特開 2024-142179 遊星ローラ式動力伝達装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024142179

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】遊星ローラ式動力伝達装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 13/08 20060101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

F16H13/08 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023054225

(22)【出願日】2023-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000139023

【氏名又は名称】株式会社リケン

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100165696

【弁理士】

【氏名又は名称】川原 敬祐

(74)【代理人】

【識別番号】100173794

【弁理士】

【氏名又は名称】色部 暁義

(72)【発明者】

【氏名】白澤 友樹

(72)【発明者】

【氏名】宮山 学

(72)【発明者】

【氏名】石塚 一男

(72)【発明者】

【氏名】吉元 明男

【テーマコード（参考）】

3J051

【Ｆターム（参考）】

3J051AA01

3J051BA03

3J051BB06

3J051BD02

3J051BE04

3J051ED08

(57)【要約】

【課題】遊星ローラ式動力伝達装置の耐久性及び信頼性が向上し得る、遊星ローラ式動力伝達装置を提供する。
【解決手段】遊星ローラ式動力伝達装置１であり、太陽ローラ１０と、太陽ローラ１０の外周側に配置されているリングローラ２０と、遊星ローラ式動力伝達装置１の径方向で太陽ローラ１０とリングローラ２０との間に配置されるとともに、太陽ローラ１０及びリングローラ２０に圧接する遊星ローラ３０と、を備え、リングローラ２０は、該リングローラ２０の内周面２０ｉにおける遊星ローラ３０と接触する領域の端より内側の領域に、リングローラ２０の周方向に延びるとともに潤滑油が導入される複数の油溝２１を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

遊星ローラ式動力伝達装置であり、
太陽ローラと、
前記太陽ローラの外周側に配置されているリングローラと、
前記遊星ローラ式動力伝達装置の径方向で前記太陽ローラと前記リングローラとの間に配置されるとともに、前記太陽ローラ及び前記リングローラに圧接する遊星ローラと、
を備え、
前記リングローラは、該リングローラの内周面における前記遊星ローラと接触する領域の端より内側の領域に、前記リングローラの周方向に延びるとともに潤滑油が導入される複数の油溝を備える、
遊星ローラ式動力伝達装置。

【請求項2】

前記リングローラは、該リングローラの内周面における前記遊星ローラとの接触面であって、該遊星ローラにおける、幅方向端と該幅方向端から幅方向中心側に所定距離隔てた幅方向位置との間の幅方向領域に対応する、前記リングローラの端部領域を除く、前記リングローラの中心領域に、前記複数の油溝を備え、
前記所定距離は、前記遊星ローラの全幅の１／４０である、
請求項１に記載の遊星ローラ式動力伝達装置。

【請求項3】

前記リングローラの内周面の少なくとも前記端部領域は、前記太陽ローラの軸心方向断面視において平坦で、前記遊星ローラと接触可能である、
請求項２に記載の遊星ローラ式動力伝達装置。

【請求項4】

前記遊星ローラの外周面に、潤滑油の濡れ性を高める表面加工が施されている、
請求項１～３のいずれか一項に記載の遊星ローラ式動力伝達装置。

【請求項5】

前記リングローラの前記複数の油溝は、前記リングローラの内周面の前記遊星ローラとの接触面の幅方向に等間隔に配置され、
前記油溝の深さは、前記５μｍからリングローラの内径の５．０％までの範囲である、
請求項１～３のいずれか一項に記載の遊星ローラ式動力伝達装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、遊星ローラ式動力伝達装置に関する。

【背景技術】

【0002】

遊星ローラ式動力伝達装置は、入力軸の回転を、遊星ローラ機構を介して出力軸へ変速して伝達するものである。具体的には、遊星ローラ式動力伝達装置は、一般に、駆動源から回転伝達される入力軸と、出力軸との間に、リングローラ内で公転運動する遊星ローラと、遊星ローラの中心に位置する太陽ローラと、を設けてなる遊星ローラ機構を有する（例えば、特許文献１）。

