(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングにスラスト方向を拘束して回転軸受で支えられ先端に小径のテーパローラを設けた入又は出力軸と、前記ハウジングに前記入又は出力軸と直交し軸受により回転自由に支えられた出又は入力軸と、同出又は入力軸に固設された大径のテーパローラと、この大径のテーパローラと前記小径のテーパローラとを圧接する手段とを設けてなる直交形転がり伝動装置において、前記大径のテーパローラの嵌合孔部のテーパ面部側に、同テーパ面部に弾性を付与するための出又は入力軸との嵌め合いスキマを設けたことを特徴とする直交形転がり伝動装置。
【請求項２】
ハウジングにスラスト方向を拘束して回転軸受で支えられ先端に小径のテーパローラを設けた入又は出力軸と、前記ハウジングに前記入又は出力軸と直交し軸受により回転自由に支えられた出又は入力軸と、同出又は入力軸に固設された大径のテーパローラと、この大径のテーパローラと前記小径のテーパローラとを圧接する手段とを設けてなる直交形転がり伝動装置において、前記小径のテーパローラと大径のテーパローラとの少なくともいずれか一方に、そのテーパ面部に弾性を付与するための弾性付与部を設けると共に、前記大径テーパローラのストレート面部の円周上に小径及び大径テーパローラのテーパ面部の当たりを微調整する調整ネジを複数設けたことを特徴とする直交形転がり伝動装置。
【請求項３】
前記大径テーパローラのストレート面部の外周に環状のスリットを設けた請求項１又は２記載の直交形転がり伝動装置。
【請求項４】
前記小径のテーパローラに空洞部を設けた請求項１、２又は３記載の直交形転がり伝動装置。
【請求項５】
ハウジングにスラスト方向を拘束して回転軸受で支えられ先端に小径のテーパローラを設けた入又は出力軸と、前記ハウジングに前記入又は出力軸と直交し軸受により回転自由に支えられた出又は入力軸と、同出又は入力軸に固設された大径のテーパローラと、この大径のテーパローラと前記小径のテーパローラとを圧接する手段とを設けてなる直交形転がり伝動装置において、前記大径のテーパローラにそのテーパ面部に弾性を付与するための弾性付与部を設け、該弾性付与部は同大径のテーパローラに設けた薄肉テーパ部であり、同大径のテーパローラの軸ボス部外周に同大径のテーパローラの外周縁に当接してテーパ角度を微調整する環状の調整ナットを螺合させたことを特徴とする直交形転がり伝動装置。
【請求項６】
ハウジングにスラスト方向を拘束して回転軸受で支えられ先端に小径のテーパローラを設けた入又は出力軸と、前記ハウジングに前記入又は出力軸と直交し軸受により回転自由に支えられた出又は入力軸と、同出又は入力軸に固設された大径のテーパローラと、この大径のテーパローラと前記小径のテーパローラとを圧接する手段とを設けてなる直交形転がり伝動装置において、前記大径のテーパローラにそのテーパ面部に弾性を付与するための弾性付与部を設け、該弾性付与部は同大径のテーパローラに設けた薄肉テーパ部及び同テーパローラの外周に設けられたテーパ付き環状縁部であり、同環状縁部に当接する内テーパを有した環状部材を介して前記大径のテーパローラのテーパ角度を微調整する調整ナットを同大径のテーパローラの軸ボス部外周に螺合させたことを特徴とする直交形転がり伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【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の一例が実開昭５８−１９３１４８号公報に開示されている。
これを図６によって説明する。図において、入力軸１００は、その軸上にスペーサ１０１を間にして前後に設けられた軸受１０２、１０３を介してケーシング１０４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１０５が一体に形成されている。この入力軸１００は軸受１０２、１０３、スペーサ１０１と一体と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１０４とそのカバー１０６には前記入力軸１００と直交する出力軸１０７が軸受１０８、１０９を介して回転自在に支持され、当該出力軸１０７に前記小テーパローラ１０５と当接する大径のテーパローラ１１０が一体的に形成されている。又、この大テーパローラ１１０と前記入力軸１００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１０５に当接するアイドルテーパローラ１１１が軸受１１２、スラスト軸受１１３を介して出力軸１０７及びケーシング１０４に対し回転自在に支持されている。
【０００４】
