(57)【要約】【課題】サンローラと中間ローラのトラクション面に対して無駄なくローディングカムの軸方向推力を伝達できる摩擦ローラ式減速機を提供する。【解決手段】摩擦ローラ式減速機１００は、入力軸１１と同心に配置されるサンローラ１３と、出力軸１９に連結されるリングローラ１５と、サンローラ１３の外周面とリングローラ１５の内周面に転がり接触する複数の中間ローラ１７と、各ローラ間の転がり接触面に作用する伝達トルクの大きさに比例した押し付け力を転がり接触面に付与するローディングカム機構２１と、を備える。ローディングカム機構２１は、入力軸１１から伝達される入力軸周りの回転動を一方のカム側サンローラ素子３３の軸方向移動に変換して押し付け力を発生するカム機構を有する。一方のカム側サンローラ素子３３は、入力軸１１との間に複数の転動体２３を介して軸方向移動自在に配置される。【選択図】図１
2018004010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と同心に配置されるサンローラと、
前記サンローラの外周側に前記サンローラと同心に配置され、出力軸に連結されるリングローラと、
前記サンローラの外周面と前記リングローラの内周面に転がり接触する複数の中間ローラと、
前記サンローラ、前記リングローラ、前記中間ローラの各ローラ間の転がり接触面に作用する伝達トルクの大きさに比例した押し付け力を前記転がり接触面に付与するローディングカム機構と、
を備える摩擦ローラ式減速機であって、
前記サンローラは、前記入力軸の軸方向に並設された一対のサンローラ素子を有し、前記サンローラ素子の転がり接触面は、前記サンローラ素子同士が互いに対向する対向側端面から軸方向反対側の外側端面に向かって、前記中間ローラの自転軸中心線までの距離が短くなる傾斜面であり、
前記ローディングカム機構は、前記入力軸から伝達される入力軸周りの回転動を一方の前記サンローラ素子の軸方向移動に変換して前記押し付け力を発生するカム機構を有し、
前記一方のサンローラ素子は、前記入力軸との間に複数の転動体を介して軸方向移動自在に配置される摩擦ローラ式減速機。
【請求項２】
前記入力軸に外挿されたローディングカムカラーを備え、
前記転動体は、前記ローディングカムカラーと前記サンローラ素子との間に配置されている請求項１に記載の摩擦ローラ式減速機。
【請求項３】
前記ローディングカムカラーは、円周方向に沿って前記転動体が転動する転動溝が形成されている請求項２に記載の摩擦ローラ式減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦ローラ式減速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
摩擦ローラ式減速機にはローディングカム機構を備えるものがある（例えば特許文献１参照）。図１３に示すこの摩擦ローラ式減速機５００は、入力軸５０１と、出力軸５０３と、サンローラ５０５と、リングローラ５０７と、複数個の中間ローラ５０９と、ローディングカム装置５１１とを備える。サンローラ５０５は、軸方向に分割された１対のサンローラ素子５１３，５１５を有する。サンローラ５０５は、入力軸５０１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、且つ一方のサンローラ素子５１３を入力軸５０１に対する軸方向移動を可能に配置される。また、各中間ローラ５０９は、遊星軸５１７の周囲に回転自在に支持した状態で、それぞれの外周面を、サンローラ５０５の外周面とリングローラ５０７の内周面とに転がり接触させる。また、各遊星軸５１７の基端部は、キャリア５１９を介して、出力軸５０３に結合される。
【０００３】
ローディングカム装置５１１は、一方のサンローラ素子５１３と、入力軸５０１との間に設けられ、入力軸５０１の回転に伴って一方のサンローラ素子５１３を、他方のサンローラ素子５１５に向けて押圧する。入力軸５０１の中間部には、止め輪５２１により支え環５２３が係止される。この支え環５２３と一方のサンローラ素子５１３との間には、支え環５２３の側から順に、皿バネ５２５、カム板５２７、それぞれが転動体である複数個の玉５２９が配置される。そして、互いに対向する、一方のサンローラ素子５１３の基端面とカム板５２７の片側面との、それぞれ円周方向複数箇所に、被駆動側カム面５３１と駆動側カム面５３３が形成される。これら被駆動側カム面５３１と駆動側カム面５３３は、軸方向に関する深さが円周方向に関して中央部で最も深く、同じく両端部に向かうに従って漸次浅くなる形状を有する。
【０００４】
上記構成のローディングカム装置５１１は、入力軸５０１が停止している状態では、玉５２９が、被駆動側カム面５３１と駆動側カム面５３３の最も深くなった部分に位置する。この状態では、皿バネ５２５の弾力により、一方のサンローラ素子５１３を他方のサンローラ素子５１５に向け押圧する。これに対して、入力軸５０１が回転すると、玉５２９が、被駆動側カム面５３１と駆動側カム面５３３の浅くなった部分に移動する。そして、ローディングカム装置５１１は、一方のサンローラ素子５１３とカム板５２７との間隔を拡げ、一方のサンローラ素子５１３を他方のサンローラ素子５１５に向けて押圧する。その結果、一方のサンローラ素子５１３は、他方のサンローラ素子５１５に向けて、皿バネ５２５の弾力と、被駆動側カム面５３１と駆動側カム面５３３に対して玉５２９が接触しつつトルク伝達することにより発生する軸方向推力とのうち、大きな方の力で押圧されつつ回転駆動される。
