JP7207628B2

JP7207628B2 - transmission

Info

Publication number: JP7207628B2
Application number: JP2019549233A
Authority: JP
Inventors: 暉久夫岡村; 仁井上
Original assignee: Nidec Shimpo Corp
Current assignee: Nidec Shimpo Corp
Priority date: 2017-10-18
Filing date: 2018-10-11
Publication date: 2023-01-18
Anticipated expiration: 2038-10-11
Also published as: JPWO2019078088A1; CN111212993B; CN111212993A; WO2019078088A1

Description

本発明は、変速機に関する。 The present invention relates to transmissions.

従来、変速機を用いたロボットが知られている。この種の変速機は、ロボットの駆動モータの回転運動を変速させて、アームへ伝達する。アームは、変速機により変速された回転数で旋回する。ロボットに変速機を用いる場合、駆動モータの回転軸は小型化のために高速回転する。高速回転時の騒音と振動を抑えるために、変速機にトラクションドライブを用いることがある。 Conventionally, a robot using a transmission is known. This type of transmission changes the rotational motion of the drive motor of the robot and transmits it to the arm. The arm turns at a speed changed by the transmission. When a transmission is used for a robot, the rotary shaft of the drive motor rotates at high speed for miniaturization. A traction drive is sometimes used in transmissions to reduce noise and vibration at high speeds.

特開２００１－３０４３５０号公報には、トラクションドライブを用いた減速機が開示されている。当該公報の減速機は、遊星歯車装置と、トラクションドライブとが組み合わされる。そして、トラクションドライブが入力側に配置される。そのトラクションドライブで減速した回転動力を、遊星歯車装置により更に減速して出力する。
特開２００１－３０４３５０号公報 Japanese Patent Laying-Open No. 2001-304350 discloses a reduction gear using a traction drive. The speed reducer disclosed in this publication combines a planetary gear device and a traction drive. And the traction drive is arranged on the input side. The rotational power reduced by the traction drive is further reduced by the planetary gear device and output.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-304350

ところで、近年、ロボットのなかには、人と協働して作業するものがある。特に人に隣接して協働作業を行う際には、人体との接触を敏感に感じて、出力側のアームにかかる負荷に応じて、入力側のモータの回転を制御する必要がある。このため、出力側の負荷を、入力側に伝わり易くする性能（バックドライバビリティ）が求められることがある。 In recent years, some robots work in cooperation with humans. In particular, when performing collaborative work next to a person, it is necessary to sensitively feel the contact with the human body and control the rotation of the motor on the input side according to the load applied to the arm on the output side. For this reason, there is a demand for performance (back drivability) that allows the load on the output side to be easily transmitted to the input side.

このような問題を鑑みて、本発明の目的は、バックドライバビリティを向上させることができる変速機、を提供することである。 In view of such problems, an object of the present invention is to provide a transmission capable of improving back drivability.

上記課題を解決するため、中心軸に沿って延び、中心軸を中心に回転する入力軸および出力軸を備え、前記入力軸と異なる速度で、前記出力軸を回転させる、変速機であって、
前記入力軸の回転を変速して前記出力軸に伝達する、第１回転機構および第２回転機構、を備え、前記第１回転機構は、前記入力軸と一体的に回転する太陽ローラと、前記太陽ローラの周囲に配置され、自転軸を中心として、前記太陽ローラの回転に伴い自転する複数の遊星ローラと、複数の前記遊星ローラの自転軸を支持し、中心軸を中心とする複数の前記遊星ローラの公転と共に、中心軸を中心として回転する遊星ローラ支持部と、前記遊星ローラ支持部と共に、中心軸を中心として回転する回転伝達軸と、を有し、前記第２回転機構は、前記回転伝達軸と一体的に回転する太陽歯車と、自転軸を中心として回転可能に、前記太陽歯車の周囲に配置され、前記太陽歯車と噛み合う、複数の遊星歯車と、複数の前記遊星歯車の自転軸を支持し、中心軸を中心とする複数の前記遊星歯車の公転と共に、中心軸を中心として回転する遊星歯車支持部と、を有し、前記出力軸は、前記遊星歯車支持部と共に、中心軸を中心として回転し、前記出力軸の回転方向の負荷に応じて、複数の前記遊星ローラを径方向内側へ押圧する調圧機構、をさらに備える。In order to solve the above problems, there is provided a transmission comprising an input shaft and an output shaft extending along a central axis and rotating about the central axis, wherein the output shaft is rotated at a speed different from that of the input shaft,
a first rotating mechanism and a second rotating mechanism for transmitting the speed of rotation of the input shaft to the output shaft; the first rotating mechanism includes a sun roller that rotates integrally with the input shaft; A plurality of planetary rollers arranged around the sun roller and rotating about the rotation axis as the sun roller rotates; A planetary roller supporting portion that rotates about a central axis as the planetary roller revolves; and a rotation transmission shaft that rotates about the central axis together with the planetary roller supporting portion. a sun gear that rotates integrally with a rotation transmission shaft; a plurality of planetary gears that are rotatably arranged around the sun gear and mesh with the sun gear; and a plurality of planetary gears that rotate on their own axis. a planetary gear support that supports a shaft and rotates about the central axis as the plurality of planetary gears revolve about the central axis; A pressure adjusting mechanism that rotates about a shaft and presses the plurality of planetary rollers radially inward according to the load in the rotational direction of the output shaft is further provided.

本願発明によれば、調圧機構により、必要最小限の荷重で遊星ローラを太陽ローラへ押圧することで、転がり抵抗が減少してバックドライバビリティが向上する。このため、出力軸の負荷に応じた入力側（モータ）の微細調整が可能となる。 According to the present invention, the pressure regulating mechanism presses the planetary roller against the sun roller with a minimum necessary load, thereby reducing rolling resistance and improving backdrivability. Therefore, it is possible to finely adjust the input side (motor) according to the load on the output shaft.

図１は、変速機の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of the transmission. 図２は、図１のII-II線における断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1. FIG. 図３は、図２のIII-III線における断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2. FIG. 図４は、径方向から視たカムの側面図である。FIG. 4 is a side view of the cam viewed from the radial direction. 図５は、調圧機構の作用を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the action of the pressure adjusting mechanism. 図６は、調圧機構の作用を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the action of the pressure adjusting mechanism. 図７は、調圧機構の作用を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the action of the pressure adjusting mechanism. 図８は、変形例の変速機の一部断面図である。FIG. 8 is a partial cross-sectional view of a transmission of a modified example.

以下、本願の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、変速機の中心軸と平行な方向を「軸方向」、変速機の中心軸に直交する方向を「径方向」、変速機の中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。 Exemplary embodiments of the present application are described below with reference to the drawings. In the present application, the direction parallel to the central axis of the transmission is defined as the "axial direction," the direction perpendicular to the central axis of the transmission is defined as the "radial direction," and the direction along an arc centered on the central axis of the transmission is defined as the "direction." Circumferential direction”, respectively. Further, in the present application, the term “parallel direction” includes substantially parallel directions. In addition, in the present application, the term “perpendicular direction” includes a substantially perpendicular direction.

＜１．変速機の全体構成＞
図１は、変速機１の断面図である。図２は、図１のII-II線における断面図である。図３は、図２のIII-III線における断面図である。<1. Overall Configuration of Transmission>
FIG. 1 is a cross-sectional view of the transmission 1. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2. FIG.