一方、前記入力軸１００の入力側においてケーシング１０４には先端を軸受１０３に当接させて入力軸カバー１１４がねじ込まれ、ケーシング１０４に対しピン１１５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１０４内に出力軸１０７及びアイドルテーパローラ１１１を組付けてカバー１０６を締め付けた後、ケーシング１０４内に入力軸１００を挿入する。入力軸１００挿入後、入力軸１００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１１４を適当な締め付け力でケーシング１０４内に挿入後ピン１１５でケーシング１０４に固定する。
【０００６】
入力軸カバー１１４の締め付けにより入力軸１００には軸受１０３、スペーサ１０１、軸受１０２を介して軸方向押付力Ｔが作用し、小テーパローラ１０５と大テーパローラ１１０及びアイドルテーパローラ１１１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１０５と大テーパローラ１１０との間で動力が伝達される。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１１４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。
【０００７】
入力軸１００より出力軸１０７へ伝達される回転数に関しては、小テーパローラ１０５と大テーパローラ１１０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１０５がｎ回転する間に大テーパローラ１１０がｎ×ｄ1 ／ｄ2 回転するという関係を保っている。尚、動力の伝達時、アイドルテーパローラ１１１は入力軸１００の軸受１０２、１０３に作用するラジアル荷重を低減する。このことは軸受１０２、１０３の小型化ひいては装置全体のコンパクト化につながる。
【０００８】
【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導装置においては、小テーパローラ１０５と大テーパローラ１１０との圧接面は相対的に位置が一定に決められ、柔軟性がないので、僅かなテーパ加工上の誤差や組立の時の大テーパローラ１１０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片当たり（エッジ当たり）を生じ、テーパローラ転動面における部分的な磨耗やフレーキング等の損傷原因となっていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の構成は、ハウジングにスラスト方向を拘束して回転軸受で支えられ先端に小径のテーパローラを設けた入又は出力軸と、前記ハウジングに前記入又は出力軸と直交し軸受により回転自由に支えられた出又は入力軸と、同出又は入力軸に固設された大径のテーパローラと、この大径のテーパローラと前記小径のテーパローラとを圧接する手段とを設けてなる直交形転がり伝動装置において、前記大径のテーパローラの嵌合孔部のテーパ面部側に、同テーパ面部に弾性を付与するための出又は入力軸との嵌め合いスキマを設けたことを特徴とする。
また、ハウジングにスラスト方向を拘束して回転軸受で支えられ先端に小径のテーパローラを設けた入又は出力軸と、前記ハウジングに前記入又は出力軸と直交し軸受により回転自由に支えられた出又は入力軸と、同出又は入力軸に固設された大径のテーパローラと、この大径のテーパローラと前記小径のテーパローラとを圧接する手段とを設けてなる直交形転がり伝動装置において、前記小径のテーパローラと大径のテーパローラとの少なくともいずれか一方に、そのテーパ面部に弾性を付与するための弾性付与部を設けると共に、前記大径テーパローラのストレート面部の円周上に小径及び大径テーパローラのテーパ面部の当たりを微調整する調整ネジを複数設けたことを特徴とする。
また、前記大径テーパローラのストレート面部の外周に環状のスリットを設けたことを特徴とする。
また、前記小径のテーパローラに空洞部を設けたことを特徴とする。
また、ハウジングにスラスト方向を拘束して回転軸受で支えられ先端に小径のテーパローラを設けた入又は出力軸と、前記ハウジングに前記入又は出力軸と直交し軸受により回転自由に支えられた出又は入力軸と、同出又は入力軸に固設された大径のテーパローラと、この大径のテーパローラと前記小径のテーパローラとを圧接する手段とを設けてなる直交形転がり伝動装置において、前記大径のテーパローラにそのテーパ面部に弾性を付与するための弾性付与部を設け、該弾性付与部は同大径のテーパローラに設けた薄肉テーパ部であり、同大径のテーパローラの軸ボス部外周に同大径のテーパローラの外周縁に当接してテーパ角度を微調整する環状の調整ナットを螺合させたことを特徴とする。