【０００５】
上述のような摩擦ローラ式減速機５００の運転時には、ローディングカム装置５１１が発生する軸方向推力により、各中間ローラ５０９の外周面と、サンローラ５０５の外周面及びリングローラ５０７の内周面との転がり接触部の面圧が上昇する。この面圧は、入力軸５０１と出力軸５０３との間で伝達すべきトルクの大きさに応じて上昇する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−４０８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したローディングカム装置５１１は、入力軸５０１にローディングカムカラー（図示略）が外挿され、サンローラ５０５が、ローディングカムカラーに外挿された構成とされる場合もある。ローディングカム装置５１１は、カム面を通過するトルクに応じて軸方向推力を発生するが、この軸方向推力を受ける部品（サンローラ５０５、中間ローラ５０９、リングローラ５０７）は、径方向にそれぞれ弾性変形する。この弾性変形に追従して、サンローラ５０５は、ローディングカム装置５１１に対して相対回転しつつ、ローディングカムカラーの軸線に沿って移動する。このため、サンローラ５０５とローディングカムカラーとの間には、若干の隙間が設けられている。
【０００８】
しかしながら、サンローラ５０５とローディングカムカラーとの間の隙間の大きさによっては、以下の問題を生じる。すなわち、隙間が大きすぎる場合には、サンローラ５０５と入力軸５０１の回転中心が一致せず、動バランスの低下によって振動が発生する虞がある。また、サンローラ５０５が傾いてローディングカムカラーに噛み込み、ローディングカムカラーが損傷することや、ローディングカム装置５１１が発生した軸方向推力が損失して、トラクション面に必要な軸方向推力を伝達できなくなることが生じ得る。一方、隙間が小さすぎる場合には、サンローラ５０５の弾性変形量が隙間を上回ることによるローディングカムカラーへの径方向の噛み込み、及びサンローラ５０５とローディングカムカラー間の摩擦増大により軸方向推力が低下する懸念がある。
【０００９】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、サンローラと中間ローラのトラクション面に対して無駄なくローディングカムの軸方向推力を伝達できる摩擦ローラ式減速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は下記構成からなる。
入力軸と同心に配置されるサンローラと、前記サンローラの外周側に前記サンローラと同心に配置され、出力軸に連結されるリングローラと、前記サンローラの外周面と前記リングローラの内周面に転がり接触する複数の中間ローラと、前記サンローラ、前記リングローラ、前記中間ローラの各ローラ間の転がり接触面に作用する伝達トルクの大きさに比例した押し付け力を前記転がり接触面に付与するローディングカム機構と、を備える摩擦ローラ式減速機であって、前記サンローラは、前記入力軸の軸方向に並設された一対のサンローラ素子を有し、前記サンローラ素子の転がり接触面は、前記サンローラ素子同士が互いに対向する対向側端面から軸方向反対側の外側端面に向かって、前記中間ローラの自転軸中心線までの距離が短くなる傾斜面であり、前記ローディングカム機構は、前記入力軸から伝達される入力軸周りの回転動を一方の前記サンローラ素子の軸方向移動に変換して前記押し付け力を発生するカム機構を有し、前記一方のサンローラ素子は、前記入力軸との間に複数の転動体を介して軸方向移動自在に配置される摩擦ローラ式減速機。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る摩擦ローラ式減速機によれば、サンローラと中間ローラのトラクション面に対して無駄なくローディングカムの軸方向推力を伝達できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１構成例における摩擦ローラ式減速機の断面図である。
【図２】図１に示したローディングカム機構の分解斜視図である。
【図３】第１構成例のローディングカム機構の断面図である。
【図４】保持器を備えた第２構成例のローディングカム機構の断面図である。
【図５】図４に示した保持器の斜視図である。
【図６】保持器用の案内面がローディングカムカラーに設けられた変形例におけるローディングカム機構の要部断面図である。
【図７】ローディングカムカラーに転動溝が形成された第３構成例のローディングカム機構の断面図である。
【図８】図７に示したローディングカムカラーの斜視図である。
【図９】２つ割れの保持器を備えた第４構成例のローディングカム機構の断面図である。
【図１０】図９に示した保持器の斜視図である。
【図１１】入力軸に転動溝が形成された変形例のローディングカム機構の断面図である。
【図１２】リングローラに設けられた第５構成例のローディングカム機構の要部断面図である。
【図１３】従来の摩擦ローラ式減速機の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