本実施形態の変速機１は、例えば、ロボットに用いられる。変速機１は、ロボットの駆動モータの回転運動を変速させて、アームへ伝達する。アームは、変速機１により変速された回転数で旋回する。 The transmission 1 of this embodiment is used, for example, in a robot. The transmission 1 changes the rotational motion of the drive motor of the robot and transmits it to the arm. The arm turns at a speed changed by the transmission 1 .

変速機１は、入力軸２および出力軸３を備える。入力軸２および出力軸３は、中心軸９１に沿って延び、中心軸９１を中心に回転する。変速機１は、入力軸２と異なる速度で、出力軸３を回転させる。 The transmission 1 has an input shaft 2 and an output shaft 3 . The input shaft 2 and the output shaft 3 extend along the central axis 91 and rotate around the central axis 91 . The transmission 1 rotates the output shaft 3 at a different speed than the input shaft 2 .

変速機１は、第１回転機構４と、第２回転機構５と、調圧機構６と、ケーシング７と、を備える。第１回転機構４および第２回転機構５は、入力軸２の回転を変速して出力軸３に伝達する。 The transmission 1 includes a first rotating mechanism 4 , a second rotating mechanism 5 , a pressure regulating mechanism 6 and a casing 7 . The first rotating mechanism 4 and the second rotating mechanism 5 change the speed of rotation of the input shaft 2 and transmit it to the output shaft 3 .

ケーシング７は、中心軸９１を囲み、内部に第１回転機構４および第２回転機構５を収容する。ケーシング７は、回転不可に固定される。ケーシング７は、軸保持部７１と、蓋部７２と、側部７３とを有する。軸保持部７１は、中心軸９１を囲む円筒状の部材である。蓋部７２は、軸保持部７１から径方向外側に拡がる部材である。側部７３は、蓋部７２の径方向外側の端部から、軸方向に沿って延びる部材である。 The casing 7 surrounds the central shaft 91 and accommodates the first rotating mechanism 4 and the second rotating mechanism 5 inside. The casing 7 is non-rotatably fixed. The casing 7 has a shaft holding portion 71 , a lid portion 72 and side portions 73 . The shaft holding portion 71 is a cylindrical member surrounding the central shaft 91 . The lid portion 72 is a member extending radially outward from the shaft holding portion 71 . The side portion 73 is a member extending axially from the radially outer end portion of the lid portion 72 .

後述する第１回転機構４は、入力軸２と一体的に回転する太陽ローラ４１を有する。軸保持部７１は、軸受８１を介して、太陽ローラ４１を保持する。軸受８１は、例えば、ボールベアリングである。軸受８１により、入力軸２および太陽ローラ４１は、ケーシング７に対して、中心軸９１を中心として、回転可能となる。 The first rotating mechanism 4 , which will be described later, has a sun roller 41 that rotates integrally with the input shaft 2 . The shaft holding portion 71 holds the sun roller 41 via bearings 81 . Bearing 81 is, for example, a ball bearing. The bearing 81 allows the input shaft 2 and the sun roller 41 to rotate about the central axis 91 with respect to the casing 7 .

また、第２回転機構５は、出力軸３と一体的に回転する遊星歯車支持部５３を有する。側部７３は、軸受８２を介して、遊星歯車支持部５３を保持する。軸受８２は、例えば、ボールベアリングである。軸受８２により、出力軸３および遊星歯車支持部５３は、ケーシング７に対して、中心軸９１を中心として、回転可能となる。 The second rotating mechanism 5 also has a planetary gear support portion 53 that rotates integrally with the output shaft 3 . The side portion 73 holds the planetary gear support portion 53 via the bearing 82 . Bearing 82 is, for example, a ball bearing. The bearing 82 allows the output shaft 3 and the planetary gear support portion 53 to rotate about the central axis 91 with respect to the casing 7 .

第１回転機構４は、太陽ローラ４１と、３つの遊星ローラ４２と、第１遊星ローラ支持部４３１および第２遊星ローラ支持部４３２と、回転伝達軸４４と、を有する。 The first rotation mechanism 4 has a sun roller 41 , three planetary rollers 42 , a first planetary roller support portion 431 and a second planetary roller support portion 432 , and a rotation transmission shaft 44 .

太陽ローラ４１は、中心軸９１に沿って延び、中心軸９１を中心に、入力軸２と一体的に回転する。太陽ローラ４１は、前記のように、ケーシング７の軸保持部７１に、回転可能に支持される。 The sun roller 41 extends along the central axis 91 and rotates integrally with the input shaft 2 around the central axis 91 . The sun roller 41 is rotatably supported by the shaft holding portion 71 of the casing 7 as described above.

３つの遊星ローラ４２は、太陽ローラ４１の周囲に配置される。３つの遊星ローラ４２は、後述の第１遊星ローラ支持部４３１および第２遊星ローラ支持部４３２により、自転軸９２を中心として自転可能に支持され、かつ、中心軸９１を中心として公転可能に支持される。３つの遊星ローラ４２それぞれの外周面は、太陽ローラ４１の外周面と接触する。そして、３つの遊星ローラ４２それぞれは、太陽ローラ４１の回転に伴い、自転軸９２を中心に自転しながら、中心軸９１を中心に公転する。 Three planetary rollers 42 are arranged around the sun roller 41 . The three planetary rollers 42 are supported by a first planetary roller support portion 431 and a second planetary roller support portion 432, which will be described later, so as to be able to rotate around the rotation axis 92 and to revolve around the central axis 91. be done. The outer peripheral surface of each of the three planetary rollers 42 contacts the outer peripheral surface of the sun roller 41 . Each of the three planetary rollers 42 revolves around the central axis 91 while rotating around the rotation axis 92 as the sun roller 41 rotates.

３つの遊星ローラ４２それぞれは、第１円筒部４２１と、第２円筒部４２２とを有する。第１円筒部４２１は、自転軸９２を囲み、軸方向の出力軸３側に突出する。第１円筒部４２１は、出力軸３側に向かって径が縮小する円錐状である。第２円筒部４２２は、自転軸９２を囲み、軸方向の入力軸２側へ突出する。第２円筒部４２２は、入力軸２側に向かって径が縮小する円錐状である。 Each of the three planetary rollers 42 has a first cylindrical portion 421 and a second cylindrical portion 422 . The first cylindrical portion 421 surrounds the rotation shaft 92 and protrudes axially toward the output shaft 3 . The first cylindrical portion 421 has a conical shape whose diameter decreases toward the output shaft 3 side. The second cylindrical portion 422 surrounds the rotation shaft 92 and protrudes axially toward the input shaft 2 . The second cylindrical portion 422 has a conical shape whose diameter decreases toward the input shaft 2 side.