また、ハウジングにスラスト方向を拘束して回転軸受で支えられ先端に小径のテーパローラを設けた入又は出力軸と、前記ハウジングに前記入又は出力軸と直交し軸受により回転自由に支えられた出又は入力軸と、同出又は入力軸に固設された大径のテーパローラと、この大径のテーパローラと前記小径のテーパローラとを圧接する手段とを設けてなる直交形転がり伝動装置において、前記大径のテーパローラにそのテーパ面部に弾性を付与するための弾性付与部を設け、該弾性付与部は同大径のテーパローラに設けた薄肉テーパ部及び同テーパローラの外周に設けられたテーパ付き環状縁部であり、同環状縁部に当接する内テーパを有した環状部材を介して前記大径のテーパローラのテーパ角度を微調整する調整ナットを同大径のテーパローラの軸ボス部外周に螺合させたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
前記構成によれば、小径のテーパローラと大径のテーパローラのいずれか一方又は両方のテーパ面部の弾性変形により、相互のテーパ面の当たりが均等化される。
【００１１】
また、調整ナットの螺合度合いにより前記当たりが微調整されテーパ角度がそのまま固定される。
【００１２】
【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一実施例を図１で示す。
ハウジング１に軸受２、３が、調整カバー４とスペーサ５、６及び締付けナット７によって、スラスト方向を拘束して取り付けられ、これら軸受２、３に、先端の小径の小テーパローラ８を一体に設けた入力軸９が嵌合して回転自在に支えられる。
【００１３】
前記調整カバー４はハウジング１に螺合しており、これをねじ込むことにより入力軸９と一体の小テーパローラ８の軸方向位置を調整し決めることができる。尚、図中１０は調整カバー４の回り止め用ストッパネジで、１１は調整カバー４に取付けられたシール部材である。
【００１４】
ハウジング１とサイドケース１２、１３との組合せ筐体には、前記入力軸９の軸中心線と直交する線上に貫通孔１４、１５が設けてあり、これら貫通孔１４、１５において、入力軸９と直交する出力軸１６が軸受１７、１８を介して回転自在に支えられている。尚、図中１９、２０はシール部材２１、２２がそれぞれ取り付けられたサイドカバーである。
【００１５】
前記出力軸１６には、大径の大テーパローラ２３がスペーサ２４で位置決めされ、キー２５で一体的に結合されている。この大テーパローラ２３と前記小テーパローラ８とはそれぞれテーパ面で圧接するように配設される。この際、軸受１７は大テーパローラ２３のテーパ面の接触圧によって生ずるスラストを受けるので、大きなスラストを受け得る容量を備えていることが必要である。
【００１６】
従って、調整カバー４をハウジング１にねじ込み入力軸９を軸方向に押すことによって小テーパローラ８と大テーパローラ２３との間に大きな接触圧力を発生し、摩擦伝動が可能となる。勿論、前記入力軸９と出力軸１６を入れ替えれば、本装置を増速装置として機能させられる。
【００１７】
そして、本実施例では、前記大テーパローラ２３に、前記小テーパローラ８のテーパ面部と転接するテーパ面部２３ａに弾性を付与するために、同テーパ面部に近接したストレート面部２３ｂの外周に環状のスリット２６が形成されると共に、出力軸１６が嵌合する嵌合孔部２３ｃのテーパ面部２３ａ側に嵌め込みスキマ２７が形成される。さらに、前記テーパ面部２３ａの背部に凹凸形状で係合して小テーパローラ８のテーパ面部に対し微調整で合わせられる調整ネジ２８がストレート面部２３ｂの円周上に複数ねじ込まれている。
【００１８】
このように構成されるため、調整カバー４の締め付けにより入力軸９には軸受２、３、スペーサ５、６、締付けナット７を介して軸方向への押付力が作用し、小テーパローラ８と大テーパローラ２３との接触面には押付力に比例して圧接力が発生し、この圧接力による摩擦力により小テーパローラ８と大テーパローラ２３との間で動力が伝達される。従って、調整カバー４の締付量の調整により摩擦力を調整することで本装置の伝達動力を調整し得る。
【００１９】
入力軸９より出力軸１６へ伝達される回転数は、小テーパローラ８と大テーパローラ２３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８がｎ回転する間に大テーパローラ２３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。尚、ｄ1 ＝ｄ2 の減速比１もある。
【００２０】
各部品に加工や組立上の誤差があって、小テーパローラ８と大テーパローラ２３のテーパ面が合わない場合には、大テーパローラ２３に設けたスリット２６と嵌め合うスキマ２７により、大テーパローラ２３のテーパ面部２３ａは弾性変形による撓みが自在となって相手側の小テーパローラ８のテーパ面部へ容易に馴染むことができ、両テーパローラ８、２３のテーパ母線を合わせられる。さらに、調整ネジ２８を調整することにより両テーパローラ８、２３のテーパ面を微調整で合わせることができる。尚、この際調整ネジ２８のテーパ面部２３ａと当接する部分は凹凸形状になっていて圧接荷重に対し有利に作用するようになっている。
