(57)【要約】【課題】減速装置の組立性を向上することを目的とする。【解決手段】本発明の減速装置は、入力軸と同軸に形成された太陽ローラ２と、この太陽ローラの外周面に接触して入力軸の回転を伝達する遊星ローラ３ａと、この遊星ローラと同軸に形成される遊星ピニオンギア３ｂと、この遊星ピニオンギアと噛み合うとともに回転不能に固定されたリングギア５と、前記遊星ピニオンギアを回転可能に支持するとともに、出力軸と結合したキャリア８と、から構成される。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と同軸に形成された太陽ローラと、
この太陽ローラの外周面に接触して入力軸の回転を伝達する遊星ローラと、
この遊星ローラと同軸に形成される遊星ピニオンギアと、
この遊星ピニオンギアと噛み合うとともに回転不能に固定されたリングギアと、
前記遊星ピニオンギアを回転可能に支持するとともに、出力軸と結合したキャリアと、から構成されることを特徴とする減速装置。
【請求項２】
前記遊星ローラの接触面の形状を、前記遊星ピニオンギアに望む斜面で形成し、前記太陽ローラを前記斜面に接触する円錐ローラから構成し、この円錐ローラを入力軸の中心軸方向遊星ピニオンギア側に押圧する締結手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の減速装置。
【請求項３】
前記太陽ローラと遊星ローラの少なくとも一方の接触面の形状が、前記ローラのそれぞれの回転軸に対して中央部を凸形状とすることを特徴とする請求項１に記載の減速装置。
【請求項４】
前記遊星ピニオンギアとリングギアをはすば歯車で構成したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の減速装置。
【請求項５】
前記遊星ローラに内接するローラリングを設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の減速装置。
【請求項６】
一体的に形成された前記遊星ローラと遊星ピニオンギアとを前記キャリアに複数個、等間隔に設けたことを特徴とする請求項１に記載の減速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、減速装置、特に遊星ローラ機構と遊星歯車機構とを組み合わせた減速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の遊星歯車機構を用いた減速装置として、入力側をサンギアと、サンギアと噛み合う大遊星ピニオンギアとからなる遊星歯車機構で構成し、出力側は、大遊星ピニオンギアと同軸に形成された小遊星ピニオンギアと、小遊星ピニオンギアと噛み合うリングギアからなる遊星歯車機構で構成された減速機がある（例えば、特許文献１を参照。）。ここで、大小の遊星ピニオンギアからなる複合ピニオンギアが回転可能にキャリアに支持される。
【０００３】
この減速装置では、入出力側それぞれの遊星歯車機構での噛み合いを成立させるために、大遊星ピニオンギアと小遊星ピニオンギアの歯数比を２以上の整数比となるように設定し、この２つのピニオンギアの位相を合わせて組み立てる構造となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１１９８０１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術にあっては大小の遊星ピニオンギアの歯数比を限定し、かつこれらのピニオンギアの位相を合わせて組み付けなければならないことから、大小の遊星ピニオンギアの歯数比が制限され、組み付けが複雑となり、製造コストの増加を招くという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような課題を鑑みてなされたもので、大小の遊星ピニオンギアの歯数比が制限されることなく、かつ組み付け性も悪化しない減速装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の減速装置は、入力軸と同軸に形成された太陽ローラと、この太陽ローラの外周面に接触して入力軸の回転を伝達する遊星ローラと、この遊星ローラと同軸に形成される遊星ピニオンギアと、この遊星ピニオンギアと噛み合うとともに回転不能に固定されたリングギアと、前記遊星ピニオンギアを回転可能に支持するとともに、出力軸と結合したキャリアと、から構成される。