(57)【要約】【目的】本発明は、均一な当たりの面接触状態と担保し、良好なフリクション状態を維持して動力伝達を確実に果たすことを目的としている。【構成】このため、回転軸と、軸部と、加圧ローラ部と、ローラ軸部と、軸受部と、ローラ部と、スリーブ部と、プーリ部と、ナット部とを有し、ナット部による加圧ローラ部の固定位置によって、スリーブ部の内面にローラ部を接触させ軸部の回転数をスリーブ部の回転数まで減速する減速状態と、スリーブ部の内面とローラ部との接触を回避する非接触状態とを切り換える構成としている。【選択図】        図１
2004183689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、この回転軸に一端側が連絡し途中に第１テーパ部を有する軸部と、この軸部の他端側にスライド移動自在かつ端部には前記第１テーパ部に対峙すべく第２テーパ部を設けた加圧ローラ部と、前記軸部の外周部位に軸部に対して平行かつ円周等間隔に設けた複数本のローラ軸部と、これらのローラ軸部を軸部に対して接離方向の移動を許容すべく長穴部を設けた軸受部と、前記軸部の第１テーパ部と加圧ローラ部の第２テーパ部間において点接触しかつ前記ローラ軸部の外周に同心状態に夫々設けたローラ部と、複数のローラ部の外周に接するスリーブ部と、このスリーブ部の端部を連絡して設けたプーリ部と、前記軸部の他端側において前記加圧ローラ部を任意の位置に固定するとともに固定位置に応じて第１テーパ部及び第２テーパ部に対するローラ部の点接触位置を変更するナット部とを有し、このナット部による加圧ローラ部の固定位置によって、前記スリーブ部の内面にローラ部を接触させ前記軸部の回転数をスリーブ部の回転数まで減速する減速状態と、前記スリーブ部の内面とローラ部との接触を回避する非接触状態とを切り換える構成としたことを特徴とするスリーブ式減速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はスリーブ式減速機に係り、特に均一な当たりの面接触状態と担保し、良好なフリクション状態を維持して動力伝達を確実に果たすスリーブ式減速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
減速機としては、例えば遊星ギヤを使用するものやフレクスプラインを使用するもの等がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１５６００９号公報  （第１−４頁、図１）
【０００４】
【特許文献２】
特開２００２−２５７２０５号公報  （第１−３頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の遊星ギヤを使用した減速機においては、ギヤ嵌合によって動力伝達を確実に行うことは可能であるが、遊星ギヤの真円を確保する必要があり、遊星ギヤの製作に精度が要求されることとなり、製作が困難であるとともに、コストが大となり、ギヤの噛み合いによるバックラッシュの発生時に音や振動が発生するという不都合がある。
【０００６】
また、フレクスプラインを使用した減速機においては、外周部位のサーキュラ・スプラインに筒状のフレクスプラインを圧入したものであり、スプライン嵌合によって動力伝達を確実に行うことは可能であるが、内側に位置するフレクスプラインをサーキュラ・スプラインの内面に押圧させておく必要があり、押圧手段が必要となって構造が複雑化するとともに、スプラインの噛み合いによるバックラッシュの発生時に音や振動が発生するという不都合がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、回転軸と、この回転軸に一端側が連絡し途中に第１テーパ部を有する軸部と、この軸部の他端側にスライド移動自在かつ端部には前記第１テーパ部に対峙すべく第２テーパ部を設けた加圧ローラ部と、前記軸部の外周部位に軸部に対して平行かつ円周等間隔に設けた複数本のローラ軸部と、これらのローラ軸部を軸部に