＜第１構成例＞
図１は本発明の第１構成例における摩擦ローラ式減速機の断面図である。
【００１４】
本実施形態の摩擦ローラ式減速機１００は、概略的には、入力軸１１と、サンローラ１３と、リングローラ１５と、複数（本構成例では３個）の中間ローラ１７と、出力軸１９と、ローディングカム機構２１と、詳細を後述する転動体２３と、を備える。
【００１５】
サンローラ１３は、入力軸１１と同心に配置されて入力軸１１と一体に回転する。リングローラ１５は、サンローラ１３の外周側にサンローラ１３と同心に配置され、出力軸１９に連結される。複数の中間ローラ１７は、サンローラ１３の外周面とリングローラ１５の内周面との間の環状空間に配置され、サンローラ１３の外周面とリングローラ１５の内周面に転がり接触する。
【００１６】
出力軸１９は、入力軸１１と同芯に配置されてリングローラ１５から回転トルクを伝達可能にリングローラ１５に連結される。
【００１７】
ローディングカム機構２１は、サンローラ１３、リングローラ１５、中間ローラ１７の各ローラ間の転がり接触面に作用する伝達トルクの大きさに比例した押し付け力を転がり接触面に付与する。すなわち、ローディングカム機構２１は、出力軸１９と、各ローラ間の伝達トルクの大きさに比例して、各ローラ間の押し付け力を付与する。
【００１８】
なお、各ローラとは、サンローラ１３、中間ローラ１７、リングローラ１５である。また、各ローラ間の転がり接触面とは、サンローラ１３の転がり接触面２５、中間ローラ１７の転がり接触面２７と、リングローラ１５の転がり接触面２９である。
【００１９】
この摩擦ローラ式減速機１００は、図示しない電動モータ等の駆動軸に結合した入力軸１１によりサンローラ１３を回転駆動し、サンローラ１３の回転を、複数個の中間ローラ１７を介してリングローラ１５に伝達して、出力軸１９から取り出すものである。
【００２０】
摩擦ローラ式減速機１００の各部を更に詳細に説明すると、サンローラ１３は、入力軸１１の軸方向に沿って配置された一対のサンローラ素子、すなわち、反カム側サンローラ素子３１、カム側サンローラ素子３３からなる。反カム側サンローラ素子３１、カム側サンローラ素子３３は、軸方向に互いに対面し合う対向側端面３５の間に隙間を設けた状態で、互いに同芯に入力軸１１の外周に配置される。反カム側サンローラ素子３１は入力軸上に回転方向に規制された状態で配置され、カム側サンローラ素子３３は入力軸上に回転可能に且つ軸方向へ変位可能な状態で配置される。
【００２１】
これら反カム側サンローラ素子３１、カム側サンローラ素子３３の中間ローラ１７に対する転がり接触面は、それぞれ対向側端面３５から、その対向側端面３５とは反対側の外側端面に向かうに従って外径が大きくなる傾斜面として形成される。換言すれば、反カム側サンローラ素子３１とカム側サンローラ素子３３の転がり接触面は、反カム側サンローラ素子３１とカム側サンローラ素子３３が互いに対向する対向側端面３５から軸方向反対側の外側端面に向かって、中間ローラ１７の自転軸中心線までの距離が短くなる傾斜面となっている。
【００２２】
また、リングローラ１５の内周の転がり接触面は、リングローラ１５の内周面の軸方向中央部から軸方向両端に向かうに従ってそれぞれ内径が小さくなる方向に傾斜した傾斜面として形成される。中間ローラ１７の転がり接触面は、中間ローラ１７の外周面の軸方向中央部から軸方向両端に向かうに従ってそれぞれ外径が小さくなる方向に傾斜した傾斜面として形成される。そして、リングローラ１５の傾斜面に中間ローラ１７の傾斜面が転がり接触することにより、中間ローラ１７とリングローラ１５との軸方向相対変位が規制される。
【００２３】
なお、リングローラ１５の傾斜面は、凹曲面、特に凹球面の一部として形成してもよい。中間ローラ１７の傾斜面は、凸曲面とされる。特に、リングローラ１５が凹曲面である場合には、凹球面の曲率と同じかそれより小さい曲率の凸球面の一部として形成される。
【００２４】
中間ローラ１７は、入力軸１１の中心軸線を中心として円周方向に等間隔で配置される。各中間ローラ１７は、入力軸１１と平行な自転軸を中心として回転自在に、中間ローラホルダ３７にそれぞれ支持される。中間ローラホルダ３７は、各中間ローラ１７の自転軸の軸端部をラジアル軸受３９により回転自在に支持する。
【００２５】
中間ローラホルダ３７は、キャリア４１に対して軸方向へ微小移動自在に且つキャリア４１に揺動自在に支持される。中間ローラホルダ３７が揺動自在とされることにより、中間ローラ１７は径方向に微小移動が可能になる。また、キャリア４１が図示しない減速機ケーシングに固定され、これにより、中間ローラ１７は、入力軸１１に対する公転が防止される。
【００２６】
出力軸１９の入力軸側の端面には、断面円形の中心軸穴４３が形成される。その中心軸穴４３の中に、入力軸１１（高速軸）における出力軸１９の端部の挿入軸部４５が挿入される。そして、中心軸穴４３の内周面と挿入軸部４５の外周面との間に配置された転がり軸受４７は、入力軸１１と出力軸１９とを同軸で回転自在に支持している。
【００２７】
