行星辊式变速器.pdf

一种行星辊式变速器，在行星辊式变速器中，行星轮架的多个轴部设置成：当行星轮架在与输出轴的轴向交叉的方向上移动时，伴随着该行星轮架而移动的至少1个轴部的外周不是与对应的行星辊的输入轴侧的内周接触而是与固定轮侧的内周接触。

权利要求书
1.  一种行星辊式变速器，其特征在于，包括：
输入轴；
固定轮，在所述输入轴的周围配置成与该输入轴为同心状；
多个圆筒状的行星辊，与所述输入轴及所述固定轮这双方进行滚动接触；
输出轴；
行星轮架，具有多个轴部，该多个轴部与所述多个行星辊以1对1对应的方式设置且插通对应的所述行星辊的内部而将该行星辊以游嵌状态支承为能够旋转，且该行星轮架在所述输出轴上固定成能够伴随着该输出轴而旋转，
所述行星轮架的所述多个轴部设置成：当所述行星轮架在与所述输出轴的轴向交叉的方向上移动时，伴随着该行星轮架而移动的至少1个轴部的外周不是与对应的所述行星辊的所述输入轴侧的内周接触而是与所述固定轮侧的内周接触。

2.  根据权利要求1所述的行星辊式变速器，其特征在于，
各轴部具有由圆筒面构成的外周面，
通过所述多个轴部确定的所述行星轮架的节圆直径设定得大于所述输入轴与所述行星辊的轴间距离。

3.  根据权利要求1所述的行星辊式变速器，其特征在于，
各轴部呈外廓圆筒状，
在各轴部的外周面的所述输入轴侧的部分形成有向径向内侧退避的切口部。

4.  根据权利要求3所述的行星辊式变速器，其特征在于，
各轴部包含销和外嵌固定于所述销的圆筒状的套筒，
所述切口部形成于所述套筒的外周面。

说明书行星辊式变速器
本申请将2013年12月12日在日本提出申请的2013-257098号的说明书、附图、说明书摘要援引于此。
技术领域
本发明涉及行星辊式变速器。
背景技术
如日本特开2003-161351号公报所示，一直以来，在行星辊式变速器(牵引驱动)中，已知有利用插通圆筒状的各行星辊的内周并从行星轮架突出的销将该行星辊以游嵌状态支承为能够旋转的类型的结构。在销的外周外嵌固定有圆筒状的套筒。由于行星辊游嵌，因此在行星辊的内周与套筒的外周之间设有间隙。
例如，行星辊式变速器在图像形成装置等装置内有时以横向的状态(输入轴及输出轴沿着水平方向的状态)搭载。在这样的搭载状态下，行星轮架因其自重，有时会从所期望位置下降。其结果是，有时会产生行星轮架的旋转中心与由行星轮架的各销以游嵌状态支承的行星辊的公转中心不一致的状态，即，行星轮架相对于行星辊的公转中心产生偏心的状态。
这种情况下，当因行星轮架的偏心而套筒的外周面与行星辊的输入轴侧的内周发生接触时，可能会促进销的公转。由于伴随着行星轮架的偏心的行星辊与销的相对位置变化，在输出轴的旋转状态下，行星轮架的旋转会产生前进延迟。套筒的外周面在输入轴侧与行星辊的内周发生接触时，行星轮架的旋转的前进延迟变得显著，在行星辊式变速器可能会产生大的旋转不均。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种行星辊式变速器，其即使在行星轮架相对于行星辊的公转中心产生了偏心的情况下，也能够将偏心引起的旋转不均抑制得较低，由此旋转精度高。
本发明的一方案的行星辊式变速器的结构上的特征在于，包括：输入轴；固定轮，在所述输入轴的周围配置成与该输入轴为同心状；多个圆筒状的行星辊，与所述输入轴及所述固定轮这双方进行滚动接触；输出轴；行星轮架，具有多个轴部，该多个轴部与所述多个行星辊以1对1对应的方式设置且插通对应的所述行星辊的内部而将该行星辊以游嵌状态支承为能够旋转，且该行星轮架在所述输出轴上固定成能够伴随着该输出轴而旋转，所述行星轮架的所述多个轴部设置成：当所述行星轮架在与所述输出轴的轴向交叉的方向上移动时，伴随着该行星轮架而移动的至少1个轴部的外周不是与对应的所述行星辊的所述输入轴侧的内周接触而是与所述固定轮侧的内周接触。