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、減速装置の速比が、遊星ピニオンギアとリングギアの歯数と、太陽ローラと遊星ローラの有効半径から設定されるので、従来技術のように速比の設定が大小の遊星ピニオンギアの歯数比によって制限されることがない。また、大小の遊星ピニオンの位相を合わせて組み立てる必要がないので、組立性の向上が図れる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の減速装置の実施形態の一例を示す構成図である。
【００１０】
入力軸１は、例えば、エンジンの回転トルクが入力される軸であり、入力軸１の外周部に太陽ローラ２が一体的に形成される。入力軸の回転中心と平行な回転軸を備えた複合ピニオンギア３が設置され、複合ピニオンギア３は遊星ローラ３ａと遊星ピニオンギア３ｂから構成される。太陽ローラ２の外周面に複合ピニオンギア３の一部を構成する遊星ローラ３ａの外周面が接触し、入力軸１の回転が遊星ローラ３ａに伝達される。遊星ローラ３ａと同軸上に遊星ピニオンギア３ｂが形成され、遊星ピニオンギア３ｂの外周部に形成された平歯車３ｃはケース４の内面に形成されたリングギア５と噛み合う。遊星ローラ３ａと遊星ピニオンギア３ｂから構成される複合ピニオンギア３は中空形状を有し、その中空部３ｄにピニオンシャフト６が貫通する。複合ピニオンギア３とピニオンシャフト６との間にニードルベアリング８を配置することで、複合ピニオンギア３とピニオンシャフト６とは相対回転可能に形成される。ピニオンシャフト６の一端はキャリア８に固定され、キャリア７は出力軸９と一体的に形成される。
【００１１】
このように構成されて、入力軸１の回転、すなわち太陽ローラ２の回転は、太陽ローラ２の外接する遊星ローラ３ａに伝達される。遊星ローラ３ａの回転により、遊星ローラ３ａと一体的に形成された遊星ピニオン３ｂも回転する。このとき遊星ピニオンギア３ｂと噛み合うリングギア５はケース４に固定されているため、遊星ピニオンギア３ｂは、太陽ローラ２と同じ方向と逆方向に自転しつつ、リングギア５に沿って太陽ギア２と同じ方向に公転する。ここで、遊星ピニオンギア３ｂの公転速度は、ピニオンシャフト６を介してキャリア７、すなわち出力軸８の回転速度と同じである。
【００１２】
したがって、入力軸１と出力軸８の回転速度比、速比ｕは式（１）により算出できる。
【００１３】
【数１】
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ここで、ｒＰＲは、遊星ローラ３ａの有効半径であり、ｒＳＲは、太陽ローラ２の有効半径である。ＺＩＧは、リングギア５の歯数であり、ＺＰＧは、遊星ピニオンギア３ｂの歯数である。
【００１４】
すなわち、本発明の減速装置においては、速比ｕが、遊星ピニオンギア３ｂとリングギア５の歯数と、太陽ローラ２と遊星ローラ３ａの有効半径から設定されるので、従来技術のように速比ｕの設定が制限されることがない。また、従来技術のように大小の遊星ピニオンの位相を合わせて組み立てる必要がないので、組立性の向上が図れる。
【００１５】
なお、複合ピニオン３を複数個等間隔（例えば４個を９０°間隔）にキャリア８に備えることで、遊星ピニオンギア３ｂが１個当たり分担する荷重を減らすことができ、複合ピニオン３を小型化し、装置全体の小型化を図ることができる。また、出力側に配置された遊星ピニオンギア３ｂとリングギア５からなる遊星歯車機構はサンギアを備えていないので、複数個の遊星ピニオンギア３ｂを配置する場合でも遊星ピニオンギア３ｂとリングギア５との歯数選定に制限がない。
【００１６】
図２は、第２の実施形態の構成を示しており、この実施形態は、第１の実施形態に対して遊星ローラ機構を構成する太陽ローラ２と遊星ローラ３ａの形状を変更したものである。
【００１７】
この実施形態において、遊星ローラ３ａは太陽ローラ２の外周面と接触する外周部３ｄの形状を中央部で外周部３ｄの最大径となるような２つの斜面３ｅ、３ｆから構成する。そしてこの斜面３ｅ、３ｆにそれぞれ対向する円錐ローラ２ａ、２ｂを太陽ローラ２として形成する。入力軸１には、円錐ローラ２ａ、２ｂを所定位置に固定するための突起部１ａが形成され、円錐ローラ２ａ、２ｂを突起部方向に押し付ける与圧調整ナット１０が入力軸１にねじ込まれる。