ローディングカム機構２１は、入力軸１１の回転に伴って可動側のカム側サンローラ素子３３を固定側の反カム側サンローラ素子３１に向けて軸方向に押圧変位させる。ローディングカム機構２１は、カム機構を有する。カム機構は、入力軸１１から伝達される入力軸周りの回転動をカム側サンローラ素子３３の軸方向移動に変換して押し付け力を発生する。カム側サンローラ素子３３が変位すると、反カム側サンローラ素子３１、カム側サンローラ素子３３の転がり接触面の傾斜面によって、中間ローラ１７に対して径方向の押圧力が付与され、また軸方向の押圧力も付与される。そして、中間ローラ１７を介して、リングローラ１５に対して径方向の押圧力及び軸方向の押圧力が付与される。これにより、各ローラ間の転がり接触面における接触面圧が増大する。
【００２８】
そのため、中間ローラ１７は、前述したように、ローディングカム機構２１の作動に伴う径方向の変位及び軸方向の変位を許容された状態で支持される。また、リングローラ１５は、中間ローラ１７の変位に応じた軸方向の変位を許容された状態で支持される。
【００２９】
次に、リングローラ１５と出力軸１９の連結部の構造（トルク伝達部ＴＢ）について説明する。
リングローラ１５は、出力軸１９に接続された連結ブラケット６７に、軸方向に微小移動自在で且つ回転トルクが伝達可能に係合されており、出力軸１９と一体に回転するように支持される。
【００３０】
すなわち、リングローラ１５と出力軸１９とを連結する連結ブラケット６７は、基端円筒部６９が、出力軸１９の外周に回転トルクが伝達可能に嵌合される。そして、出力軸１９の外周に突設した環状凸部７１とナット部材７３との間に基端円筒部６９が挟持される。これにより、連結ブラケット６７は、軸方向移動が規制された状態で出力軸１９に固定される。
【００３１】
また、連結ブラケット６７の基端円筒部６９には、外径方向に広がる椀状壁７５が連設されており、椀状壁７５の外周端に、入力軸方向に軸線方向に沿って平行に延びる円筒保持壁７７が連設される。
【００３２】
リングローラ１５は、その外周を円筒保持壁７７の内周に嵌合することで、円筒保持壁７７の内部に軸方向スライド可能に保持される。
【００３３】
図２は図１に示したローディングカム機構２１の分解斜視図、図３は第１構成例のローディングカム機構２１の断面図である。
ローディングカム機構２１は、入力軸１１に軸方向及び回転方向に固定されたカムリング４９と、カムリング４９の素子側対向面５１とカム側サンローラ素子３３のリング側対向面５３に配置されたカム用転動体５５と、図１に示すカム側サンローラ素子３３に軸方向の初期押圧力（予圧）を付与するバネ５７と、バックアップ部材５９と、上記部材（反カム側サンローラ素子３１、カム側サンローラ素子３３、カムリング４９、バックアップ部材５９）を入力軸１１に抜け止めするローディングナット６１と、を有する。
【００３４】
カムリング４９は、入力軸１１と一体に回転駆動され、カム側サンローラ素子３３に入力軸１１の回転トルクを伝達する。カム側サンローラ素子３３のリング側対向面５３には、円周方向の複数箇所に第１カム面（素子側カム面６３）が設けられる。また、カムリング４９の素子側対向面５１には、素子側カム面６３に対応する複数箇所に第２カム面（リング側カム面６５）が設けられる。
【００３５】
互いに対面する一対の素子側カム面６３、リング側カム面６５の間には、カム用転動体５５が挟持される。複数の素子側カム面６３、リング側カム面６５は、それぞれ同じ形状であり、円周方向に沿って円周方向端部に向かうほど、軸方向の深さが浅くなる形状に形成される。また、本構成例においては、カム用転動体５５にローラが用いられる。これら素子側カム面６３、リング側カム面６５、及びカム用転動体５５により、カムリング４９とカム側サンローラ素子３３との間で動力伝達を行うローディングカム機構２１の主要部が構成される。
【００３６】
ローディングカム機構２１のカム用転動体５５は、ローラ、ボール（球）のいずれであってもよい。
【００３７】
ところで、本構成の摩擦ローラ式減速機１００においては、一方のサンローラ素子であるカム側サンローラ素子３３が、入力軸１１との間に複数の転動体２３を介して軸方向移動自在に配置される。図示例の複数の転動体２３は、ボール（鋼球）である。
【００３８】
また、本構成例のローディングカム機構２１は、入力軸１１に、ローディングカムカラー８５が外挿される。つまり、転動体２３は、ローディングカムカラー８５とカム側サンローラ素子３３との間に配置される。
【００３９】
カム側サンローラ素子３３とローディングカムカラー８５の間は、トルクの大きさに応じてわずかに相対回転しつつ、軸方向にも移動する。このため、カム側サンローラ素子３３とローディングカムカラー８５の間に設ける転動体２３は、その動作を妨げず、フリクションができるだけ小さい方法で、双方の部材を案内することが好ましい。フリクションの小さい転動体２３としては、図示例のようなボールが挙げられる。
【００４０】
また、カム側サンローラ素子３３のトラクション面側（図中左側寄り）は、ローディングカム側（図中右側寄り）と比較して負荷荷重が大きく、内径の弾性変形量が大きい。そのため、トラクション面側の部位にボールを配置すると、ボールによる圧痕がカム側サンローラ素子３３とローディングカムカラー８５の転動面に発生する恐れがある。そのため、本構成のカム側サンローラ素子３３においては、カム側サンローラ素子３３の弾性変形量の小さいローディングカム側の内径部にボールを配置している。
【００４１】
