速比はd1 /d2 である。
【0031】
【発明の効果】
互いに直交する小テーパローラと大テーパローラとの組合わせにおいて、各部品に加工上や組立上の誤差が有る場合にも、入又は出力軸軸受筐の角度位置を調整し両テーパローラのテーパーをぴったり合わせることができる。動力伝動負荷によりテーパローラや出又は入力軸が撓み、両テーパローラのテーパ合わなくなるようなときでも、入又は出力軸側から予負荷をかけて置いて、入又は出力軸軸受筐の角度位置を調整することにより、負荷時において両テーパローラの母線を合わせるようにすることができる。従って、安定した動力伝達が行われ、耐久性が良好となる。長時間の負荷運転の結果テーパローラに摩耗を生じたときには、入又は出力軸軸受筐を軸線方向へ押し込むことにより動力伝達能力を回復することができる。また、余分な回転部分が無いので動力損失は少なくなり、部品数が少なく、テーパローラのテーパ等の加工精度も許容誤差を緩くできるので製品コストも少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る直交形転がり伝動装置の断面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】図1のB−B線断面図である。
【図4】図1のB−B線断面図で表した小径テーパローラ軸を固定する他の例である。
【図5】従来の直交形転がり伝動装置を示す断面図である。
【符号の説明】
31 入力軸
35 ハウジング
36 小径テーパローラ
38 出力軸
41 大径テーパローラ
43 ハウジング下
44 ハウジング上
45 スライド軸受筺
49 シム
51 締付けボルト
52 調整ねじ
54 押しボルト
55 押えねじ[0001]
[Industrial applications]
The invention relates to an orthogonal rolling friction transmission.
[0002]
[Prior art]
A conventional example of an orthogonal rolling transmission will be described with reference to FIG. In the figure, an input shaft 11 is rotatably supported by a
[0003]
An
[0004]
On the other hand, on the input side of the input shaft 11, an
[0005]
In order to assemble the transmission having the above configuration, the
[0006]
By tightening the
[0007]
As described above, the pressing force T and the pressing force P are proportional, and the pressing force P and the friction force F are also proportional. That is, the pressing force T and the frictional force F are in a proportional relationship, and the frictional force F can be adjusted by adjusting the pressing force T by changing the tightening amount of the
[0008]
With respect to the number of rotations transmitted from the input shaft 11 to the
[0009]
When power is transmitted, the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art orthogonal rolling friction transmission, the pressure contact surface between the
[0011]
Therefore, an object of the present invention is to provide an orthogonal type rolling transmission device that performs stable power transmission over a long period of time and has good durability.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, as a means capable of coping with the uneven contact of the tapered roller wear surface, the tapered roller is rotatably supported by an axially adjustable bearing housing fitted into the housing, and a small-diameter taper roller is integrally formed at the tip thereof. The formed input or output shaft and a large-diameter taper roller which is rotatably supported by the housing at right angles to the input or output shaft and is in pressure contact with the small-diameter taper roller at a tapered portion bus are integrally fixed. In an orthogonal rolling transmission constituted by an output shaft or an input shaft, the bearing housing of the input or output shaft provided with a parallel plane symmetrical to the shaft center line, and the center axis of the input shaft and the output shaft are aligned. And a housing provided with a mounting hole having a plane for tightening the parallel surface of the bearing housing in a parallel and symmetrical manner with respect to the divided surface, and a shaft of the input or output shaft. By adjusting the position of the input or output shaft in the axial direction and the angle of the input or output shaft on a plane including the axes of the input shaft and the output shaft, the housing forms a tapered portion bus between the small-diameter taper roller and the large-diameter taper roller. Is a means for solving the problem by an orthogonal rolling transmission device having a function of adjusting the contact force so as to make full contact and an appropriate pressing force.
[0013]
In the above-mentioned orthogonal rolling transmission, a vertical screw hole penetrating the outside is drilled at a position where the input or output shaft bearing housing of the housing is to be tightened, and a push screw is screwed into this hole to adjust the taper of the bearing housing. If the fixing means is provided later, the adjustment work is facilitated, which is preferable.