【0003】

また、特許文献１には、リングローラの内周面に潤滑剤を溜める溝を形成する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実用新案登録第２５３６８７１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

遊星ローラとリングローラとの間の面圧に関して、遊星ローラのスキュー（軸の傾き）によって、遊星ローラの軸線方向端部に過大な面圧が加わることがある。この過大な面圧が、遊星ローラひいては遊星ローラ式動力伝達装置の耐久性及び信頼性に影響を与えることがあった。

【0006】

そこで、本発明は、遊星ローラ式動力伝達装置の耐久性及び信頼性が向上し得る、遊星ローラ式動力伝達装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の要旨構成は、以下の通りである。
（１）遊星ローラ式動力伝達装置であり、
太陽ローラと、
前記太陽ローラの外周側に配置されているリングローラと、
前記遊星ローラ式動力伝達装置の径方向で前記太陽ローラと前記リングローラとの間に配置されるとともに、前記太陽ローラ及び前記リングローラに圧接する遊星ローラと、
を備え、
前記リングローラは、該リングローラの内周面における前記遊星ローラと接触する領域の端より内側の領域に、前記リングローラの周方向に延びるとともに潤滑油が導入される複数の油溝を備える、
遊星ローラ式動力伝達装置。

【0008】

（２）前記リングローラは、該リングローラの内周面における前記遊星ローラとの接触面であって、該遊星ローラにおける、幅方向端と該幅方向端から幅方向中心側に所定距離隔てた幅方向位置との間の幅方向領域に対応する、前記リングローラの端部領域を除く、前記リングローラの中心領域に、前記複数の油溝を備え、
前記所定距離は、前記遊星ローラの全幅の１／４０である、
（１）に記載の遊星ローラ式動力伝達装置。

【0009】

（３）前記リングローラの内周面の少なくとも前記端部領域は、前記太陽ローラの軸心方向断面視において平坦で、前記遊星ローラと接触可能である、
（２）に記載の遊星ローラ式動力伝達装置。

【0010】

（４）前記遊星ローラの外周面に、潤滑油の濡れ性を高める表面加工が施されている、
（１）～（３）のいずれか１つに記載の遊星ローラ式動力伝達装置。

【0011】

（５）前記リングローラの前記複数の油溝は、前記リングローラの内周面の前記遊星ローラとの接触面の幅方向に等間隔に配置され、
前記油溝の深さは、前記５μｍからリングローラの内径の５．０％までの範囲である、
（１）～（４）のいずれか１つに記載の遊星ローラ式動力伝達装置。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、遊星ローラ式動力伝達装置の耐久性及び信頼性が向上し得る、遊星ローラ式動力伝達装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る、遊星ローラ式動力伝達装置の斜視図である。

【図2】図１の遊星ローラ式動力伝達装置の部分正面図である。

【図3】図２の遊星ローラ式動力伝達装置のＡ－Ａ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に例示説明する。

【0015】

図１は、本発明の一実施形態に係る、遊星ローラ式動力伝達装置１の斜視図である。図２は、遊星ローラ式動力伝達装置１の部分正面図である。図３は、図２の遊星ローラ式動力伝達装置１のＡ－Ａ断面図である。

【0016】

図１を参照して、遊星ローラ式動力伝達装置１は、太陽ローラ１０と、リングローラ２０と、遊星ローラ３０と、を備えている。

【0017】

リングローラ２０は、太陽ローラ１０の外周側に配置されている。

【0018】

遊星ローラ３０は、遊星ローラ式動力伝達装置１の径方向で太陽ローラ１０とリングローラ２０との間に配置されるとともに、太陽ローラ１０及びリングローラ２０に圧接する。遊星ローラ３０は、太陽ローラ１０の周方向に沿って複数（例えば、５つ）設置されていてよい。なお、図１では、便宜的に遊星ローラ３０を１つのみ示している。遊星ローラ３０は、キャリアプレート（図示せず）に挟持され、回転自在に位置決めされる。