第１遊星ローラ支持部４３１は、図２に示すように、軸方向から視て円形状である。第１遊星ローラ支持部４３１は、軸方向において、太陽ローラ４１および遊星ローラ４２より、出力軸３側に配置される。第１遊星ローラ支持部４３１は、３つの遊星ローラ４２それぞれの自転軸９２を挿入固定している。詳しくは、第１遊星ローラ支持部４３１は、３つの遊星ローラ４２それぞれを支持する。このとき、第１遊星ローラ支持部４３１は、自転軸９２を中心として回転可能に、３つの遊星ローラ４２それぞれを支持する。第１遊星ローラ支持部４３１は、３つの遊星ローラ４２の公転に伴い、中心軸９１を中心として回転する。 As shown in FIG. 2, the first planetary roller support portion 431 has a circular shape when viewed from the axial direction. The first planetary roller support portion 431 is arranged closer to the output shaft 3 than the sun roller 41 and the planetary rollers 42 in the axial direction. The first planetary roller support portion 431 inserts and fixes the rotation shafts 92 of the three planetary rollers 42 . Specifically, the first planetary roller support portion 431 supports each of the three planetary rollers 42 . At this time, the first planetary roller support portion 431 supports each of the three planetary rollers 42 so as to be rotatable around the rotation shaft 92 . The first planetary roller support portion 431 rotates about the central axis 91 as the three planetary rollers 42 revolve.

第２遊星ローラ支持部４３２は、図示しないが、軸方向から視て円環状である。第２遊星ローラ支持部４３２は、軸方向において、太陽ローラ４１および遊星ローラ４２より、入力軸２側に配置される。つまり、第１遊星ローラ支持部４３１および第２遊星ローラ支持部４３２は、軸方向において、太陽ローラ４１および遊星ローラ４２を間に挟んで、対向して配置される。第２遊星ローラ支持部４３２は、３つの遊星ローラ４２それぞれの自転軸９２を挿入固定している。詳しくは、第２遊星ローラ支持部４３２は、３つの遊星ローラ４２それぞれを支持する。このとき、第２遊星ローラ支持部４３２は、自転軸９２を中心として回転可能に、３つの遊星ローラ４２それぞれを支持する。 Although not shown, the second planetary roller support portion 432 has an annular shape when viewed from the axial direction. The second planetary roller support portion 432 is arranged closer to the input shaft 2 than the sun roller 41 and the planetary rollers 42 in the axial direction. That is, the first planetary roller support portion 431 and the second planetary roller support portion 432 are arranged to face each other with the sun roller 41 and the planetary roller 42 sandwiched therebetween in the axial direction. The second planetary roller support portion 432 inserts and fixes the rotation shafts 92 of the three planetary rollers 42 . Specifically, the second planetary roller support portion 432 supports each of the three planetary rollers 42 . At this time, the second planetary roller support portion 432 supports each of the three planetary rollers 42 so as to be rotatable around the rotation shaft 92 .

また、第２遊星ローラ支持部４３２は、ケーシング７の軸保持部７１を囲む。そして、第２遊星ローラ支持部４３２と、軸保持部７１との間には、軸受８３が設けられる。軸受８３は、例えば、ボールベアリングである。第２遊星ローラ支持部４３２は、軸受８３により、軸保持部７１に対して、回転可能となる。これにより、第１遊星ローラ支持部４３１は、３つの遊星ローラ４２の公転に伴い、中心軸９１を中心として回転する。 Also, the second planetary roller support portion 432 surrounds the shaft holding portion 71 of the casing 7 . A bearing 83 is provided between the second planetary roller support portion 432 and the shaft holding portion 71 . The bearing 83 is, for example, a ball bearing. The second planetary roller support portion 432 is rotatable with respect to the shaft holding portion 71 by the bearing 83 . As a result, the first planetary roller support portion 431 rotates around the central axis 91 as the three planetary rollers 42 revolve.

回転伝達軸４４は、中心軸９１に沿って延びる円柱状である。回転伝達軸４４は、第１遊星ローラ支持部４３１に設けられ、第１遊星ローラ支持部４３１と共に、中心軸９１を中心として回転する。つまり、回転伝達軸４４は、３つの遊星ローラ４２の公転に伴い、中心軸９１を中心として回転する。 The rotation transmission shaft 44 has a columnar shape extending along the central axis 91 . The rotation transmission shaft 44 is provided on the first planetary roller support portion 431 and rotates about the central axis 91 together with the first planetary roller support portion 431 . That is, the rotation transmission shaft 44 rotates around the central axis 91 as the three planetary rollers 42 revolve.

軸方向において、回転伝達軸４４の出力軸３側の端部には、後述する遊星歯車支持部５３の支持板５３１が、軸受８４を介して支持される。第１回転機構４の第１遊星ローラ支持部４３１、第２遊星ローラ支持部４３２、回転伝達軸４４および自転軸９２それぞれは、軸受８３と、軸受８４とで、一体的に支持される。 A support plate 531 of the planetary gear support portion 53 , which will be described later, is supported via a bearing 84 at the end of the rotation transmission shaft 44 on the output shaft 3 side in the axial direction. The first planetary roller support portion 431 , the second planetary roller support portion 432 , the rotation transmission shaft 44 and the rotation shaft 92 of the first rotation mechanism 4 are integrally supported by the bearings 83 and 84 .

第２回転機構５は、太陽歯車５１と、３つの遊星歯車５２と、遊星歯車支持部５３と、を備える。 The second rotation mechanism 5 includes a sun gear 51 , three planetary gears 52 and a planetary gear support portion 53 .

太陽歯車５１は、第１回転機構４の回転伝達軸４４に設けられる。太陽歯車５１は、中心軸９１を中心として、回転伝達軸４４と一体的に回転する。 The sun gear 51 is provided on the rotation transmission shaft 44 of the first rotation mechanism 4 . The sun gear 51 rotates integrally with the rotation transmission shaft 44 around the central axis 91 .

３つの遊星歯車５２それぞれは、太陽歯車５１の周囲に配置される。３つの遊星歯車５２それぞれは、後述の遊星歯車支持部５３により、自転軸９３を中心として自転可能に支持され、かつ、中心軸９１を中心として公転可能に支持される。３つの遊星歯車５２は、太陽歯車５１と噛み合う。そして、３つの遊星歯車５２それぞれは、太陽歯車５１の回転に伴い、自転軸９３を中心に自転しながら、中心軸９１を中心に公転する。 Each of the three planetary gears 52 is arranged around the sun gear 51 . Each of the three planetary gears 52 is supported by a planetary gear support portion 53 to be described later so as to be able to rotate around a rotation axis 93 and to revolve around a central axis 91 . Three planetary gears 52 mesh with the sun gear 51 . Each of the three planetary gears 52 revolves around the central axis 91 while rotating around the rotation axis 93 as the sun gear 51 rotates.

遊星歯車支持部５３は、支持板５３１と、回転軸５３２とを有する。支持板５３１は、図示しないが、軸方向から視て円形状である。支持板５３１は、軸方向において、太陽歯車５１および遊星歯車５２より、出力軸３側に配置される。支持板５３１は、３つの遊星歯車５２それぞれの自転軸９３を支持する。詳しくは、支持板５３１は、３つの遊星歯車５２それぞれを、自転軸９３を中心として回転可能に支持する。また、回転伝達軸４４は、軸受８４を介して、支持板５３１に支持される。軸受８４は、例えば、ボールベアリングである。そして、支持板５３１は、３つの遊星歯車５２の公転に伴い、中心軸９１を中心として回転する。 The planetary gear support portion 53 has a support plate 531 and a rotating shaft 532 . Although not shown, the support plate 531 has a circular shape when viewed from the axial direction. The support plate 531 is arranged closer to the output shaft 3 than the sun gear 51 and the planetary gear 52 in the axial direction. The support plate 531 supports the rotation shafts 93 of the three planetary gears 52 respectively. Specifically, the support plate 531 supports each of the three planetary gears 52 so as to be rotatable around the rotation shaft 93 . Also, the rotation transmission shaft 44 is supported by the support plate 531 via the bearing 84 . Bearing 84 is, for example, a ball bearing. The support plate 531 rotates about the central axis 91 as the three planetary gears 52 revolve.