附图说明
前述及进一步的发明的特征及优点通过下面的参照附图的具体实施方式而更为明确，其中，
图1是表示搭载有本发明的第一实施方式的行星辊式变速器的图像形成装置的概略结构的图。
图2是从图1的剖面线II-II观察到的剖视图。
图3是表示在本发明的第一实施方式的行星辊式变速器中行星轮架发生偏心的状态的剖视图。
图4是表示本发明的第二实施方式的行星辊式变速器的结构的剖视图。
图5是表示在本发明的第二实施方式的行星辊式变速器中行星轮架发生偏心的状态的剖视图。
图6是表示另一方式的行星辊式变速器的结构的剖视图。
图7是表示在另一方式的行星辊式变速器中行星轮架发生偏心的状态的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。
图1是表示搭载有本发明的第一实施方式的行星辊式变速器5的印刷机等图像形成装置的动力传递部1的概略结构的图。图2是从图1的剖面线II-II观察到的剖视图。图像形成装置的动力传递部1包含被驱动体2、行星辊式变速单元3、联轴器7。行星辊式变速单元3驱动被驱动体2旋转。联轴器7将被驱动体2的被驱动体输入轴4与行星辊式变速器5的输出轴6连结。在动力传递部1中，行星辊式变速单元3以输出轴6成为水平的横向的状态载置。
行星辊式变速单元3包含电动马达8、行星辊式变速器5、壳体9。壳体9将电动马达8及行星辊式变速器5一体地收容。壳体9包含例如铝制的第一壳体9A和例如铝制的第二壳体9B。第一壳体9A对电动马达8进行收容保持。第二壳体9B对如下叙述的输出轴6的一部分及行星轮架10进行收容保持。
行星辊式变速器5包含输入轴11、固定轮(太阳轮)12、多个(在本实施方式中为例如3个)行星辊13、输出轴6、行星轮架10。
在输入轴11上连结有电动马达8的马达轴8A。需要说明的是，也可以将马达轴8A设置作为输入轴11。固定轮12固定成以与输入轴11呈同心状的方式夹持在第一壳体9A与第二壳体9B之间的状态。固定轮12呈圆环状，例如使用轴承钢而形成。第一壳体9A、固定轮12及第二壳体9B通过多根螺栓15固定。
在固定轮12内收容配置有多个行星辊13。多个行星辊13等角度 间隔地配置于在固定轮12与输入轴11之间形成的环状空间内。各行星辊13经由牵引油以压接状态与输入轴11的外周面及固定轮12的内周面这双方进行滚动接触地配置。各行星辊13呈圆筒状(或圆环状)，使用例如轴承钢而形成。
行星轮架10呈圆板状。在行星轮架10的一个面(图1的右侧)10A侧，与行星辊13的个数相同数量的圆柱状的销16以与一个面10A垂直的方式突出设置。换言之，多个行星辊13在共通的行星轮架10上突出设置。如图1所示，销16可以是与行星轮架10不同的零件，也可以与行星轮架10一体设置。各销16插通对应的行星辊13内，将该行星辊13以游嵌状态支承为能够旋转。销16呈圆柱状，使用例如轴承钢而形成。
在一组的行星辊13及销16之间夹装有圆筒状的套筒17。套筒17具有由圆筒面构成的外周面17A(以下，有时称为“轴部18的外周”)。其厚度在周向的整个区域上相同。套筒17例如是树脂制或陶瓷制，通过过盈配合而外嵌固定在销16的外周。通过上述销16及套筒17，构成轴部18。
在行星轮架10的另一个面(图1的左侧)10C侧固定有输出轴6。而且，输出轴6的中途部的一部位经由1个滚动轴承19而支承于第二壳体9B。因此，输出轴6设置成旋转自如。来自电动马达8的旋转驱动力向输入轴11施加，由此各行星辊13向规定的自转方向DRS自转，并向规定的公转方向DR公转。伴随着行星辊13的公转而行星轮架10进行旋转(自转)。行星轮架10的旋转驱动力通过输出轴6从行星辊式变速器5取出。使用该旋转驱动力，驱动图像形成装置的被驱动体2旋转。