より好ましくは、カム側サンローラ素子３３のトラクション面直下にはボールを配置しない構成とする。また、カム側サンローラ素子３３のトラクション面側の弾性変形量は、ローディングカム側の弾性変形量よりも大きいため、トラクション面側に配置されるボールほど、ローディングカム側に配置されるボールよりも径を小さくする構成としてもよい。いずれの場合でも、ボールの球径は、基準径に対してμｍ単位に揃えられているため、初期隙間の調整が容易である。
【００４２】
なお、ボールの数や列数は、図示例に限らず適宜変更してもよい。例えば、カム側サンローラ素子３３のトラクション面に加わる力を求め、カム側サンローラ素子３３に圧痕が発生しない程度のボール数を決定すればよい。
【００４３】
また、ボールの組み付けの際は、ボールにグリースを塗布して、ローディングカムカラー８５の外周部にボールを配置した後、カム側サンローラ素子３３をローディングカムカラー８５に外挿して取り付ける。
【００４４】
次に、上記した構成の作用を説明する。
本構成の摩擦ローラ式減速機１００は、入力軸１１を介してサンローラ１３を回転駆動すると、サンローラ１３の回転が、各中間ローラ１７を介してリングローラ１５に伝達される。リングローラ１５の回転は、トルク伝達部ＴＢ（係合凸部８１及び係合凹部８３の係合部分）及び連結ブラケット６７を介して出力軸１９に伝達される。その結果、出力軸１９が入力軸１１よりも低速且つ高トルクで回転駆動される。
【００４５】
摩擦ローラ式減速機１００の運転中、各ローラ同士の間の伝達トルクが大きくなると、ローディングカム機構２１によってカム側サンローラ素子３３を反カム側サンローラ素子３１に近付ける方向に押圧する軸方向推力が大きくなる。すると、サンローラ１３と各中間ローラ１７の転がり接触部、及び各中間ローラ１７とリングローラ１５の転がり接触部の押し付け力が大きくなる。この結果、各ローラ同士の間で伝達するトルクの変動に拘らず、サンローラ１３からリングローラ１５への動力伝達が効率よく行われる。
【００４６】
具体的には、入力軸１１の回転時に、ローディングカム機構２１は、前述した素子側カム面６３、リング側カム面６５、カム用転動体５５により、入力軸１１の回転トルクに応じた軸方向力が、カム側サンローラ素子３３に付与される。すると、その軸方向力に応じて、反カム側サンローラ素子３１、カム側サンローラ素子３３、中間ローラ１７、リングローラ１５、連結ブラケット６７の各弾性変形に追従するため、カム側サンローラ素子３３が、反カム側サンローラ素子３１とカム側サンローラ素子３３との間の距離を狭める方向に軸方向移動する。
【００４７】
これにより、カム側サンローラ素子３３が他方の反カム側サンローラ素子３１に向けて押圧され、反カム側サンローラ素子３１、カム側サンローラ素子３３と中間ローラ１７との間の押し付け力、及び中間ローラ１７とリングローラ１５との間の押し付け力が増加する。この際、各ローラの転がり接触面の接触角の作用により、カム側サンローラ素子３３の軸方向移動に伴って、中間ローラ１７とリングローラ１５が軸方向に変位する。
【００４８】
その結果、入力軸１１と出力軸１９との間で、伝達すべき回転トルクの大きさに応じて各ローラの押し付け力が変化し、各ローラ間に過大な滑りを発生することなく動力伝達が行われる。
【００４９】
本構成の摩擦ローラ式減速機１００によれば、カム側サンローラ素子３３と入力軸１１との間に複数の転動体２３が配置されることにより、カム側サンローラ素子３３と入力軸１１との間の隙間を適切な大きさに調整できる。これにより、カム側サンローラ素子３３と入力軸１１の回転中心を高精度に一致させることができる。その結果、動バランスを安定させ、振動の発生を抑制できる。また、カム側サンローラ素子３３の傾きを防止でき、ローディングカム機構２１が発生する軸方向推力の損失を抑制できる。その結果、トラクション面に必要な軸方向推力を確実に各ローラに伝達できる。また、カム側サンローラ素子３３の弾性変形量が、上記の隙間を上回ることを防止できる。これによっても、カム側サンローラ素子３３と入力軸１１との間の摩擦増大による軸方向推力の低下を抑制できる。
【００５０】
また、本構成の摩擦ローラ式減速機１００は、カム側サンローラ素子３３とローディングカムカラー８５との間に複数の転動体２３を配置することにより、カム側サンローラ素子３３とローディングカムカラー８５との間の隙間を適切な大きさに調整できる。よって、カム側サンローラ素子３３とローディングカムカラー８５の回転中心が高精度に一致する。また、カム側サンローラ素子３３に傾きが生じず、ローディングカムカラー８５への噛み込みを防止できる。これにより、ローディングカムカラー８５の損傷を防止できる。また、サンローラ素子とローディングカムカラーとの間の摩擦を低減し、ローディングカム機構２１が発生する軸方向推力の低下を抑制できる。更に、ローディングカムカラー８５を設けることで、転動体２３の転がり隙間の精度をローディングカムカラー８５で調整できる。これにより、入力軸１１やサンローラ素子の加工精度を軽減でき、加工工数も低減できる。
【００５１】
＜第２構成例＞
次に、摩擦ローラ式減速機の第２構成例を説明する。
図４は保持器８７を備えた第２構成例のローディングカム機構の断面図、図５は図４に示した保持器８７の斜視図である。本構成例の摩擦ローラ式減速機２００は、転動体２３が保持器８７に保持される。
【００５２】