[0014]
[Action]
In a combination of a small-diameter taper roller and a large-diameter taper roller that are orthogonal to each other, power is transmitted according to the frictional force by bringing the taper rollers of both taper rollers into contact with each other so as to press each other. The input shaft thrust caused by the contact pressure of both tapered rollers is supported by ball bearings in the input or output shaft bearing housing, and the output or input shaft thrust is supported by a ball bearing capable of receiving thrust fitted to the output or input shaft. Have been.
[0015]
Adjustment of the contact pressure between the two tapered rollers may be performed by loosening the tightening of the input or output shaft bearing housing, and pushing the bearing housing in the axial direction with respect to the housing to adjust the position. However, when there is a processing error (particularly a taper angle error) or an assembly error in each part, the taper of both taper rollers does not match, resulting in a bias. Further, even when the output shaft is bent by the contact pressure of the tapered surface, the tapered surface may be tilted, causing a deviation. In these cases, power transmission cannot be performed smoothly, and uneven wear occurs.
[0016]
In such a case, adjustment may be made so that the angle of the input or output shaft with respect to the output or input shaft is slightly shifted. This adjustment loosens the tightening of the input or output shaft bearing housing, and adjusts the mounting angle of the input or output shaft bearing housing so that the contact of the small diameter taper roller with the large diameter taper roller correctly contacts all the buses under load. . Thereafter, the bearing housing is tightened and fixed again.
[0017]
Also, a vertical screw hole penetrating the outside is drilled at the input or output shaft bearing housing tightening position of the housing, and the adjustment of the input or output shaft angle of a structure in which a push screw is screwed into this hole loosens the tightening of the housing. Without loosening the push screw, adjust the mounting angle of the input or output shaft bearing housing and tighten and fix the push screw.
[0018]
【Example】
1 to 4 show an embodiment of an orthogonal rolling friction type transmission to which the present invention is applied. First, the configuration of the device will be described. The
[0019]
The
[0020]
Two push bolts 54 are screwed into screw holes of the
[0021]
The
[0022]
When the
[0023]
FIG. 4 shows a method in which the
[0024]
Even if the input shaft and the output shaft of the device having the structure described above are exchanged (in this case, a speed increasing device), this function can be similarly performed.
[0025]
Next, the operation of the device having this configuration will be described.
In the combination of the small-diameter taper roller 36 and the large-
[0026]
The contact pressure between the two tapered rollers can be adjusted by loosening the tightening
[0027]
However, when there is a machining error (particularly a taper angle error) or an assembly error in each part, the taper of the two tapered rollers does not match, and the
[0028]
To adjust the angle of the input shaft with respect to the output shaft in such a case, first, loosen the tightening
[0029]
Adjustment of the input shaft angle in the case of the configuration of FIG. 4 is performed by loosening the
[0030]
The number of rotations transmitted from the
[0031]
【The invention's effect】
When combining small and large taper rollers that are orthogonal to each other, adjust the angular position of the input or output shaft bearing housing and adjust the taper of both taper rollers even if there is an error in processing or assembly of each part. Can be. Even when the power transmission load causes the taper roller or the output shaft or input shaft to bend and the taper of both taper rollers does not match, the preload is applied from the input or output shaft side to adjust the angular position of the input or output shaft bearing housing. Thereby, it is possible to match the generatrix of both tapered rollers at the time of load. Therefore, stable power transmission is performed and durability is improved. When the tapered roller wears as a result of long-term load operation, the power transmission capability can be restored by pushing the input or output shaft bearing housing in the axial direction. In addition, since there is no extra rotating portion, power loss is reduced, the number of parts is small, and the processing accuracy of the taper of the taper roller and the like can be relaxed, so that the product cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an orthogonal rolling transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1;
FIG. 4 is another example of fixing a small-diameter tapered roller shaft represented by a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1;
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional orthogonal rolling transmission.
[Explanation of symbols]
31
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