如图2所示，在各行星辊13的内周与各套筒17的外周之间设有间隙。假定销16的中心(轴部18的中心)、行星辊13的中心及输入 轴11的中心排列在一直线上的情况。这种情况下，以使输入轴11侧的轴部18与行星辊13之间的间隙CL1大于固定轮12侧的轴部18与行星辊13之间的间隙CL2的方式分别设定销16的位置及外径以及套筒17的内外径(即，轴部18的外周的位置)。
这种情况下，间隙CL1可以如下式(1)那样表示。
CL1＝D1-DP1
(D1：从行星轮架10旋转中心到轴部18的外周的最内侧位置的距离，DP1：在多个行星辊13中各行星辊13与轴部18接触的位置中的最内侧位置的、以行星轮架10旋转中心为中心的圆的直径(内接直径))···(1)
间隙CL2可以如下式(2)那样表示。
CL2＝DP2-D2
(D2：从行星轮架10旋转中心到轴部18的外周的最外方位置的距离，DP2：在多个行星辊13中各行星辊13与轴部18接触的位置中的外方位置的、以行星轮架10旋转中心为中心的圆的直径(外切直径))···(2)
另外，当改变看法时，也可以将轴部18的外周的位置以使行星轮架10的节圆直径DPC大于输入轴11与行星辊13的轴间距离WD的方式设定。需要说明的是，这种情况下，节圆直径DPC可以由以下的式(3)表示，轴间距离WD可以由以下的式(4)表示。
DPC＝D1+D2···(3)
WD＝DS+DP
(DP：行星辊13的外径，DS：输入轴11的外径)···(4)
由于行星辊式变速单元3以横向的状态载置，因此行星轮架10因其自重有时会从所期望位置下降(行星轮架10在与输出轴6的轴向交叉的方向上移动)。特别是本实施方式那样对输出轴6的轴向的一部位进行支承(单臂支承)时，行星轮架10的下降容易发生。行星轮架10的下降的结果是，有时会产生行星轮架10的旋转中心与以游嵌状态支承于行星轮架10的各轴部的行星辊13的公转中心不一致的状态。即，有时会产生行星轮架10相对于行星辊的公转中心(输入轴11的旋转轴线)的偏心。
图3是表示在本发明的第一实施方式的行星辊式变速器5中行星轮架10发生偏心的状态的主要部分剖视图。在行星辊式变速器5中，以使行星轮架10的节圆直径DPC(参照图2)大于输入轴11与行星辊13的轴间距离WD(参照图2)的方式设定。其结果是，输入轴11侧的轴部18与行星辊13之间的间隙设定得大于固定轮12侧的轴部18与行星辊13之间的间隙。
因此，在行星轮架10因其自重而从所期望位置下降时，关于至少1个轴部18(在图3中，为下侧的2个轴部18)，套筒17的外周面17A不是与对应的行星辊13的输入轴11侧的内周抵接而是与固定轮12侧的内周抵接。此时，在套筒17的外周面17A与处于自转状态的行星辊13的内周面之间产生摩擦力。这种情况下，由于轴部18的公转方向DR与行星辊13的自转方向DRS相互为反方向，因此产生的摩擦力以将轴部18朝向行星轮架10的旋转进行压出的方式作用。其结果是，会促进轴部18的调心。
由于伴随着行星轮架10的偏心的行星辊13与销16的相对位置变化，在输出轴6的旋转状态下，行星轮架10的旋转会产生前进延迟。这种情况下，套筒17的外周面17A与对应的行星辊13的输入轴11侧的内周抵接，由此能够促进轴部18的调心。由此，能够抑制行星轮架10的旋转的前进延迟，其结果是，能够减少在行星辊式变速器5产生 的旋转不均。由此，即使在行星轮架10相对于行星辊13的公转中心发生偏心的情况下，也能够将偏心引起的旋转不均抑制得较低，因而，能够提供一种旋转精度高的行星辊式变速器5。
图4是表示本发明的第二实施方式的行星辊式变速器105的结构的剖视图。图5是表示在本发明的第二实施方式的行星辊式变速器105中行星轮架10发生偏心的状态的剖视图。对于第二实施方式的行星辊式变速器105中的与前述的实施方式的行星辊式变速器5共通的结构，标注同一参照标号而省略说明。