保持器８７は、半径方向の厚みが均一な円筒形状に形成される。本構成例では、ボールを保持する円周方向複数の保持孔８９が、軸線に沿う方向で２列に形成される。保持器８７は、厚みが、ボールの直径よりも小さく形成される。なお、保持孔８９の位置や数は図示例のものに限らない。
【００５３】
本構成の摩擦ローラ式減速機２００によれば、保持器８７によって転動体２３の位置が決まるため、組立性が向上する。また、保持器８７を使用することで転動体同士の接触を防ぐことができ、転動体２３の傷付きや損傷を防止できる。これにより、使用時における転動体２３の摩耗を防止し、カム側サンローラ素子３３の軸方向推力の低下を防止できる。
【００５４】
図６は保持器用の案内面がローディングカムカラーに設けられた変形例におけるローディングカム機構の要部断面図である。
摩擦ローラ式減速機２００は、カム側サンローラ素子３３の内径側あるいは、ローディングカムカラー８５の外径側に、案内面９１を持たせることができる。図示例では、ローディングカムカラー８５の外径側に案内面９１を形成している。ローディングカム機構は、この案内面９１により保持器８７の振れ回りを防止できる。
【００５５】
＜第３構成例＞
次に、摩擦ローラ式減速機の第３構成例を説明する。
図７はローディングカムカラー９３に転動溝９５が形成された第３構成例のローディングカム機構２１の断面図、図８は図７に示したローディングカムカラー９３の斜視図である。
【００５６】
本構成の摩擦ローラ式減速機３００は、ローディングカムカラー９３に、円周方向に沿って転動体２３が転動する転動溝９５が形成される。転動体２３は、転動溝９５に収容された状態でカム側サンローラ素子３３に転がり接触する。その他の構成は第１構成例と同様である。
【００５７】
この摩擦ローラ式減速機３００によれば、ローディングカムカラー８５に転動溝９５を形成することによって、転動体２３の軸方向位置が定まる。このため、カム側サンローラ素子３３とローディングカムカラー９３との動バランスに悪影響を及ぼすことがない。また、形成された軌道溝によって、転動体２３とローディングカムカラー８５との接触面積が増大するため、接触部における面圧を減少させることができる。
【００５８】
＜第４構成例＞
次に、摩擦ローラ式減速機の第４構成例を説明する。
図９は２つ割れの保持器９７を備えた第４構成例のローディングカム機構の断面図である。
摩擦ローラ式減速機４００は、ローディングカムカラー９３に、円周方向に沿って転動体２３が転動する転動溝９５が形成される。また、転動体２３は保持器９７により保持される。その他の構成は、第１構成例と同様である。
【００５９】
図１０は図９に示した保持器の斜視図である。
摩擦ローラ式減速機４００において、保持器９７は、軸方向に平行な面により分割される。摩擦ローラ式減速機４００は、保持器９７を使用することでボール同士の接触を防ぐことができ、ボールの摩耗防止と、軸方向推力の低下を防止できる。また、前述同様に、カム側サンローラ素子３３の内径側に案内面９１（図６参照）を持たせる、あるいはローディングカムカラー９３の外径側に案内面を持たせることによって、保持器８７の振れ回りを防止できる。
【００６０】
この摩擦ローラ式減速機４００では、保持器９７が２つ割れとなることにより、保持器９７をローディングカムカラー９３に組み付ける際、所望の組み付け位置に直接挟み込んで取り付けでき、組み付け作業が簡単になる。また、予め保持器９７に転動体２３を取り付けておくことができ、組立時間を短縮できる。なお、保持器９７の分割数は２つに限らず、３つ以上に分割してもよい。
【００６１】
図１１は入力軸に転動溝９５が形成された変形例のローディングカム機構９９の断面図である。
このローディングカム機構９９は、ローディングカムカラー８５を備えない。そして、入力軸１１には、円周方向に沿って転動体２３が転動する転動溝９５が形成される。
【００６２】
このローディングカム機構９９では、ローディングカムカラー８５を省略することにより、部品点数を低減できる。そして、入力軸１１に転動溝９５を形成することによって、転動体２３の軸方向位置が定まる。このため、動バランスに悪影響を及ぼすことがない。また、転動体２３のローディングカムカラー８５と入力軸１１との接触面積を増大させ、転動体２３と入力軸１１の接触部の面圧を減少させることができる。
【００６３】
＜第５構成例＞
次に、摩擦ローラ式減速機の第５構成例を説明する。
図１２はリングローラ１０３に設けられた第５構成例のローディングカム機構１０１の要部断面図である。
上記各構成例では、ローディングカム機構２１がサンローラ側に設けられる例を説明したが、ローディングカム機構１０１は、リングローラ側に設けられる構成においても、上記同様の作用効果を奏する。
【００６４】
すなわち、この摩擦ローラ式減速機４５０は、入力軸と同心に配置されるサンローラ１３と、サンローラ１３の外周側にサンローラ１３と同心に配置され、出力軸１９に連結されるリングローラ１０３と、サンローラ１３の外周面とリングローラ１０３の内周面に転がり接触する複数の中間ローラ１７と、サンローラ１３、リングローラ１０３、中間ローラ１７の各ローラ間の転がり接触面に作用する伝達トルクの大きさに比例した押し付け力を転がり接触面に付与するローディングカム機構１０１と、を備える。
【００６５】