対して接離方向の移動を許容すべく長穴部を設けた軸受部と、前記軸部の第１テーパ部と加圧ローラ部の第２テーパ部間において点接触しかつ前記ローラ軸部の外周に同心状態に夫々設けたローラ部と、複数のローラ部の外周に接するスリーブ部と、このスリーブ部の端部を連絡して設けたプーリ部と、前記軸部の他端側において前記加圧ローラ部を任意の位置に固定するとともに固定位置に応じて第１テーパ部及び第２テーパ部に対するローラ部の点接触位置を変更するナット部とを有し、このナット部による加圧ローラ部の固定位置によって、前記スリーブ部の内面にローラ部を接触させ前記軸部の回転数をスリーブ部の回転数まで減速する減速状態と、前記スリーブ部の内面とローラ部との接触を回避する非接触状態とを切り換える構成としたことを特徴とするスリーブ式減速機。
【０００８】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、ナット部による加圧ローラ部の固定位置によって、スリーブ部の内面にローラ部を接触させ軸部の回転数をスリーブ部の回転数まで減速する減速状態と、スリーブ部の内面とローラ部との接触を回避する非接触状態とを切り換え、減速状態の場合には、加圧ローラ部とスリーブ部の内面とを均一な当たりの面接触状態とし、良好なフリクション状態を維持して動力伝達を確実に果たし、信頼性を向上している。
【０００９】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【００１０】
図１〜図３はこの発明の実施例を示すものである。図１及び図２において、２は減速機である。
【００１１】
この減速機２は、例えばモータ４を接続する。つまり、図１に示す如く、モータ４と前記減速機２の一側の第１ブラケット６−１とを接続し、この第１ブラケット６−１外周を一側に位置する第１側板８−１にて固定支持するとともに、他側に位置する第２ブラケット６−２外周を他側の第２側板８−２にて固定支持する。
【００１２】
そして、この第２ブラケット６−２には、図示しないが、伝達軸等の動力伝達具が接続して設けられる。
【００１３】
前記減速機２は、モータ４の入力軸である回転軸１０と、この回転軸１０に一端側が連絡して同心状態に取り付けられ、途中に第１テーパ部１２を有する軸部１４と、この軸部１４の他端側にスライド移動自在かつ端部には前記第１テーパ部１２に対峙すべく第２テーパ部１６を設けた加圧ローラ部１８と、前記軸部１４の外周部位に軸部１４に対して平行かつ円周等間隔に設けた複数本のローラ軸部２０と、これらのローラ軸部２０を軸部１４に対して接離方向の移動を許容すべく長穴部２２を設けた軸受部２４と、前記軸部１４の第１テーパ部１２と加圧ローラ部１８の第２テーパ部１６間において点接触しかつ前記ローラ軸部２０の外周に同心状態に夫々設けたローラ部２６と、複数のローラ部２６の外周に接するスリーブ部２８と、このスリーブ部２８の端部を連絡して設けたプーリ部３０と、前記軸部１４の他端側において前記加圧ローラ部１８を任意の位置に固定するとともに固定位置に応じて第１テーパ部１２及び第２テーパ部１６に対するローラ部２６の点接触位置を変更するナット部３２とを有する。
【００１４】
詳述すれば、前記軸部１４は、モータ４側（図１において左側）において、モータ４の入力軸である回転軸１０に取り付けられる継手部１４−１と、中央部位に形成される第１テーパ部１２とを有している。
【００１５】
また、前記軸部１４の他端側（図１において右側）に、軸方向へのスライド移動自在な加圧ローラ部１８を設けるとともに、この加圧ローラ部１８のモータ４側（図１において左側）には、前記第１テーパ部１２に対峙すべく第２テーパ部１６を設ける。そして、第１及び第２テーパ部１２、１６は、図１及び図２に示す如く、軸部１４の中心部から外周部に移行するに従い、末広がり形状となるように形成されている。
【００１６】
