| 【発明の名称】 |
遊星ローラ動力伝達装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】牧野 智昭
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| 【要約】 |
【課題】安定した良好な潤滑油の供給を簡便な手段により確保する。
【解決手段】固定輪２１と、その内側に同軸上に配置されたサンローラ２２と、このサンローラ２２と前記固定輪２１の間に圧接状態で介装された複数の遊星ローラ２３と、前記遊星ローラ２３を円周方向等間隔に回転自在に保持するキャリア２４とを備えた遊星ローラ動力伝達装置であって、前記固定輪２１における遊星ローラ２３の外周面と軸方向で線接触する部位に、その周方向に連続する溝部３６を設け、その溝部３６に含油部材３７を収納した構造を具備する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 固定輪と、その内側に同軸上に配置されたサンローラと、このサンローラと前記固定輪の間に圧接状態で介装された複数の遊星ローラと、前記遊星ローラを円周方向等間隔に回転自在に保持するキャリアとを備えたものであって、前記固定輪における遊星ローラの外周面と軸方向で線接触する部位に、その周方向に連続する溝部を設け、その溝部に含油部材を収納したことを特徴とする遊星ローラ動力伝達装置。
【請求項２】 前記含油部材は、潤滑油またはグリースの潤滑剤と粉末状樹脂とからなる混合物を加熱することにより固形化したものであることを特徴とする請求項１に記載の遊星ローラ動力伝達装置。
【請求項３】 前記潤滑剤は、ナフテン系鉱油、ナフテン系合成油またはポリ−α−オレフィン系合成油を基油とする潤滑油もしくはグリースであることを特徴とする請求項２に記載の遊星ローラ動力伝達装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は遊星ローラ動力伝達装置に関し、例えば摩擦ローラ変速機の一種である遊星ローラ動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、摩擦ローラ変速機の一種である遊星ローラ動力伝達装置は、図４（ａ）（ｂ）に示すように固定輪１と、その固定輪１と軸心を一致させて配置されたサンローラ２と、そのサンローラ２と固定輪１の間に形成される空間に配置された複数個の遊星ローラ３と、それら遊星ローラ３を円周方向に等間隔かつ回転自在に保持するキャリア４とを備えている。
【０００３】この遊星ローラ動力伝達装置は、ハウジング５に対して軸受６で支持された高速回転軸７の一端にサンローラ２を同軸的に設け、そのサンローラ２の軸心と一致するように固定輪１を配置している。この固定輪１は、その回転が拘束されるようにハウジング５にボルト８で固定されている。サンローラ２と固定輪１との間には、複数個の遊星ローラ３が圧接状態で設けられ、ハウジング９に対して軸受１０で支持された低速回転軸１１の一端に設けられたキャリア４によって、前記遊星ローラ３が円周方向に等間隔かつ回転自在に保持されている。
【０００４】そのキャリア４には円周方向等間隔に支持軸１２が植設され、その支持軸１２に対して遊星ローラ３を軸受１３を介して回転自在に支持している。遊星ローラ３の内周面が軸受１３を介して支持軸１２と接触することにより、高速回転軸７と低速回転軸１１間で動力の伝達が行われる。ハウジング５に固定された固定輪１の両側に二枚の側板１４を配置することにより、遊星ローラ３の軸方向移動が規制されている。
【０００５】例えば、この遊星ローラ動力伝達装置を減速機として使用する場合、高速回転軸７が入力軸、低速回転軸１１が出力軸となり、高速回転軸７によるサンローラ２の回転が、遊星ローラ３のサンローラ軸心周りの回転となってキャリア４を介して低速回転軸１１に伝達される。また、増速機として使用する場合には、低速回転軸１１が入力軸、高速回転軸７が出力軸となり、低速回転軸１１によるキャリア４の回転が、遊星ローラ３のサンローラ軸心周りの回転となって高速回転軸７に伝達される。
【０００６】図４（ａ）（ｂ）に示す遊星ローラ動力伝達装置は、遊星ローラ３が中空形状をなし、その内周面に軸受１３を介してキャリア４が接触するタイプであるが、この遊星ローラ３とキャリア４の接触方法としては他に、図５（ａ）（ｂ）に示すように遊星ローラ３がその外周面においてキャリア４と接触するタイプのものがある。この図５（ａ）（ｂ）に示す遊星ローラ動力伝達装置では、遊星ローラ３の外周面がキャリア４と接触することにより、遊星ローラ３のサンローラ軸心周りの回転がキャリア４に伝達されるか（減速機として使用の場合）、あるいは、低速回転軸１１すなわちキャリア４の回転が遊星ローラ３のサンローラ軸心周りの回転として伝達される （増速機として使用の場合）。その他の構成は、図４（ａ）（ｂ）に示す装置と同一である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、遊星ローラ動力伝達装置を長時間に亘って安定して運転させるためには、サンローラ２と遊星ローラ３との接触部、もしくは固定輪１と遊星ローラ３との接触部に充分な油膜が形成されるように潤滑油を安定して供給することが必要である。その潤滑方式として油浴潤滑または強制潤滑を採用する場合は十分な潤滑油を各接触部に供給できる。しかしながら、グリース潤滑の場合、運転に伴って転走面からグリースが排除され、また、回転による遠心力で潤滑油が飛散することにより、潤滑油不足となりやすい。