回転軸５３２は、中心軸９１に沿って延びる円柱状である。回転軸５３２は、支持板５３１に設けられ、支持板５３１と共に、中心軸９１を中心として回転する。回転軸５３２は、軸受８２を介して、ケーシング７の側部７３に、回転可能に支持される。出力軸３は、この回転軸５３２に設けられる。そして、出力軸３は、中心軸９１を中心に、回転軸５３２と一体的に、ケーシング７に対して回転する。 The rotating shaft 532 has a columnar shape extending along the central axis 91 . The rotary shaft 532 is provided on the support plate 531 and rotates around the central axis 91 together with the support plate 531 . The rotating shaft 532 is rotatably supported by the side portion 73 of the casing 7 via the bearing 82 . The output shaft 3 is provided on this rotating shaft 532 . The output shaft 3 rotates about the central axis 91 integrally with the rotating shaft 532 with respect to the casing 7 .

調圧機構６は、複数の遊星ローラ４２を径方向内側へ押圧する押圧力を発生させる機構である。調圧機構６は、ケーシング７の側部７３の径方向内側に配置される。調圧機構６は、内歯歯車６１と、第１環状部材６２と、第２環状部材６３と、カム６４と、バネ６５と、を有する。 The pressure adjusting mechanism 6 is a mechanism that generates a pressing force that presses the plurality of planetary rollers 42 radially inward. The pressure regulating mechanism 6 is arranged radially inside the side portion 73 of the casing 7 . The pressure regulating mechanism 6 has an internal gear 61 , a first annular member 62 , a second annular member 63 , a cam 64 and a spring 65 .

内歯歯車６１は、図１および図３に示すように、３つの遊星歯車５２の径方向外側に配置される。内歯歯車６１は、中心軸９１を中心に回転可能であって、３つの遊星歯車５２と噛み合う。内歯歯車６１は、３つの遊星歯車５２と噛み合うことで、中心軸９１を中心に回転する。ただし、周方向における内歯歯車６１の回転角度は、小さい。内歯歯車６１は、後の図４で説明する、転動体６４１が、第１凹部６１Ａおよび第２凹部６２Ａから外れない程度に回転する。 The internal gear 61 is arranged radially outside the three planetary gears 52, as shown in FIGS. The internal gear 61 is rotatable around a central axis 91 and meshes with the three planetary gears 52 . The internal gear 61 rotates around the central axis 91 by meshing with the three planetary gears 52 . However, the rotation angle of the internal gear 61 in the circumferential direction is small. The internal gear 61 rotates to such an extent that the rolling elements 641, which will be described later in FIG.

第１環状部材６２および第２環状部材６３は、軸方向から視て、中心軸９１を囲む円環状の部材である。第１環状部材６２および第２環状部材６３は、キー７３Ａにより、中心軸９１を中心とする回転が不可に、側部７３の内周面に設けられる。第１環状部材６２および第２環状部材６３は、内歯歯車６１と軸方向に並び、内歯歯車６１より、入力軸２側に配置される。 The first annular member 62 and the second annular member 63 are annular members surrounding the central axis 91 when viewed from the axial direction. The first annular member 62 and the second annular member 63 are provided on the inner peripheral surface of the side portion 73 so as not to rotate around the central axis 91 by means of a key 73A. The first annular member 62 and the second annular member 63 are axially aligned with the internal gear 61 and arranged closer to the input shaft 2 than the internal gear 61 .

第１環状部材６２は、軸方向に変位可能に、第１円筒部４２１の径方向外側に配置される。また、第１環状部材６２は、内歯歯車６１と軸方向に対向する。内歯歯車６１と第１環状部材６２との間には、後述のカム６４が設けられる。第１環状部材６２の内周面は、遊星ローラ４２の第１円筒部４２１の外周面に当接する。第１環状部材６２の内周面は、本願の「第１当接部」の一例である。 The first annular member 62 is arranged radially outside the first cylindrical portion 421 so as to be axially displaceable. Also, the first annular member 62 axially faces the internal gear 61 . A cam 64 to be described later is provided between the internal gear 61 and the first annular member 62 . The inner peripheral surface of the first annular member 62 contacts the outer peripheral surface of the first cylindrical portion 421 of the planetary roller 42 . The inner peripheral surface of the first annular member 62 is an example of the "first contact portion" of the present application.

第２環状部材６３は、軸方向に変位可能に、第２円筒部４２２の径方向外側に配置される。また、第２環状部材６３は、軸方向において、第１環状部材６２と対向し、第１環状部材６２と、第２環状部材６３との間に、遊星ローラ４２が介在する。第２環状部材６３の内周面は、遊星ローラ４２の第２円筒部４２２の外周面に当接する。第２環状部材６３の内周面は、本願の「第２当接部」の一例である。 The second annular member 63 is arranged radially outside the second cylindrical portion 422 so as to be axially displaceable. The second annular member 63 faces the first annular member 62 in the axial direction, and the planetary rollers 42 are interposed between the first annular member 62 and the second annular member 63 . The inner peripheral surface of the second annular member 63 contacts the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 422 of the planetary roller 42 . The inner peripheral surface of the second annular member 63 is an example of the "second contact portion" of the present application.

図４は、径方向から視たカム６４の側面図である。図４は、内歯歯車６１が回転していない状態を示す図である。カム６４は、内歯歯車６１に設けられた第１凹部６１Ａと、第１環状部材６２に設けられた第２凹部６２Ａと、転動体６４１とを有する。 FIG. 4 is a side view of the cam 64 viewed from the radial direction. FIG. 4 is a diagram showing a state in which the internal gear 61 is not rotating. The cam 64 has a first recess 61A provided in the internal gear 61, a second recess 62A provided in the first annular member 62, and rolling elements 641.

第１凹部６１Ａは、軸方向において、第１環状部材６２と対向する、内歯歯車６１の対向面に設けられる。第１凹部６１Ａは、内歯歯車６１の対向面から、軸方向の出力軸３側へＶ字状に凹む溝である。第１凹部６１Ａは、傾斜面６１１と、傾斜面６１２と有する。この例では、第１凹部６１Ａは、図３に示すように、中心軸９１を中心に、周方向に沿って等間隔に、８個設けられる。 61 A of 1st recessed parts are provided in the opposing surface of the internal gear 61 which opposes the 1st annular member 62 in an axial direction. 61 A of 1st recessed parts are groove|channels recessed in V shape from the opposing surface of the internal gear 61 to the output shaft 3 side of an axial direction. The first concave portion 61A has an inclined surface 611 and an inclined surface 612 . In this example, as shown in FIG. 3, eight first recesses 61A are provided around the central axis 91 at equal intervals along the circumferential direction.