前記軸部１４の中央部位において、図１及び図２に示す如く、モータ４側（図１において左側）に、第１ベアリング３４−１を介して軸受部２４の第１小径部２４ａ−１を取り付けるとともに、この第１小径部２４ａ−１近傍のモータ４側（図１において左側）には、第１長穴部２２−１を有する軸受部２４の第１大径部２４ｂ−１を設ける。
【００１７】
更に、前記軸部１４の中央部位においては、モータ４から離間する側（図１において右側）に、加圧ローラ部１８とナット部３２とを配設し、ナット部３２の外周部位において、第２ベアリング３４−２を介して軸受部２４の第２小径部２４ａ−２を取り付けるとともに、この第２小径部２４ａ−２近傍には、第２長穴部２２−２を有する第２大径部２４ｂ−２を設ける。
【００１８】
なお、前記第１、第２長穴部２２−１、２２−２は、第１、第２大径部２４ｂ−１、２４ｂ−２に中心部位から外周部位に向かって放射状に延びる状態に形成され、前記ローラ軸部２０の軸部１４に対する接離方向の移動を許容している。
【００１９】
そして、前記第１、第２大径部２４ｂ−１、２４ｂ−２間には、前記軸部１４の外周部位に軸部１４に対して平行かつ円周等間隔に設けた複数本、例えば４本の第１〜第４ローラ軸部２０−１、２０−２、２０−３、２０−４を配設する。
【００２０】
また、これらの第１〜第４ローラ軸部２０−１、２０−２、２０−３、２０−４の外周に同心状態に第１〜第４ローラ部２６−１、２６−２、２６−３、２６−４を夫々設け、前記軸部１４の第１テーパ部１２と加圧ローラ部１８の第２テーパ部１６間において第１〜第４ローラ部２６−１、２６−２、２６−３、２６−４を点接触させるものである。
【００２１】
これらの第１〜第４ローラ部２６−１、２６−２、２６−３、２６−４の外周部位には、金属製材料によって弾性を有する薄肉円筒状に形成されたスリーブ部２８を接するように配設する。
【００２２】
そして、スリーブ部２８の端部を、図１及び図２に示す如く、内面側に設けられる第１リング３６と外面側に設けられる第２リング３８間に固定して設け、第２リング３８には、前記減速機２のブラケット６にベアリング４０を介して前記プーリ部３０を設けるものである。
【００２３】
このとき、このプーリ部３０には、図示しないが、ベルト等の動力伝達具が巻き掛けて設けられている。
【００２４】
更に、前記軸部１４の他端側には、前記加圧ローラ部１８を任意の位置に固定するナット部３２を設け、このナット部３２は、加圧ローラ部１８の固定位置に応じて第１テーパ部１２及び第２テーパ部１６に対するローラ部２６の点接触位置を変更する。
【００２５】
つまり、前記ナット部３２による加圧ローラ部１８の固定位置によって、前記スリーブ部２８の内面に第１〜第４ローラ部２６−１、２６−２、２６−３、２６−４を接触させ、前記軸部１４の回転数をスリーブ部２８の回転数まで減速する減速状態と、前記スリーブ部２８の内面と第１〜第４ローラ部２６−１、２６−２、２６−３、２６−４との接触を回避する非接触状態とを切り換える構成とするものである。
【００２６】
なお、この非接触状態とは、減速状態に対比するものであり、動力伝達が行われない状態をいう。従って、スリーブ部２８の内面と第１〜第４ローラ部２６−１、２６−２、２６−３、２６−４との接触を回避する場合のみでなく、接触状態を緩和し、スリーブ部２８の内面と第１〜第４ローラ部２６−１、２６−２、２６−３、２６−４間にすべり状態が発生する場合も含まれる。
【００２７】
なお、符号４２は、前記加圧ローラ部１８のナット部３２側に形成される凹部、４４はこの凹部４２内に縮設される圧縮ばねである。
【００２８】
次に作用を説明する。
【００２９】
前記ナット部３２によってスリーブ部２８の内面と第１〜第４ローラ部２６−１、２６−２、２６−３、２６−４との接触を回避する非接触状態としている場合には、図３に２点鎖線で示す如く、スリーブ部２８が真円状態となっており、第１〜第４ローラ部２６−１、２６−２、２６−３、２６−４からスリーブ部２８の内面への動力伝達が行われない。
【００３０】