【００１８】
このようにして、太陽ローラ２から遊星ローラ３ａへの回転伝達に必要な太陽ローラ２の遊星ローラ３ａへの押し付け力は、与圧調整ナット１０の締結力を調整することにより容易に調整することが可能となる。
【００１９】
なお、本実施形態においては、２つの斜面３ｅ、３ｆを用いて説明したが、遊星ピニオンギア３ｂに斜面を望ませる斜面３ｅのみを用いてもよい。すなわち斜面３ｅのみを形成した場合には、前述の実施形態の効果と同様の効果が期待できるとともに、１つの円錐ローラ２ｂと入力軸１の突起部１ａを不要とすることができる。但し、この場合には、スラスト（回転軸）方向への分力が生じるため、後述する第４の実施形態で記載したように遊星ピニオンギア３ｂにはすば歯車を用いることが望ましい。
【００２０】
また、第３の実施形態としての遊星ローラ機構を構成する太陽ローラ２と遊星ローラ３ａの別の接触面の形状は、太陽ローラ２と遊星ローラ３ａの接触面の少なくとも一方にクラウニング等、それぞれの回転軸に対して中央部が凸形状となるようにしたものである。このような形状により、太陽ローラ２と遊星ローラ３ａの接触は中央部で接触されるように構成されるため、片当たりを防止し、接触面の耐久性を向上することができる。
【００２１】
図３は、第４の実施形態の構成を示しており、これは、遊星歯車機構を構成する遊星ピニオンギア３ｂとリングギア５の構成に関するものである。
【００２２】
第２の実施形態においては、遊星ピニオンギア３ｂの外周部に平歯車３ｃを形成し、リングギア５と噛み合うように構成したが、本実施形態においては、遊星ピニオンギア３ｂの外周部に形成される歯車およびそれに噛み合うリングギア５の形状をねじれ角を有するはすば歯車としたことに特徴を有する。
【００２３】
はすば歯車の噛み合いにおいては、遊星ピニオンギア３ｂの回転軸に平行なスラスト力が発生することが知られており、このスラスト力の大きさと向きは、はすば歯車のねじれ角、回転方向、負荷の方向によって決定される。そこで、図３に示すような遊星ローラ３ａ側へのスラスト力を発生させることにより、太陽ローラ２と遊星ローラ３ａの押し付け力が増加し、太陽ローラ２が遊星ローラ２ａを駆動するトラクション力が増加することになる。このスラスト力は負荷に応じて変動するため、負荷に応じた押し付け力を付与することができ、減速装置の伝達効率を向上することができる。
【００２４】
図４は、第５の実施形態を示しており、これは図２に示した第２の実施形態の構成に、遊星ローラ３ａの外周に形成した斜面３ｅ、３ｆに内接するローラリング１１を設けたものである。ローラリング１１を設けることにより、太陽ローラ２と遊星ローラ３ａの押し付け力の反力の一部をローラリング１１が受けることになり、遊星ローラ３ａをピニオンシャフト６に回転自在に支持するためのニードルベアリング７やピニオンシャフト６の耐久性を向上できる。
【００２５】
本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内でさまざまな変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す構成図である。
【図２】第２の実施形態を示す構成図である。
【図３】第４の実施形態を示す構成図である。
【図４】第５の実施形態を示す構成図である。
【符号の説明】
１　入力軸
２　太陽ローラ
３　複合ピニオンギア
３ａ　遊星ローラ
３ｂ　遊星ピニオンギア
３ｃ　平歯車部
３ｄ　外周部
３ｅ　斜面
３ｆ　斜面
４　ケース
５　リングギア
６　ピニオンシャフト
７　ニードルベアリング
８　キャリア
９　出力軸
１０　与圧調整ナット
１１　ローラリング
【図１】
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【図２】
2004144127.tif 000005
【図３】
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【図４】
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