第２凹部６２Ａは、軸方向において、内歯歯車６１と対向する、第１環状部材６２の対向面に設けられる。第２凹部６２Ａは、第１環状部材６２の対向面から、軸方向の入力軸２側へＶ字状に凹む溝である。第２凹部６２Ａは、傾斜面６２１と、傾斜面６２２と有する。第２凹部６２Ａは、第１凹部６１Ａと同様に、中心軸９１を中心に、周方向に沿って等間隔に、８個設けられる。そして、第１凹部６１Ａと第２凹部６２Ａとは、軸方向に対向し、間に空間を形成する。 62 A of 2nd recessed parts are provided in the opposing surface of the 1st annular member 62 which opposes the internal gear 61 in an axial direction. The second recessed portion 62A is a groove that is recessed in a V shape from the facing surface of the first annular member 62 toward the input shaft 2 in the axial direction. The second recess 62A has an inclined surface 621 and an inclined surface 622 . Similarly to the first recesses 61A, eight second recesses 62A are provided around the central axis 91 at regular intervals along the circumferential direction. The first recess 61A and the second recess 62A face each other in the axial direction and form a space therebetween.

転動体６４１は、第１凹部６１Ａと、第２凹部６２Ａとの間の空間に介在する球状の剛体である。入力軸２が回転せず、出力軸３に回転負荷が与えられていない状態では、転動体６４１は、第１凹部６１Ａの傾斜面６１１、６１２と、第２凹部６２Ａの傾斜面６２１、６２２それぞれに接触する。転動体６４１は、内歯歯車６１が回転することで、第１凹部６１Ａの傾斜面６１１、６１２、および第２凹部６２Ａの傾斜面６２１、６２２を転がる。 The rolling element 641 is a spherical rigid body interposed in the space between the first recess 61A and the second recess 62A. In a state in which the input shaft 2 does not rotate and no rotational load is applied to the output shaft 3, the rolling elements 641 are arranged on the inclined surfaces 611 and 612 of the first recess 61A and the inclined surfaces 621 and 622 of the second recess 62A, respectively. come into contact with As the internal gear 61 rotates, the rolling elements 641 roll on the inclined surfaces 611 and 612 of the first recess 61A and the inclined surfaces 621 and 622 of the second recess 62A.

バネ６５は、内歯歯車６１の軸方向の出力軸３側に位置し、内歯歯車６１と、側部７３とで挟まれた状態で設けられる。バネ６５は、複数の遊星ローラ４２を、径方向内側に押圧する弾性部材である。この例では、バネ６５は、内歯歯車６１を第１環状部材６２側へ押圧する。詳しくは後述するが、第１環状部材６２に、軸方向の入力軸２側への押圧力を付与することで、バネ６５の押圧力は遊星ローラ４２の第１円筒部の傾斜面４２１によって、径方向内側への押圧力が発生する。 The spring 65 is located on the side of the output shaft 3 in the axial direction of the internal gear 61 and is provided in a state sandwiched between the internal gear 61 and the side portion 73 . The spring 65 is an elastic member that presses the plurality of planetary rollers 42 radially inward. In this example, the spring 65 presses the internal gear 61 toward the first annular member 62 . Although details will be described later, by applying a pressing force toward the input shaft 2 in the axial direction to the first annular member 62, the pressing force of the spring 65 is applied by the inclined surface 421 of the first cylindrical portion of the planetary roller 42. A radially inward pressing force is generated.

この調圧機構６により、出力軸３に加えられた微小外力が、入力軸２に伝わり易くする性能（バックドライバビリティ）を向上させることができる。バックドライバビリティが向上することにより、出力軸３に加わった衝撃（負荷）に応じて、入力軸２側の回転制御を精度よく行える。また、調圧機構６により、第１回転機構４において、精度よく減速比を得ることができる。さらに、調圧機構６により、遊星ローラ４２と、第１環状部材６２および第２環状部材６３、太陽ローラ４１との滑りを小さくして、ロストモーションの発生を防ぐことができる。調圧機構６の動作については、後に詳述する。 The pressure regulating mechanism 6 can improve performance (back drivability) in which a minute external force applied to the output shaft 3 is easily transmitted to the input shaft 2 . By improving the back drivability, the rotation control of the input shaft 2 side can be accurately performed according to the impact (load) applied to the output shaft 3 . In addition, the pressure regulating mechanism 6 can accurately obtain the reduction ratio in the first rotating mechanism 4 . Furthermore, the pressure regulating mechanism 6 reduces slippage between the planetary rollers 42, the first annular member 62, the second annular member 63, and the sun roller 41, thereby preventing the occurrence of lost motion. The operation of the pressure regulating mechanism 6 will be detailed later.

＜２．変速機の動作＞
上記のように構成される変速機１の動作について、説明する。<2. Transmission operation>
The operation of the transmission 1 configured as described above will be described.

入力軸２には、不図示のモータが接続され、回転駆動力が付与される。入力軸２が中心軸９１を中心に回転すると、入力軸２と一体的に太陽ローラ４１も回転する。太陽ローラ４１が回転すると、太陽ローラ４１と接触する３つの遊星ローラ４２が、自転軸９２を中心に自転しつつ、中心軸９１を中心に公転する。 A motor (not shown) is connected to the input shaft 2 to apply rotational driving force. When the input shaft 2 rotates about the central axis 91 , the sun roller 41 also rotates integrally with the input shaft 2 . When the sun roller 41 rotates, the three planetary rollers 42 in contact with the sun roller 41 revolve around the central axis 91 while rotating around the rotation axis 92 .

３つの遊星ローラ４２が公転すると、第１遊星ローラ支持部４３１および回転伝達軸４４が、中心軸９１を中心に、回転する。そして、回転伝達軸４４と一体的に、太陽歯車５１が、中心軸９１を中心に回転する。このとき、第１遊星ローラ支持部４３１および回転伝達軸４４の回転数は、入力軸２および太陽ローラ４１の回転数よりも低い。つまり、第１回転機構４は、入力軸２の回転速度を減速させて、第２回転機構５に伝達する。 When the three planetary rollers 42 revolve, the first planetary roller support portion 431 and the rotation transmission shaft 44 rotate around the central axis 91 . The sun gear 51 rotates about the central axis 91 integrally with the rotation transmission shaft 44 . At this time, the rotational speeds of the first planetary roller support portion 431 and the rotation transmission shaft 44 are lower than the rotational speeds of the input shaft 2 and the sun roller 41 . In other words, the first rotating mechanism 4 reduces the rotational speed of the input shaft 2 and transmits it to the second rotating mechanism 5 .