この摩擦ローラ式減速機４５０は、リングローラ１０３が、入力軸１１の軸方向に並設された一対のリングローラ素子である、カム側リングローラ素子１０５と、反カム側リングローラ素子１０７とを有する。カム側リングローラ素子１０５と、反カム側リングローラ素子１０７の各転がり接触面は、リングローラ素子同士が互いに対向する対向側端面１３５から軸方向反対側の外側端面１３７に向かって、中間ローラ１７の自転軸中心線までの距離が短くなる傾斜面とされる。
【００６６】
ローディングカム機構１０１は、サンローラ１３から伝達される入力軸周りの回転動を一方のカム側リングローラ素子１０５の軸方向移動に変換して押し付け力を発生するカム機構を有する。このカム側リングローラ素子１０５は、出力軸１９に接続される連結ブラケット６７との間に複数の転動体２３を介して軸方向移動自在に配置される。
【００６７】
更に詳細には、カム側リングローラ素子１０５は、転動体２３を介して連結ブラケット６７の円筒保持壁７７に支持される。反カム側リングローラ素子１０７は、連結ブラケット６７との間に設けられるリングローラ素子用バネ１０９により、軸方向に沿って、カム側リングローラ素子１０５側へ付勢される。
【００６８】
転動体２３は、カム側リングローラ素子１０５に形成される転動溝９５により保持される。図示例では、カム側リングローラ素子１０５の外周に転動溝９５を形成しているが、円筒保持壁７７の内周に転動溝を形成してもよい。
【００６９】
本構成例の摩擦ローラ式減速機４５０においても、カム側リングローラ素子１０５と円筒保持壁７７との間に、転動体２３が配置されることにより、カム側リングローラ素子１０５の円筒保持壁７７との間の摩擦増大による軸方向推力の低下を抑制できる。
【００７０】
すなわち、サンローラ１３の回転が、中間ローラ１７を介して、反カム側リングローラ素子１０７、カム側リングローラ素子１０５に伝達される。すると、カム側リングローラ素子１０５がカムリング１１１に対し、円周方向に変位し、カム用転動体１１３が、素子側カム面１１５とリング側カム面１１７とに接触しつつトルク伝達する。これにより、反カム側リングローラ素子１０７、カム側リングローラ素子１０５が互いに近付けられる。その結果、リングローラ１０３、中間ローラ１７、サンローラ１３の外周面の転がり接触部である、各トラクション部において、押し付け力が上昇する。そして、これら各トラクション部で、過大な滑りを生じることなく、また、これら各トラクション部の押し付け力が過大になることによる転がり抵抗の増大を抑えつつ、効率的な動力伝達が可能になる。
【００７１】
以上説明した各構成例の摩擦ローラ式減速機１００，２００，３００，４００，４５０によれば、サンローラ１３やリングローラ１０３に無駄なくローディングカムの軸方向推力を円滑に伝達でき、転動体２３を設けない構成よりも高効率な動力伝達が可能となる。
【００７２】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【００７３】
例えば、上記構成例では、ローディングカムカラー又は入力軸に転動溝を形成する場合を説明したが、この他、円周方向に沿って転動体が転動する転動溝は、サンローラ素子の内周面に形成されてもよい。
【００７４】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１）  入力軸と同心に配置されるサンローラと、前記サンローラの外周側に前記サンローラと同心に配置され、出力軸に連結されるリングローラと、前記サンローラの外周面と前記リングローラの内周面に転がり接触する複数の中間ローラと、前記サンローラ、前記リングローラ、前記中間ローラの各ローラ間の転がり接触面に作用する伝達トルクの大きさに比例した押し付け力を前記転がり接触面に付与するローディングカム機構と、を備える摩擦ローラ式減速機であって、前記サンローラは、前記入力軸の軸方向に並設された一対のサンローラ素子を有し、前記サンローラ素子の転がり接触面は、前記サンローラ素子同士が互いに対向する対向側端面から軸方向反対側の外側端面に向かって、前記中間ローラの自転軸中心線までの距離が短くなる傾斜面であり、前記ローディングカム機構は、前記入力軸から伝達される入力軸周りの回転動を一方の前記サンローラ素子の軸方向移動に変換して前記押し付け力を発生するカム機構を有し、前記一方のサンローラ素子は、前記入力軸との間に複数の転動体を介して軸方向移動自在に配置される摩擦ローラ式減速機。
【００７５】
この摩擦ローラ式減速機によれば、一方のサンローラ素子と入力軸との間に複数の転動体を配置することにより、一方のサンローラ素子と入力軸との間の隙間を適切な大きさに調整できる。これにより、一方のサンローラ素子と入力軸の回転中心を高精度に一致させることができる。その結果、動バランスを安定させ、振動の発生を抑制できる。また、一方のサンローラ素子の傾きを防止でき、ローディングカム装置が発生した軸方向推力の損失を抑制できる。その結果、トラクション面に、必要な軸方向推力を確実に伝達できる。また、一方のサンローラ素子の弾性変形量が上記隙間を上回ることを防止できる。これによっても、一方のサンローラ素子と入力軸との間の摩擦増大による軸方向推力の低下を抑制できる。
【００７６】
（２）  前記入力軸に外挿されたローディングカムカラーを備え、前記転動体は、前記ローディングカムカラーと前記サンローラ素子との間に配置されている（１）の摩擦ローラ式減速機。
【００７７】