【0019】

遊星ローラ式動力伝達装置１は、減速機ユニット又は増速機ユニットを構成してよい。遊星ローラ式動力伝達装置１が減速機ユニットを構成する場合、太陽ローラ１０は、入力軸（図示せず）と一体であり、又は入力軸に結合されている。また遊星ローラ３０は、キャリア（図示せず）側に回転自在に支持され、出力軸に一体に結合されている。尚、リングローラ２０は、ケーシング等に固定（回転しない）される。遊星ローラ式動力伝達装置１が増速機ユニットを構成する場合、太陽ローラ１０は、出力軸と一体であり、又は出力軸に結合されている。遊星ローラ３０は、入力軸と一体であり、又は入力軸に結合されている。また、リングローラは、減速機ユニットと同様に、ケーシング側に固定される。

【0020】

図３を参照して、リングローラ２０は、リングローラ２０の内周面２０ｉにおける遊星ローラ３０と接触する領域の端２０ｃｅより内側（リングローラ２０の幅方向内側）の領域に、リングローラ２０の周方向に延びるとともに潤滑油が導入される複数（図３では３つの）の油溝２１を備える。なお、リングローラにおいて、遊星ローラ３０の幅方向中心３０ｃに対称な偶数個（例えば２つ）の油溝が形成されていてもよい。

【0021】

油溝２１には、潤滑油が導入される。図３を参照して、遊星ローラ式動力伝達装置１の動作時に、遊星ローラ３０が（図１では時計回りに）回転し、遊星ローラ３０における油溝２１と接触する部分３０оに、潤滑油が表面張力等によって付着する。その後、遊星ローラ３０が更に回転して、遊星ローラ３０の潤滑油が付着した部分３０оが太陽ローラ１０に接触すると、当該部分３０оの潤滑油が、（図１では反時計回りに）回転する太陽ローラ１０に押しつぶされて太陽ローラ１０の幅方向に広がりながら、太陽ローラ１０に付着する。

【0022】

遊星ローラ３０が更に回転して、図２を参照して潤滑油がリングローラ２０に押しつぶされて、リングローラ２０の幅方向全体に付着する。このときに、潤滑油の一部が油溝２１に戻る。

【0023】

このように、遊星ローラ３０と太陽ローラ１０との接触部分の幅方向全体、及びリングローラ２０と遊星ローラ３０との接触部分の幅方向全体に、潤滑油の均一な油膜が介在する。このことによって、ローラ間が適切に潤滑され、遊星ローラ式動力伝達装置１の耐久性及び信頼性を向上させることができる。

【0024】

また、リングローラ２０に複数の油溝２１が形成されているため、リングローラ２０は十分な量の潤滑油を遊星ローラ３０及び太陽ローラ１０に供給することができる。

【0025】

ここで一般に、遊星ローラのスキューによって、リングローラに接触する遊星ローラの軸線方向端部に過大な面圧が加わることがある。この過大な面圧が、遊星ローラひいては遊星ローラ式動力伝達装置の耐久性及び信頼性に影響を与えることがあった。

【0026】

これに対し、本実施形態の遊星ローラ式動力伝達装置１では、図３を参照して、リングローラ２０が、該リングローラ２０の内周面２０ｉにおける遊星ローラ３０と接触する領域の端２０ｃｅより内側の領域に、リングローラ２０の周方向に延びるとともに潤滑油が導入される複数の油溝２１を備える。この構成により、リングローラ２０において油溝２１が形成されていない領域（具体的には内径が小さい領域）に、遊星ローラ３０の幅方向端部が接触して力Ｆ－Ｆ、又はＦ’－Ｆ’での負荷を受ける。その結果、遊星ローラ３０の最大幅でモーメントを受けられるためスキューが抑えられ、遊星ローラ軸線方向端部の面圧も低減させることができる。したがって、遊星ローラ３０ひいては遊星ローラ式動力伝達装置１の耐久性及び信頼性を高めることができる。