太陽歯車５１が、中心軸９１を中心に回転すると、太陽歯車５１と噛み合う３つの遊星歯車５２が、自転軸９３を中心に自転しつつ、中心軸９１を中心に公転する。３つの遊星歯車５２が公転すると、遊星歯車支持部５３は、中心軸９１を中心に回転する。このとき、遊星歯車支持部５３の回転数は、太陽歯車５１の回転数よりも低い。このため、遊星歯車支持部５３と一体的に回転する出力軸３は、太陽歯車５１の回転数より低い回転数で回転する。つまり、第２回転機構５は、第１回転機構４により減速された入力軸２の回転速度を、さらに減速させて、出力軸３へ伝達する。 When the sun gear 51 rotates around the central axis 91 , the three planetary gears 52 meshing with the sun gear 51 revolve around the central axis 91 while rotating around the rotation axis 93 . When the three planetary gears 52 revolve, the planetary gear support portion 53 rotates around the central axis 91 . At this time, the rotation speed of the planetary gear support portion 53 is lower than the rotation speed of the sun gear 51 . Therefore, the output shaft 3 that rotates integrally with the planetary gear support portion 53 rotates at a rotation speed lower than the rotation speed of the sun gear 51 . That is, the second rotating mechanism 5 further reduces the rotational speed of the input shaft 2 reduced by the first rotating mechanism 4 and transmits the reduced rotational speed to the output shaft 3 .

また、３つの遊星歯車５２が回転すると、調圧機構６が作用し、遊星ローラ４２に対して、径方向内側への押圧力を発生させる。３つの遊星歯車５２は、入力軸２が回転すると、中心軸９１を中心に公転する。また、３つの遊星歯車５２は、入力軸２が回転しない場合であっても、出力軸３に回転方向の負荷が作用すると、中心軸９１を中心に公転しようとする。つまり、調圧機構６は、入力軸２の回転、または、出力軸３の回転方向の負荷に応じて、複数の遊星ローラ４２を径方向内側へ押圧する押圧力を発生する。 Further, when the three planetary gears 52 rotate, the pressure regulating mechanism 6 acts to generate a radially inward pressing force against the planetary rollers 42 . The three planetary gears 52 revolve around the central axis 91 when the input shaft 2 rotates. Moreover, even when the input shaft 2 does not rotate, the three planetary gears 52 attempt to revolve around the central axis 91 when a load in the rotational direction acts on the output shaft 3 . That is, the pressure regulating mechanism 6 generates a pressing force that presses the plurality of planetary rollers 42 radially inward according to the rotation of the input shaft 2 or the load in the rotation direction of the output shaft 3 .

図５、図６および図７は、調圧機構６の作用を説明するための図である。図５は、径方向から視たカム６４の側面図である。図５では、内歯歯車６１に回転方向の負荷が作用していないときの、内歯歯車６１と、第１環状部材６２と、転動体６４１と、を破線で示す。図６は、内歯歯車６１に回転方向の負荷が作用しないときのバネ６５の状態を示す図である。図７は、内歯歯車６１に回転方向の負荷が作用したときのバネ６５の状態を示す図である。 5, 6 and 7 are diagrams for explaining the action of the pressure regulating mechanism 6. FIG. FIG. 5 is a side view of the cam 64 viewed from the radial direction. In FIG. 5, the internal gear 61, the first annular member 62, and the rolling elements 641 are indicated by dashed lines when no load is applied to the internal gear 61 in the rotational direction. FIG. 6 is a diagram showing the state of the spring 65 when no rotational load acts on the internal gear 61. As shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing the state of the spring 65 when a rotational load acts on the internal gear 61. As shown in FIG.

内歯歯車６１に回転方向の負荷が作用していないとき、図６に示すように、内歯歯車６１は、バネ６５により、第１環状部材６２側へ押圧される。第１環状部材６２の内周面は、第１円筒部４２１の外周面と当接する。第１環状部材６２が内歯歯車６１から押圧力を受けると、第１環状部材６２の内周面と、第１円筒部４２１の外周面との当接位置は、軸方向の入力軸２側へ移動する。第１円筒部４２１は、出力軸３側に向かって径が縮小する円錐状である。このため、当接位置が移動すると、第１環状部材６２が、第１円筒部４２１を押圧する押圧力は強くなる。同様に、第２環状部材６３が、第２円筒部４２２を押圧する押圧力も、強くなる。 When no rotational load acts on the internal gear 61, the internal gear 61 is pressed toward the first annular member 62 by the spring 65, as shown in FIG. The inner peripheral surface of the first annular member 62 contacts the outer peripheral surface of the first cylindrical portion 421 . When the first annular member 62 receives a pressing force from the internal gear 61, the contact position between the inner peripheral surface of the first annular member 62 and the outer peripheral surface of the first cylindrical portion 421 changes to the input shaft 2 side in the axial direction. Move to The first cylindrical portion 421 has a conical shape whose diameter decreases toward the output shaft 3 side. Therefore, when the contact position moves, the pressing force with which the first annular member 62 presses the first cylindrical portion 421 increases. Similarly, the pressing force with which the second annular member 63 presses the second cylindrical portion 422 also increases.

この結果、第１環状部材６２および第２環状部材６３は、遊星ローラ４２および太陽ローラ４１を押圧するため、遊星ローラ４２と、第１環状部材６２および第２環状部材６３、太陽ローラ４１との滑りは小さくなる。これにより、入力軸２の回転開始時において、遊星ローラ４２と、第１環状部材６２および第２環状部材６３、太陽ローラ４１との間で、滑りに起因するロストモーションの発生を防ぐことができる。このように、調圧機構６は、３つの遊星ローラ４２が回転しない場合、つまり、入力軸２および出力軸３のいずれも回転しない場合であっても、複数の遊星ローラ４２を径方向内側へ押圧する押圧力を発生する。 As a result, since the first annular member 62 and the second annular member 63 press the planetary roller 42 and the sun roller 41 , the planetary roller 42 , the first annular member 62 and the second annular member 63 , and the sun roller 41 slippage is reduced. As a result, when the input shaft 2 starts rotating, it is possible to prevent lost motion due to slippage between the planetary rollers 42 , the first annular member 62 and the second annular member 63 , and the sun roller 41 . . In this way, the pressure regulating mechanism 6 moves the plurality of planetary rollers 42 radially inward even when the three planetary rollers 42 do not rotate, that is, when neither the input shaft 2 nor the output shaft 3 rotates. A pressing force is generated.

３つの遊星歯車５２が回転すると、内歯歯車６１が、図５の矢印で示す周方向に、僅かに回転する。このとき、内歯歯車６１は、転動体６４１を転がしながら、周方向に移動する。そして、図５のように、内歯歯車６１の傾斜面６１１および第１環状部材６２の傾斜面６２２は、転動体６４１に乗り上がる。その結果、内歯歯車６１は、第１環状部材６２から離れる方向へ移動する。このとき、図７に示すように、バネ６５は、内歯歯車６１により、軸方向の出力軸３側へ押圧されるが、ケーシング７の側部７３からの反力を受け、収縮する。そして、第１環状部材６２は、第１円筒部４２１を径方向内側に押圧する。このときの押圧力は、図６の場合よりも強い。同様に、第２環状部材６３が、第２円筒部４２２を押圧する押圧力も、強くなる。つまり、内歯歯車６１に負荷が作用する場合、内歯歯車６１に負荷が作用していない場合よりも、遊星ローラ４２は、太陽ローラ４１に強く押圧する。 When the three planetary gears 52 rotate, the internal gear 61 slightly rotates in the circumferential direction indicated by the arrows in FIG. At this time, the internal gear 61 moves in the circumferential direction while rolling the rolling elements 641 . Then, as shown in FIG. 5 , the inclined surface 611 of the internal gear 61 and the inclined surface 622 of the first annular member 62 ride on the rolling elements 641 . As a result, the internal gear 61 moves away from the first annular member 62 . At this time, as shown in FIG. 7, the spring 65 is pressed axially toward the output shaft 3 by the internal gear 61, but receives a reaction force from the side portion 73 of the casing 7 and contracts. The first annular member 62 presses the first cylindrical portion 421 radially inward. The pressing force at this time is stronger than in the case of FIG. Similarly, the pressing force with which the second annular member 63 presses the second cylindrical portion 422 also increases. That is, when the internal gear 61 is loaded, the planetary rollers 42 press the sun roller 41 more strongly than when the internal gear 61 is not loaded.