前記ナット部３２を締め込んで前記加圧ローラ部１８の第２テーパ部１６を軸部１４の第１テーパ部１２に接近させるべく移動させると、第１テーパ部１２及び第２テーパ部１６に対する第１〜第４ローラ部２６−１、２６−２、２６−３、２６−４の点接触位置が変化し、大径位置となる。
【００３１】
そして、前記第１、第２長穴部２２−１、２２−２内を移動する４本の第１〜第４ローラ軸部２０−１、２０−２、２０−３、２０−４によって、第１〜第４ローラ部２６−１、２６−２、２６−３、２６−４が外周縁方向に押圧され、第１〜第４ローラ部２６−１、２６−２、２６−３、２６−４がスリーブ部２８の内面に接触した後に、図３に実線で示す如く、スリーブ部２８の形状を正方形状に変形させ、前記軸部１４の回転数をスリーブ部２８の回転数まで減速する減速状態とする。
【００３２】
参考までに記載する。図１において、ローラ部２６は出力軸に直結した第１テーパ部１２及び第２テーパ部１６によりスリーブ部２８の内面に密着しつつ第１〜第４ローラ軸部２０−１、２０−２、２０−３、２０−４を中心に回転する。そして、ローラ部２６の径を１１φ、スリーブ部２８の内径を１５φとすると、ローラ部２６中心との出力軸の距離ｒは、次式で求められる。
ｒ＝（２５−１１）Ｘπ／（１．４１４Ｘ４）＝７．７７２２７７
従って、ローラ部２６と第１テーパ部１２及び第２テーパ部１６との接触する直径ｄは次式で求められる。
ｄ＝２Ｘｒ−１１＝４．５４４５５４
なお、この減速比は、加圧ローラと平行ローラとの径の比で決定される。
【００３３】
前記第１、第２小径部２４ａ−１、２４ａ−２及び第１、第２大径部２４ｂ−１、２４ｂ−２、そして第２ブラケット６−２を固定した場合、前記回転軸１０と前記モータ４の軸部１４と第１テーパ部１２及び第２テーパ部１６とによりローラ部２６に接触・回転を与える。このとき、ローラ部２６はアイドラとして働き、スリーブ部２８の内面おいて、次式により密着駆動する。
2004183689.tif 000003
即ち、減速比：１／５．５が得られる（入力と同一方向に回転する）。
【００３４】
また、前記スリーブ部２８及び第１、第２リング３６、３８、そして前記プーリ部３０を固定した場合は、ローラ部２６は前記回転軸１０と前記モータ４の軸部１４と第１テーパ部１２及び第２テーパ部１６とによりスリーブ部２８内面に密着しつつ回転駆動されるため、ローラ部２６は自転と共に公転する。そのため、ローラ部２６がスリーブ部２８内面を１回転する間に、第１テーパ部１２及び第２テーパ部１６を含む前記回転軸１０と前記モータ４の軸部１４とは１回転余分に回転する。従って、前記回転軸１０と前記モータ４の軸部１４とが５．５＋１回転すると、ローラ部２６を含む前記第１、第２小径部２４ａ−１、２４ａ−２及び第１、第２大径部２４ｂ−１、２４ｂ−２は１回転する。即ち、減速比：１／６．５が得られる（入力と逆方向に回転する）。
【００３５】
これにより、前記ナット部３２によってテンションを与え、加圧ローラ部１８とスリーブ部２８の内面とを均一な当たりの面接触状態とすることができ、良好なフリクション状態を維持し得て、動力伝達を確実に果たすことができ、信頼性を向上し得る。
【００３６】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００３７】
例えば、この発明の実施例においては、４個のローラ部を設ける構成としたが、５個以上のローラ部を設ける特別構成とすることも可能である。
【００３８】
さすれば、スリーブ部の内面へのローラ部の接触箇所及び接触面積が増加することとなり、より一層安定した動力伝達構造とすることができ、実用上有利である。
【００３９】
また、この発明の実施例においては、金属製材料によって弾性を有する薄肉円筒状にスリーブ部を形成したが、スチール円筒状に形成したスリーブ部の代わりに、チエンや線状部材を使用する方策やプラスチック製材料によってスリーブ部を形成する方策とする特別構成とすることも可能である。
【００４０】
すなわち、スリーブ部の代わりに、チエンや線状部材を使用する方策の場合には、チエンや線状部材とリングとの連結状態を解消する必要がある。実際には、チエンや線状部材とリングとを連結した際に、捻れ状態を防止するために、堅固な接続腕部やその他の方策を利用する。