在行星辊式变速器105中，行星轮架10的节圆直径DPC1设定为与输入轴11和行星辊13的轴间距离WD1同等。这种情况下，输入轴11侧的轴部18和行星辊13之间的间隙与固定轮12侧的轴部18和行星辊13之间的间隙大致相同。另外，在第二实施方式中，各轴部18取代套筒17而具备套筒117。套筒117呈大致圆筒状。套筒117具有包含圆筒面的外周面117A，但由平坦面构成的切口部111以从前述的圆筒面向径向内侧退避的方式形成在外周面117A。各切口部111配置在套筒117的输入轴11的周向的一部分上，且在套筒117的轴向的整个区域上延伸。
在该实施方式中，行星轮架10因自重而下降，其结果是，行星轮架10偏心时，在图5的上侧的1个轴部18与行星辊13的输入轴11侧的内周抵接的时点之前，图5的下侧的2个轴部18与行星辊13的固定轮12侧的内周抵接。这种情况下，与第一实施方式的情况同样，在套筒117的外周面117A与处于自转状态的行星辊13的内周面之间产生的摩擦力以将轴部18朝向行星轮架10的旋转压出的方式作用。其结果是，会促进轴部18的调心。由此，能够抑制行星轮架10的旋转的前进延迟，能够减少在行星辊式变速器105产生的旋转不均。
作为与第一及第二实施方式的本发明的比较，使用图6及图7， 说明另一方式的行星辊式变速器205。图6是表示行星辊式变速器205的结构的剖视图。图7是表示在行星辊式变速器205中行星轮架(未图示)发生偏心的状态的剖视图。
行星辊式变速器205包含输入轴211、固定轮212、多个行星辊213、输出轴(未图示)、行星轮架(未图示)。固定轮212设置成与输入轴211同心状。行星辊213以与输入轴211的外周面及固定轮212的内周面这双方进行滚动接触的方式配置。行星轮架固定于输出轴。行星轮架具有与多个行星辊213以1对1对应的方式设置的多个销216。在各销216的外周外嵌固定有套筒217。各销216插通对应的行星辊213的内部，经由套筒217以游嵌状态支承该行星辊213。
在行星辊式变速器205中，行星轮架的节圆直径DPC2以小于输入轴211与行星辊213的轴间距离WD2的方式设定销216的位置及外径以及套筒217的内外径。这种情况下，输入轴211侧的轴部218与行星辊213之间的间隙设定得小于固定轮212侧的轴部218与行星辊213之间的间隙。
因此，在行星轮架(未图示)因其自重而从所期望位置下降时，关于行星轮架的3个轴部218中的至少1个轴部218(在图7中，为上侧的轴部218)，套筒217的外周面217A与对应的行星辊213的输入轴211侧的内周抵接。这种情况下，在套筒217的外周面217A与处于自转状态的行星辊213的内周面之间产生摩擦力。这种情况下，由于轴部218的公转方向DR与行星辊213的自转方向DRS相互为反方向，因此产生的摩擦力以将轴部218向公转方向DR压出的方式作用。其结果是，会促进销216的公转。由于伴随着行星轮架210的偏心的行星辊213与轴部218的相对位置变化，在行星轮架210的旋转产生前进延迟。套筒217的外周面217A与对应的行星辊213的输入轴211侧的内周抵接的情况下，行星轮架的旋转的前进延迟变得显著，在行星辊式变速器205可能会产生大的旋转不均。
以上，说明了本发明的2个实施方式，但本发明也可以通过其他的方式实施。在第一实施方式中，也可以取代套筒17而使用滚动轴承、滑动轴承等轴承。而且，在前述的各实施方式中，也可以在销16与行星辊13之间不夹设套筒等，而在销上直接支承行星辊13。这种情况下，仅利用销16构成轴部18。
另外，在第二实施方式中，在仅利用销16构成轴部18时，在销16的外周面能够形成平坦面等的切口部。另外，在前述的各实施方式中，列举将行星辊式变速器5、105搭载于图像形成装置的情况为例进行了说明。然而，在应用于其他的装置的行星辊式变速器中也可以应用本发明。
此外，在权利要求书记载的事项的范围内能够实施各种设计变更。