これにより、太陽ローラ４１と、遊星ローラ４２との滑りに起因する、ロストモーションの発生を防ぐことができる。また、遊星ローラ４２と、第１環状部材６２および第２環状部材６３、太陽ローラ４１との接触圧は大きくなるため、遊星ローラ４２と、第１環状部材６２および第２環状部材６３、太陽ローラ４１との間の摩擦力が大きくなる。その結果、第１回転機構４において、回転速度が精度よく減速する。このように、第１回転機構４では、調圧機構６により、精度よく減速比を得ることができる。 As a result, the occurrence of lost motion due to slippage between the sun roller 41 and the planetary rollers 42 can be prevented. Further, since the contact pressure between the planetary rollers 42, the first annular member 62, the second annular member 63, and the sun roller 41 increases, the planetary rollers 42, the first annular member 62, the second annular member 63, and the sun roller 41 becomes large. As a result, the rotational speed of the first rotating mechanism 4 is reduced with high accuracy. Thus, in the first rotating mechanism 4 , the reduction ratio can be obtained with high accuracy by the pressure adjusting mechanism 6 .

さらに、入力軸２を回転させない状態で、出力軸３に回転負荷がかかると、３つの遊星歯車５２が、中心軸９１を中心に公転する。このとき、３つの遊星歯車５２は、内歯歯車６１と噛み合い、内歯歯車６１は、中心軸９１を中心として僅かに回転する。そして、図５～図７で説明したように、調圧機構６が作用することで、遊星ローラ４２と、第１環状部材６２および第２環状部材６３、太陽ローラ４１との接触圧は大きくなる。このため、遊星ローラ４２と、第１環状部材６２および第２環状部材６３、太陽ローラ４１との滑りが小さく、出力軸３に加えられた回転負荷は、入力軸２に伝わり易くなる。つまり、バックドライバビリティが向上する。その結果、出力軸３に加わった回転負荷に応じて、入力軸２に接続されるモータの回転制御を精度よく行える。 Furthermore, when a rotational load is applied to the output shaft 3 while the input shaft 2 is not rotated, the three planetary gears 52 revolve around the central axis 91 . At this time, the three planetary gears 52 mesh with the internal gear 61 , and the internal gear 61 slightly rotates around the central axis 91 . 5 to 7, the contact pressure between the planetary rollers 42, the first annular member 62, the second annular member 63, and the sun roller 41 increases due to the action of the pressure regulating mechanism 6. . Therefore, slippage between the planetary rollers 42 , the first annular member 62 and the second annular member 63 , and the sun roller 41 is small, and the rotational load applied to the output shaft 3 is easily transmitted to the input shaft 2 . That is, back drivability is improved. As a result, the rotation of the motor connected to the input shaft 2 can be accurately controlled according to the rotational load applied to the output shaft 3 .

＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。<3. Variation>
Although exemplary embodiments of the invention have been described above, the invention is not limited to the above embodiments.

図８は、変形例の変速機の一部断面図である。この例では、バネ６５は、軸方向において、第２環状部材６３の入力軸２側に設けられる。また、カム６４は、軸方向において、内歯歯車６１の出力軸３側に設けられる。内歯歯車６１と、第１環状部材６２との間には、例えば、すべり軸受が設けられる。この構成であっても、カム６４の押圧力およびバネ６５の弾性力を利用して、遊星ローラ４２に対して、径方向内側への押圧力を発生させることができる。 FIG. 8 is a partial cross-sectional view of a transmission of a modified example. In this example, the spring 65 is provided on the input shaft 2 side of the second annular member 63 in the axial direction. Also, the cam 64 is provided on the output shaft 3 side of the internal gear 61 in the axial direction. For example, a slide bearing is provided between the internal gear 61 and the first annular member 62 . Even with this configuration, the pressing force of the cam 64 and the elastic force of the spring 65 can be utilized to generate a radially inward pressing force against the planetary rollers 42 .

上記の実施形態では、変速機１は、ロボットに用いられるものとして説明したが、これに限定されない。また、遊星ローラ４２および遊星歯車５２の数は、上記の実施形態で説明した数に限定されない。 Although the transmission 1 has been described as being used in a robot in the above embodiment, it is not limited to this. Also, the number of planetary rollers 42 and planetary gears 52 is not limited to the number described in the above embodiment.

以上、一実施形態について説明したが、上述の実施形態および変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。 Although one embodiment has been described above, each element appearing in the above-described embodiment and modifications may be appropriately combined as long as there is no contradiction.

本出願は、２０１７年１０月１８日に出願された日本出願である特願２０１７－２０１４９９号に基づく優先権を主張し、当該日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2017-201499 filed on October 18, 2017, and incorporates all the descriptions described in the Japanese application.

本願は、変速機に利用できる。 The present application can be used for transmissions.

１：変速機
２：入力軸
３：出力軸
４：第１回転機構
５：第２回転機構
６：調圧機構
７：ケーシング
４１：太陽ローラ
４２：遊星ローラ
４４：回転伝達軸
５１：太陽歯車
５２：遊星歯車
５３：遊星歯車支持部
６１：内歯歯車
６１Ａ：第１凹部
６２：第１環状部材
６２Ａ：第２凹部
６３：第２環状部材
６４：カム
６５：バネ
７１：軸保持部
７２：蓋部
７３Ａ：キー
７３：側部
８１：軸受
８２：軸受
８３：軸受
９１：中心軸
９２：自転軸
９３：自転軸
４２１：第１円筒部
４２２：第２円筒部
４３１：第１遊星ローラ支持部
４３２：第２遊星ローラ支持部
５３１：支持板
５３２：回転軸
６１１：傾斜面
６１２：傾斜面
６２１：傾斜面
６２２：傾斜面
６４１：転動体

Reference Signs List 1 : Transmission 2 : Input shaft 3 : Output shaft 4 : First rotating mechanism 5 : Second rotating mechanism 6 : Pressure regulating mechanism 7 : Casing 41 : Sun roller 42 : Planetary roller 44 : Rotation transmission shaft 51 : Sun gear 52 : Planetary gear 53 : Planetary gear support portion 61 : Internal gear 61A : First concave portion 62 : First annular member 62A : Second concave portion 63 : Second annular member 64 : Cam 65 : Spring 71 : Shaft holding portion 72 : Lid Portion 73A : Key 73 : Side portion 81 : Bearing 82 : Bearing 83 : Bearing 91 : Central shaft 92 : Rotation shaft 93 : Rotation shaft 421 : First cylindrical portion 422 : Second cylindrical portion 431 : First planetary roller support portion 432 : Second planetary roller support portion 531 : Support plate 532 : Rotating shaft 611 : Inclined surface 612 : Inclined surface 621 : Inclined surface 622 : Inclined surface 641 : Rolling element