【0027】

リングローラ２０は、リングローラ２０の端部領域２０ｒｅを除く、リングローラの中心領域２０ｒｃに、複数の油溝２１を備えてよい。端部領域２０ｒｅは、リングローラ２０の内周面２０ｉにおける遊星ローラ３０との接触面である。端部領域２０ｒｅは、遊星ローラ３０における、幅方向端３０ｅと該幅方向端３０ｅから幅方向中心３０ｃ側に所定距離ｄ隔てた幅方向位置との間の幅方向領域に対応する。言い換えれば、リングローラ２０の内周面２０ｉの少なくとも端部領域２０ｒｅは、太陽ローラ１０の軸心方向断面視において平坦で、遊星ローラ３０と接触可能であってよい。所定距離ｄは、遊星ローラ３０の全幅ｔｗの１／４０であってよく、１／８であってよく、１／４であってよい。この構成によって、遊星ローラ３０の幅方向端部を、より確実に、リングローラ２０において油溝２１が形成されていない（内径が小さな）領域２０ｒｅに接触させることができる。したがって、遊星ローラ３０ひいては遊星ローラ式動力伝達装置１の耐久性及び信頼性を更に高めることができる。

【0028】

一般に、遊星ローラと太陽ローラとの当接面では、これらローラの回転に伴う遠心作用のため、当接面を潤滑する潤滑油（オイルやグリス）が、太陽ローラの半径方向へ飛散するため、潤滑油が不足する場合があった。その結果、遊星ローラ式動力伝達装置の耐久性及び信頼性が損なわれるおそれがあった。

【0029】

これに対して、遊星ローラ３０の外周面に、潤滑油の濡れ性（吸着性）を高める表面加工が施されていてもよく、遊星ローラ３０の表面張力を高めることができ、油溝２１内の潤滑油の一部を、遊星ローラ３０の表面に付着させ太陽ローラ１０側へ循環させることができ、また、潤滑油付着量を調整することもできることから遊星ローラ式動力伝達装置１の運転条件等に応じた表面加工や表面処理等が選択されてもよい。例としては、レーザ加工、ショットピーニング、ナノ高速加工、化成処理等である。

【0030】

リングローラ２０の複数の油溝２１は、リングローラ２０の内周面２０ｉの遊星ローラ３０との接触面の幅方向に等間隔に配置されてよい。この構成により、遊星ローラ３０、太陽ローラ１０及びリングローラ２０の幅方向全体に、より均一な油膜が形成され得る。

【0031】

油溝２１の深さは、５μｍからリングローラ２０の内径の５．０％までの範囲であってよい。油溝２１の深さを５μｍ以上とすることで、遊星ローラ式動力伝達装置１の動作時にリングローラ２０が（弾性）変形しても、油溝２１の形状が実質的に保たれ、潤滑油を保持し得る。油溝２１の深さをリングローラ２０の内径の５．０％以下とすることで、油溝２１に潤滑油が十分に満たされ、潤滑油の遊星ローラ３０への転写をより円滑に行うことができる。

【0032】

上述したところは、本発明の例示的な実施形態を説明したものであり、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で様々な変更を行うことができる。

【符号の説明】

【0033】

１：遊星ローラ式動力伝達装置
１０：太陽ローラ
２０：リングローラ
２０ｃｅ：遊星ローラと接触する領域の端
２０ｉ：内周面
２０ｒｃ：中心領域
２０ｒｅ：端部領域
２１：油溝
３０：遊星ローラ
３０ｃ：幅方向中心
３０о：油溝と接触する部分
３０ｅ：幅方向端
ｄ：所定距離
Ｆ、Ｆ’：力

【図1】

【図2】

【図3】