【００４１】
そして、スリーブ部の代わりに、プラスチック製材料によって形成したスリーブ部を使用する方策の場合には、プラスチック製材料からなるスリーブ部の内面とローラ部との間の接触摩擦を担保する必要がある。実際には、スリーブ部の内面および／またはローラ部に細かな凹凸形状を多数形成し、凹凸形状部分によって接触摩擦を大とすることも可能である。
【００４２】
更に、この発明の実施例においては、径の同一なローラ部を使用する構成としたが、スリーブ部と第１、第２リングとの取付部位から離間するに連れて漸次径の大となるテーパローラ部を使用する特別構成とすることも可能である。
【００４３】
すなわち、径の同一なローラ部の代わりに、前記テーパローラ部を使用し、スリーブ部とテーパローラ部との接触時にクラウン現象を利用するものである。つまり、スリーブ部とテーパローラ部との接触時には、テーパローラ部の回転によって、スリーブ部と第１、第２リングとの取付部位から離間する側にスリーブ部が引っ張られることとなる。
【００４４】
さすれば、スリーブ部を引っ張ることによってスリーブ部のねじれを回避でき、伝動効率を向上し得て、実用上有利である。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、回転軸と、回転軸に一端側が連絡し途中に第１テーパ部を有する軸部と、軸部の他端側にスライド移動自在かつ端部には第１テーパ部に対峙すべく第２テーパ部を設けた加圧ローラ部と、軸部の外周部位に軸部に対して平行かつ円周等間隔に設けた複数本のローラ軸部と、これらのローラ軸部を軸部に対して接離方向の移動を許容すべく長穴部を設けた軸受部と、軸部の第１テーパ部と加圧ローラ部の第２テーパ部間において点接触しかつローラ軸部の外周に同心状態に夫々設けたローラ部と、複数のローラ部の外周に接するスリーブ部と、このスリーブ部の端部を連絡して設けたプーリ部と、軸部の他端側において加圧ローラ部を任意の位置に固定するとともに固定位置に応じて第１テーパ部及び第２テーパ部に対するローラ部の点接触位置を変更するナット部とを有し、ナット部による加圧ローラ部の固定位置によって、スリーブ部の内面にローラ部を接触させ軸部の回転数をスリーブ部の回転数まで減速する減速状態と、スリーブ部の内面とローラ部との接触を回避する非接触状態とを切り換える構成としたので、加圧ローラ部とスリーブ部の内面とを均一な当たりの面接触状態とすることができ、良好なフリクション状態を維持し得て、動力伝達を確実に果たすことができ、信頼性を向上し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示すスリーブ式減速機の要部拡大断面図である。
【図２】スリーブ式減速機の概略断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線による断面図である。
【符号の説明】
２  減速機
４  モータ
６  ブラケット
８  側板
１０  回転軸
１２  第１テーパ部
１４  軸部
１４−１  継手部
１６  第２テーパ部
１８  加圧ローラ部
２０  ローラ軸部
２０−１、２０−２、２０−３、２０−４  第１〜第４ローラ軸部
２２  長穴部
２２−１  第１長穴部
２２−２  第２長穴部
２４  軸受部
２４ａ−１  第１小径部
２４ｂ−１  第１大径部
２４ａ−２  第２小径部
２４ｂ−２  第２大径部
２６  ローラ部
２６−１、２６−２、２６−３、２６−４  第１〜第４ローラ部
２８  スリーブ部
３０  プーリ部
３２  ナット部
３４−１  第１ベアリング
３４−２  第２ベアリング
３６  第１リング
３８  第２リング
４０  ベアリング
４２  凹部
４４  圧縮ばね
【図１】
2004183689.tif 000004
【図２】
2004183689.tif 000005
【図３】
2004183689.tif 000006