Claims

中心軸に沿って延び、中心軸を中心に回転する入力軸および出力軸を備え、前記入力軸と異なる速度で、前記出力軸を回転させる、変速機であって、
前記入力軸の回転を変速して前記出力軸に伝達する、第１回転機構および第２回転機構、
を備え、
前記第１回転機構は、
前記入力軸と一体的に回転する太陽ローラと、
前記太陽ローラの周囲に配置され、自転軸を中心として、前記太陽ローラの回転に伴い自転する複数の遊星ローラと、
複数の前記遊星ローラの自転軸を支持し、中心軸を中心とする複数の前記遊星ローラの公転と共に、中心軸を中心として回転する遊星ローラ支持部と、
前記遊星ローラ支持部と共に、中心軸を中心として回転する回転伝達軸と、
を有し、
前記第２回転機構は、
前記回転伝達軸と一体的に回転する太陽歯車と、
自転軸を中心として回転可能に、前記太陽歯車の周囲に配置され、前記太陽歯車と噛み合う、複数の遊星歯車と、
複数の前記遊星歯車の自転軸を支持し、中心軸を中心とする複数の前記遊星歯車の公転と共に、中心軸を中心として回転する遊星歯車支持部と、
を有し、
前記出力軸は、前記遊星歯車支持部と共に、中心軸を中心として回転し、
前記出力軸の回転方向の負荷に応じて、複数の前記遊星ローラを径方向内側へ押圧する調圧機構、
をさらに備える、
変速機。 A transmission comprising an input shaft and an output shaft extending along a central axis and rotating about the central axis, wherein the output shaft is rotated at a different speed than the input shaft,
a first rotation mechanism and a second rotation mechanism that speed-change the rotation of the input shaft and transmit it to the output shaft;
with
The first rotation mechanism is
a sun roller that rotates integrally with the input shaft;
a plurality of planetary rollers arranged around the sun roller and rotating about a rotation axis as the sun roller rotates;
a planetary roller support that supports the rotation shafts of the plurality of planetary rollers and rotates about the central axis together with the revolution of the plurality of planetary rollers about the central axis;
a rotation transmission shaft that rotates around a central axis together with the planetary roller support;
has
The second rotation mechanism is
a sun gear that rotates integrally with the rotation transmission shaft;
a plurality of planetary gears rotatably disposed about the sun gear and meshing with the sun gear;
a planetary gear support that supports the rotation shafts of the plurality of planetary gears and rotates about the central axis together with the revolution of the plurality of planetary gears about the central axis;
has
The output shaft rotates about a central axis together with the planetary gear support,
a pressure regulating mechanism that presses the plurality of planetary rollers radially inward in accordance with the load in the rotational direction of the output shaft;
further comprising
transmission.

請求項１に記載の変速機であって、
前記遊星ローラは、
自転軸を囲み、前記出力軸側へ軸方向に突出し、前記出力軸側に向かって径が縮小する円錐状の第１円筒部、
を有し、
前記調圧機構は、
中心軸を中心に回転可能に、複数の前記遊星歯車の径方向外側に配置され、複数の前記遊星歯車と噛み合う、内歯歯車と、
軸方向に変位可能に、前記第１円筒部の径方向外側に配置され、前記第１円筒部の外周面に当接する第１当接部と、
前記内歯歯車の回転に伴い、前記第１当接部を軸方向に変位させるカムと、
を有する、
変速機。 A transmission according to claim 1, wherein
The planetary roller is
a conical first cylindrical portion that surrounds the rotation shaft, protrudes in the axial direction toward the output shaft, and has a diameter that decreases toward the output shaft;
has
The pressure regulating mechanism is
an internal gear arranged radially outside the plurality of planetary gears so as to be rotatable about a central axis and meshing with the plurality of planetary gears;
a first contact portion arranged radially outwardly of the first cylindrical portion so as to be displaceable in the axial direction and in contact with the outer peripheral surface of the first cylindrical portion;
a cam that axially displaces the first contact portion as the internal gear rotates;
having
transmission.

請求項２に記載の変速機であって、
前記調圧機構は、
軸方向に変位可能に、前記第１円筒部の径方向外側に配置され、かつ、前記内歯歯車と軸方向に対向する、中心軸を囲む第１環状部材
を有し、
前記第１当接部は、前記第１環状部材の内周面であり、
前記カムは、
前記第１環状部材と対向する、前記内歯歯車の対向面に設けられた第１凹部と、
前記内歯歯車と対向する、前記第１環状部材の対向面に設けられ、前記第１凹部と対向する第２凹部と、
前記第１凹部と、前記第２凹部との間に介在する転動体と、
を有する、
変速機。 A transmission according to claim 2, wherein
The pressure regulating mechanism is
a first annular member disposed axially displaceably outside the first cylindrical portion in the radial direction and facing the internal gear in the axial direction and surrounding a central axis;
The first contact portion is an inner peripheral surface of the first annular member,
The cam is
a first recess provided on the facing surface of the internal gear facing the first annular member;
a second recess provided on the facing surface of the first annular member facing the internal gear and facing the first recess;
a rolling element interposed between the first recess and the second recess;
having
transmission.

請求項２または請求項３に記載の変速機であって、
前記遊星ローラは、自転軸を囲み、前記入力軸側へ軸方向に突出し、前記入力軸側に向かって径が縮小する円錐状の第２円筒部を有し、
前記調圧機構は、前記第２円筒部の径方向外側に配置され、前記第２円筒部の外周面に当接する第２当接部、を有する、
変速機。 A transmission according to claim 2 or claim 3,
The planetary roller has a conical second cylindrical portion that surrounds the rotation shaft, protrudes in the axial direction toward the input shaft, and has a diameter that decreases toward the input shaft ;
The pressure regulating mechanism has a second contact portion disposed radially outward of the second cylindrical portion and in contact with the outer peripheral surface of the second cylindrical portion.
transmission.

請求項４に記載の変速機であって、
前記調圧機構は、
前記第２円筒部の径方向外側に配置され、中心軸を囲む第２環状部材
を有し、
前記第２当接部は、前記第２環状部材の内周面である、
変速機。 A transmission according to claim 4, wherein
The pressure regulating mechanism is
Having a second annular member disposed radially outward of the second cylindrical portion and surrounding the central axis,
The second contact portion is an inner peripheral surface of the second annular member,
transmission.

請求項２から請求項５までのいずれか一つに記載の変速機であって、
前記調圧機構は、
前記内歯歯車を軸方向に押圧する弾性部材、
を有する、
変速機。 A transmission according to any one of claims 2 to 5,
The pressure regulating mechanism is
an elastic member that axially presses the internal gear ;
having
transmission.

請求項５に記載の変速機であって、 A transmission according to claim 5, wherein
前記調圧機構は、 The pressure regulating mechanism is
前記第２環状部材を軸方向に押圧する弾性部材、 an elastic member that axially presses the second annular member;
を有する、having
変速機。 transmission.

請求項１から請求項７までのいずれか一つに記載の変速機であって、
前記太陽ローラは、前記入力軸の外周面である、
変速機。 A transmission according to any one of claims 1 to 7 ,
The sun roller is an outer peripheral surface of the input shaft,
transmission.