【００２１】
図２は、入力軸９の先端に一体に設けた小テーパローラ８の変形例で、同小テーパローラ８の軸心部に種々の形状の空洞部３０ａ，３０ｂ，３０ｃを形成して弾性変形可能に構成したものである。これによれば、大テーパローラの弾性変形に加えて小テーパローラ８の弾性変形により、両テーパローラのテーパ面における馴染みが一層良くなる。
【００２２】
図３は、大テーパローラ２３の変形例で、小テーパローラ８の図２のように形成した場合には、大テーパローラ２３には図１のようにスリット２６、嵌め合いスキマ２７及び調整ネジ２８を設けないで、高剛性を有するように形成したものである。
【００２３】
図４は、大径のテーパローラ２３のテーパ部３３を薄肉として弾性変形し易くし、同テーパローラ２３の外周縁に環状板３４を固設し、テーパローラ２３の軸ボス部に設けられたネジに螺合する調整ナット３５を設け、この調整ナット３５とこれに固設した止め部材３６とで環状板３４を挟み、調整ナット３５を、矢印で示したように往復回転移動させて、大径のテーパローラ２３のテーパ角度を微調整できるようにした例である。図４に示した２点鎖線は大径テーパローラのテーパ角度を立てた場合であり、同図の下方に１点鎖線で示したものはテーパ角度を寝かせた場合である。環状板３４と調整ナット３５の間に半径方向に隙間があって、小径テーパローラ８から接触圧を受けたとき、大径のテーパローラ２３のテーパ部３３の弾性変形を可能している。
【００２４】
図５は、大径のテーパローラ２３のテーパ部４３を薄肉として弾性変形し易くし、同テーパローラ２３の外周にテーパ付き環状縁部４３ａを設け、同環状縁部４３ａに当接する内テーパを有する環状部材４４と、テーパローラ２３の軸ボス部に設けられたネジに螺合する調整ナット４５を設けた例である。調整ナット４５を回転移動させて環状部材４４をテーパローラ２３の方に押すことにより、テーパローラ２３の環状縁部４３ａが矢印Ｆの方向に押され、テーパローラ２３のテーパ部４３が変形し、テーパ角を変えることができる。更に、調整のやりかたによっては、同時に同テーパローラ２３のテーパ部４３をクラウニングすることができる。環状部材４４と調整ナット４５の間に半径方向に隙間が設けてあって、小径テーパローラ８から接触圧を受けたとき、大径のテーパローラ２３のテーパ部４３の弾性変形を可能にしている。テーパ部４３の軸方向に圧力が働かぬように、テーパローラ２３の環状縁部４３ａと環状部材４４との接触面は摩擦を減らす手段を講じて置く必要がある。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、小径のテーパローラと大径のテーパローラとの少なくともいずれか一方に、そのテーパ面部の弾性を付与するための弾性付与部を設けたので、下記のような効果が得られる。
（１）小径のテーパローラと大径のテーパローラのテーパ面が片当たりすることなく安定し、且つスムーズな動力伝達が行われるため、耐久性が大幅に向上する。また、回転むらを含めた回転精度レベルが向上する。
（２）余分な回転部分がないので、動力損失は少なくなり、伝達効率が向上する。
（３）部品数が少なく、テーパローラのテーパ等の加工精度も緩くできるので低コストになる。
（４）圧接力の作用により、両テーパローラのテーパ面は容易に一致することから、組立工数等を低減できる。
（５）調整ナットで大テーパローラのテーパ角度を微調整するものは、簡単な調整操作により大テーパローラの角度を調整できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一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】同じく小テーパローラの変形例を示す各々の要部断面図である。
【図３】同じく大テーパローラの変形例を示す要部断面図である。
【図４】同じく大テーパローラの調整変形例を示す要部断面図である。
【図５】同じく大テーパローラの調整変形例を示す要部断面図である。
【図６】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】
１  ハウジング
２、３  軸受
４  調整カバー
８  テーパローラ
９  入力軸
１６  出力軸
１７、１８  軸受
２３  大テーパローラ
２６  スリット
２７  嵌め合いスキマ
２８  調整ネジ
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ  空洞部
３３  テーパ部
３５  調整ナット
４３  テーパ部
４３ａ  環状縁部
４４  環状部材
４５  調整ナット
【図１】
0003659669.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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