【０００８】図示の遊星ローラ動力伝達装置では、面圧を低下させて転がり疲労寿命を向上させるために各接触部は全て線接触させている。このように各接触部における接触形態が線接触である場合は、運転に伴う転走面からのグリースの排除が点接触の場合よりも著しく、潤滑油不足による損傷を招来しやすい。
【０００９】このような潤滑油不足による損傷を防ぐための対策として、図６（ａ）（ｂ）に示すような装置が提案されている。なお、図６（ｂ）は（ａ）のＹ部拡大図である。この装置では、遊星ローラ３の端部に、エッジロードを緩和するためのクラウニング部１５が設けられており、固定輪１におけるクラウニング部１５と対向する部位に、その周方向に連続する溝１６が形成され、その溝１６に多孔質部材１７が収納されている。この多孔質部材１７に保有された潤滑油が滲み出し、遊星ローラ３と固定輪１の接触部に供給される。
【００１０】しかしながら、多孔質部材１７に保有された潤滑油の滲み出しによる潤滑対策では、安定した良好な潤滑油の供給を長期間に亘って確保することが期待できず、この点を改善することが望まれていた。
【００１１】そこで、本発明は前述した点を改善するために提案されたもので、その目的とするところは、安定した良好な潤滑油の供給を簡便な手段により確保し得る遊星ローラ動力伝達装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するための技術的手段として、本発明は、固定輪と、その内側に同軸上に配置されたサンローラと、このサンローラと前記固定輪の間に圧接状態で介装された複数の遊星ローラと、前記遊星ローラを円周方向等間隔に回転自在に保持するキャリアとを備えた遊星ローラ動力伝達装置であって、前記固定輪における遊星ローラの外周面と軸方向で線接触する部位に、その周方向に連続する溝部を設け、その溝部に含油部材を収納したことを特徴とする。
【００１３】前記含油部材は、潤滑油またはグリースの潤滑剤と粉末状樹脂とからなる混合物を加熱することにより固形化したものが好ましく、また、前記潤滑剤は、ナフテン系鉱油、ナフテン系合成油またはポリ−α−オレフィン系合成油を基油とする潤滑油もしくはグリースが好ましい。
【００１４】本発明の遊星ローラ動力伝達装置における含油部材は、常温（２０℃程度）以上の温度で内部に含有した油を継続的に徐々に滲み出させるので、遊星ローラと固定輪との接触部もしくは遊星ローラとサンローラとの接触部に長期間に亘って安定して潤滑油を供給することができる。また、この含油部材は、他部材と接触することにより潤滑油を供給するので、遊星ローラの外周面と軸方向で線接触しない部位に設けると、含油部材と遊星ローラが十分に接することができず、潤滑油が供給されにくい。そこで、本発明では、固定輪における遊星ローラの外周面と軸方向で線接触する部位に、その周方向に連続する溝部を設け、その溝部に含油部材を収納することにより、含油部材と遊星ローラをより強く接触させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明に係る遊星ローラ動力伝達装置の実施形態を以下に詳述する。図１に示す実施形態の遊星ローラ動力伝達装置は、キャリア２４に円周方向等間隔に植設された支持軸３２に軸受３３を介して遊星ローラ２３を回転自在に支持した構造を有する。なお、本発明は、図１に示すタイプ以外にも、遊星ローラ３がその外周面においてキャリア４と接触するタイプ（図５参照）にも適用可能である。
【００１６】図１の実施形態の遊星ローラ動力伝達装置は、ハウジング２５にボルト２８で固定された固定輪２１と、その固定輪２１の内側に同軸上に配置されたサンローラ２２と、そのサンローラ２２の外周面と固定輪２１の内周面の間に圧接状態で介装された複数個の遊星ローラ２３と、これら遊星ローラ２３を円周方向に等間隔にかつ回転自在に保持するキャリア２４とを主要構成要素とする。
【００１７】前記ハウジング２５に対して軸受２６で支持された高速回転軸２７の一端が前記サンローラ２２に同軸的に設けられ、また、ハウジング２９に対して軸受３０で支持された低速回転軸３１の一端がキャリア２４に同軸的に設けられている。キャリア２４に円周方向等間隔に支持軸３２を植設し、その支持軸３２に対して遊星ローラ２３を軸受３３を介して回転自在に支持している。遊星ローラ２３の内周面が軸受３３を介して支持軸３２と接触することにより、高速回転軸２７と低速回転軸３１間で動力の伝達が行われる。この固定輪２１は、ハウジング２５にボルト２８で固定することにより回転が拘束されている。ハウジング２５に固定された固定輪２１の両側に二枚の側板３４を配置することにより、遊星ローラ２３の軸方向移動が規制されている。
【００１８】例えば、この遊星ローラ動力伝達装置を減速機として使用する場合、高速回転軸２７が入力軸、低速回転軸３１が出力軸となり、高速回転軸２７によるサンローラ２２の回転が、遊星ローラ２３のサンローラ軸心周りの回転となってキャリア２４を介して低速回転軸３１に伝達される。また、増速機として使用する場合には、低速回転軸３１が入力軸、高速回転軸２７が出力軸となり、低速回転軸３１によるキャリア２４の回転が、遊星ローラ２３のサンローラ軸心周りの回転となって高速回転軸２７に伝達される。