この摩擦ローラ式減速機によれば、一方のサンローラ素子とローディングカムカラーとの間に複数の転動体を配置することにより、一方のサンローラ素子とローディングカムカラーとの間の隙間を適切な大きさに調整できる。また、一方のサンローラ素子とローディングカムカラーの回転中心を高精度に一致させることができる。更に、一方のサンローラ素子に傾きが生じず、ローディングカムカラーへの噛み込みが防止される。これにより、ローディングカムカラーの損傷を防止できる。また、サンローラ素子とローディングカムカラー間の摩擦を低減し、ローディングカム機構が発生した軸方向推力の低下を抑制できる。そして、ローディングカムカラーを設けることで、転動体の転がり隙間の精度をローディングカムカラーで調整できる。これにより、入力軸やサンローラ素子の加工精度を軽減できる。
【００７８】
（３）  前記ローディングカムカラーは、円周方向に沿って前記転動体が転動する転動溝が形成されている（２）の摩擦ローラ式減速機。
【００７９】
この摩擦ローラ式減速機によれば、ローディングカムカラーに軌道溝を形成することによって、転動体の軸方向位置が定まる。このため、動バランスに悪影響を及ぼすことがない。また、転動体の接触面積を増大させ、転動体とローディングカムカラーの接触部の面圧を減少させることができる。
【００８０】
（４）  前記入力軸は、円周方向に沿って前記転動体が転動する転動溝が形成されている（１）の摩擦ローラ式減速機。
【００８１】
この摩擦ローラ式減速機によれば、入力軸に転動溝を形成することによって、転動体の軸方向位置が定まる。このため、動バランスに悪影響を及ぼすことがない。また、転動体の接触面積を増大させ、転動体と入力軸の接触部の面圧を減少させることができる。
【００８２】
（５）  前記サンローラ素子は、円周方向に沿って前記転動体が転動する転動溝が内周面に形成されている（１）〜（４）のいずれか１つの摩擦ローラ式減速機。
【００８３】
この摩擦ローラ式減速機によれば、サンローラ素子の内周面に転動溝を形成することによって、転動体の軸方向位置が定まる。このため、動バランスに悪影響を及ぼすことがない。また、転動体の接触面積を増大させ、転動体とサンローラ素子の接触部の面圧を減少させることができる。
【００８４】
（６）  前記転動体は、保持器により保持された（１）〜（５）のいずれか１つの摩擦ローラ式減速機。
【００８５】
この摩擦ローラ式減速機によれば、保持器によって転動体の位置が決まるため、組立性が向上する。また、保持器を使用することで転動体同士の接触を防ぐことができ、転動体の摩耗を防止し、軸方向推力の低下を防止できる。
【００８６】
（７）  前記保持器は、軸方向に平行な面により分割されている（６）の摩擦ローラ式減速機。
【００８７】
この摩擦ローラ式減速機によれば、保持器が２つ割れとなることにより、転動体に保持器を取り付ける場合、その組立が容易になる。これにより、予め保持器に転動体を取り付けておくことができ、組立時間を短縮できる。
【００８８】
（８）  前記ローディングカム機構は、前記サンローラ素子の前記外側端面に形成され円周方向の複数箇所に設けられた第１カム面と、前記サンローラ素子の前記第１カム面に対面して配置され、前記第１カム面に対応する複数箇所に設けられた第２カム面を有し、前記入力軸と一体に回転駆動されるカムリングと、前記第１カム面と前記第２カム面との間にそれぞれ挟持される複数のカム用転動体と、を備え、前記第１カム面及び前記第２カム面は、軸方向深さが、円周方向に沿うカム面端部に向かうに従って浅くなる形状を有し、前記カム用転動体がローラである（１）〜（７）のいずれか１つの摩擦ローラ式減速機。
【００８９】
この摩擦ローラ式減速機によれば、入力軸が回転すると、それぞれのカム用転動体が、第１カム面と第２カム面の浅くなった部分に移動する。そして、サンローラ素子とカムリングとの間隔を拡げ、一方のサンローラ素子を他方のサンローラ素子に向け押圧する。サンローラ素子は、第１カム面と第２カム面に対してそれぞれのカム用転動体が接触しつつトルク伝達することにより発生する軸方向推力で、押圧されつつ回転駆動される。
【符号の説明】
【００９０】
１１  入力軸
１３  サンローラ
１５  リングローラ
１７  中間ローラ
１９  出力軸
２１  ローディングカム機構
２３  転動体
２５，２７，２９  転がり接触面
３３  カム側サンローラ素子（一方のサンローラ素子）
３５  対向側端面
８５  ローディングカムカラー
９５  転動溝
１００，２００，３００，４００，４５０  摩擦ローラ式減速機
【図１】
2018004010.tif 000003
【図２】
2018004010.tif 000004
【図３】
2018004010.tif 000005
【図４】
2018004010.tif 000006
【図５】
2018004010.tif 000007
【図６】
2018004010.tif 000008
【図７】
2018004010.tif 000009
【図８】
2018004010.tif 000010
【図９】
2018004010.tif 000011
【図１０】
2018004010.tif 000012
【図１１】
2018004010.tif 000013
【図１２】
2018004010.tif 000014
【図１３】
2018004010.tif 000015