【００１９】この実施形態では、荷重が負荷されていない状態で、前記固定輪２１における遊星ローラ２３の外周面と軸方向で線接触する部位３８、例えば、図２の拡大図で示すようにほとんどクラウニング部を持たない遊星ローラ２３の場合、その遊星ローラ２３の軸方向両端部と対向する部位３８に、その周方向に連続する溝部３６を設け、その溝部３６に環状または紐状の含油部材３７を収納する。また、図３に示すようにクラウニング部３５を有する遊星ローラ２３の場合には、固定輪２１における遊星ローラ２３の非クラウニング部である中央部と対向する部位３８に溝部３６を設け、その溝部３６に含油部材３７を収納すればよい。
【００２０】ここで、前述したクラウニングとは、荷重が負荷された際に、固定輪２１および遊星ローラ２３の端部にエッジロードが生じて過負荷になるのを防止するため、所定の荷重が負荷されたときに、固定輪２１および遊星ローラ２３の摩擦接触部全体でユニフォームストレスが作用するように遊星ローラ２３の外周面に予め形成するものである。このクラウニングには、例えば、一つの大きな曲率半径で形成されたフルクラウニング、端部にカット部が形成されたカットクラウニング、一つの曲率半径でなく、複数の曲率半径で形成された複合クラウニングなどがある。
【００２１】前記含油部材３７は、潤滑剤（潤滑油またはグリース）と粉末状樹脂（例えばポリアミドやポリエチレン等）とからなる混合物を加熱することにより固形化したもの（ポリルーブ）等が好ましく、前記潤滑剤は、ナフテン系鉱油、ナフテン系合成油またはポリ−α−オレフィン系合成油を基油とする潤滑油もしくはグリースが好ましい。
【００２２】一般に、遊星ローラ動力伝達装置のようなトラクションドライブでは、潤滑油として通常の潤滑油（例えばエンジン油やギヤ油など）よりもトラクション係数が高い油が使用される。このような油は、一般にトラクション油と称されており、主に、ナフテン系鉱油、ナフテン系合成油またはポリ−α−オレフィン系合成油を基油として生成される。
【００２３】この実施形態における含油部材は、このようなトラクション油もしくはトラクション油を基油としたグリースと樹脂（例えばポリアミドやポリエチレン等）の混合物より製作される。固形状の含油部材３７は、例えば潤滑油又は潤滑グリース５〜９９ｗｔ％に、平均分子量が１×１０6 〜５×１０6 である超高分子量ポリオレフィンの粉末９５〜１ｗｔ％を混合し、超高分子量ポリオレフィン粉末のゲル化点以上、かつ、潤滑グリースを用いた場合はグリースの滴点以下の温度で加熱して成形したものである。
【００２４】この遊星ローラ動力伝達装置における含油部材３７は、常温（２０℃程度）以上の温度で内部に含有した油を継続的に徐々に滲み出させるので、遊星ローラ２３と固定輪２１との接触部もしくは遊星ローラ２３とサンローラ２２との接触部に長期間に亘って安定して潤滑油を供給することができる。
【００２５】また、この含油部材３７は、他部材と接触することにより潤滑油を供給するので、遊星ローラ２３の外周面と軸方向で線接触しない部位、例えばクラウニング部３５を持つ遊星ローラ２３の場合にはそのクラウニング部３５と対向する部位に設けると、含油部材３７と遊星ローラ２３が十分に接することができず、潤滑油が供給されにくい。
【００２６】そこで、固定輪２１における遊星ローラ２３の外周面と軸方向で線接触する部位、例えばクラウニング部３５を持つ遊星ローラ２３の場合には非クラウニング部３８と対向する部位に、その周方向に連続する溝部３６を設け、その溝部３６に含油部材３７を収納することにより、含油部材３７と遊星ローラ２３をより強く接触させることができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、固定輪における遊星ローラの外周面と軸方向で線接触する部位に、その周方向に連続する溝部を設け、その溝部に含油部材を収納したことにより、含油部材と遊星ローラをより強く接触させることができ、含油部材は、常温（２０℃程度）以上の温度で内部に含有した油を継続的に徐々に滲み出させるので、遊星ローラと固定輪との接触部もしくは遊星ローラとサンローラとの接触部に長期間に亘って安定して潤滑油を良好に供給することができ、装置の耐久性の向上が図れる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１０２６９２
【氏名又は名称】エヌティエヌ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月１２日（１９９９．１１．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６４５８４
【弁理士】
【氏名又は名称】江原 省吾 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１４１００９（Ｐ２００１−１４１００９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２５日（２００１．５．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３２３０５７ |
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