JP2001208154A

JP2001208154A - クラッチ機構付摩擦ローラ式変速機

Info

Publication number: JP2001208154A
Application number: JP2000018830A
Authority: JP
Inventors: Hideo Ouchi; 英男大内
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2001-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】高速回転で使用する場合にも、異常摩耗の発
生を防止して、十分な耐久性を確保する。【解決手段】クラッチ機構が断たれた状態で、各ガイ
ドローラ１１ａ、１１ｂの外周面と、出力側の外輪１３
ａの内周面とが擦れ合わない様にする。この為に、各部
の寸法等を規制すると共に、上記各ガイドローラ１１
ａ、１１ｂを、上記外輪１３ａの径方向内方に押圧する
押圧ばね２８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係るクラッチ機構
付摩擦ローラ式変速機は、例えばオルタネータ、コンプ
レッサ、各種油圧ポンプの如き自動車用の補機の駆動部
分等に組み込んで、エンジンのクランクシャフトにより
回転駆動される従動プーリの回転を減速しつつ上記補機
の回転軸に伝達し、この補機を回転駆動する為に利用す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の補機は、走行用エンジンによ
り回転駆動するが、単一の走行用エンジンにより駆動す
る補機が複数存在するのに対して、これら各補機の最適
な運転速度が異なる場合がある。又、上記走行用エンジ
ンの回転速度に比べてこれら各補機の最適駆動速度が異
なる場合もある。この為に従来は、上記走行用エンジン
のクランクシャフトの端部に固定した駆動プーリの径
と、上記各補機の回転軸の端部に固定する各従動プーリ
の径とを異ならせる事で、これら各補機の回転速度を好
ましい値にする様にしている。又、上記従動プーリとし
て、一方向クラッチを内蔵したものを使用する事によ
り、これら各従動プーリと上記駆動プーリとの間に掛け
渡した無端ベルトに加わる摩擦力の方向を一定にしてこ
の無端ベルトの耐久性を確保すると共に、この無端ベル
トの速度が低下傾向にある場合にも上記各補機の回転軸
の回転速度が低下するのを防止し、これら各補機の効率
を向上させる事も、従来から行なわれている。

【０００３】但し、駆動プーリの径と従動プーリの径と
を変える事により、上記各補機の回転速度を調節するの
は、これら各プーリに対する無端ベルトの巻き掛け量の
確保、この無端ベルトの曲げ量を抑え（曲率半径を過小
にせず）その耐久性の確保を図る事を考慮した場合には
限度がある。これに対して近年、クラッチ機構を有する
摩擦変速機を利用して、上記補機の回転駆動装置を構成
する事が研究されている。この様な条件に合致するクラ
ッチ機構付摩擦ローラ式変速機として従来から、特開平
１０−３１６０８１号公報、同１０−３２９７８０号公
報等に記載されたものが知られている。

【０００４】これら各公報に記載される等により、従来
から知られているクラッチ機構付摩擦ローラ式変速機
は、電動補助自転車の補助動力源として考えられたもの
で、電動モータの回転軸によりペダル軸に補助動力を付
与するが、このペダル軸の回転速度がこの電動モータの
回転軸の回転速度に見合う速度よりも速くなった場合に
は、上記ペダル軸の回転がこの回転軸に伝わらない様に
している。図１０〜１１は、この様な目的で考えられ、
上記特開平１０−３１６０８１号公報に記載された、ク
ラッチ機構付摩擦ローラ式変速機の１例を示している。
先ず、この従来構造に就いて説明する。

【０００５】駆動源である電動モータ１は、請求項に記
載した第一の回転軸に相当する回転軸２を有する。又、
この回転軸２の先端部は、請求項に記載した中心ローラ
として機能させている。即ち、図１０に記載した構造
（後述する、図１、５、７、８、９に示した本発明の実
施の形態の場合も同様。）では、上記第一の回転軸と中
心ローラとを、一体の回転軸２としている。そして、請
求項に記載した第一の摩擦面に相当する、この先端部の
外周面は、平滑な円筒面としている。この様な回転軸２
のうち、中心ローラとしての役目を有する先端部を覆う
状態で、ハウジング３を設けている。使用時にはこのハ
ウジング３を、図示しないフレーム等に固定する。この
ハウジング３は、有底円筒状の本体４と、この本体４の
基端開口部を塞ぐ蓋体５とから成る。上記電動モータ１
の回転軸２の先端部は、この蓋体５の略中央部に形成し
た通孔６を挿通して、上記ハウジング３内に挿入してい
る。尚、この通孔６は、後述する様に、上記蓋体５の中
心から少しだけ外れた位置に設けている。又、この通孔
６の内周面と上記回転軸２の中間部外周面との間には、
軸受７を設けている。

【０００６】又、上記ハウジング３の内側で上記回転軸
２の周囲部分には、３本の支持軸８、８ａを、それぞれ
この回転軸２と平行に配置している。即ち、これら各支
持軸８、８ａの一端部（図１０の上端部）を上記蓋体５
に支持すると共に、他端部（図１０の下端部）を連結環
９に支持している。尚、これら３本の支持軸８、８ａの
うち、２本の支持軸８、８は、それぞれの両端部を上記
蓋体５及び連結環９に設けた嵌合孔に圧入固定若しくは
ほぼがたつきなく挿入している。従って、これら２本の
支持軸８、８が、上記ハウジング３内で円周方向或は直
径方向に変位する事はない。これに対して、残り１本の
支持軸８ａは、両端部を上記蓋体５及び連結環９に対
し、上記ハウジング３の円周方向（更に、必要とすれば
直径方向）に関する若干の変位自在に支持している。こ
の為に、上記蓋体５及び連結環９の一部で上記支持軸８
ａの両端部に整合する部分に、上記ハウジング３の円周
方向に長い円弧状の係合溝若しくは上記支持軸８ａの両
端部の外径よりも大きな内径を有する支持孔（図１０〜
１１には省略）を形成し、これら両係合溝若しくは支持
孔に、上記支持軸８ａの両端部を緩く係合させている。
そして、これら各支持軸８ａ、８の中間部周囲に、それ
ぞれが中間ローラであるウェッジローラ１０及びガイド
ローラ１１ａ、１１ｂを、それぞれ軸受１８（図１０参
照。図１１には省略。）により、回転自在に支持してい
る。尚、上記連結環９の一部は、上記蓋体５の内面（上
記ウェッジローラ１０及びガイドローラ１１ａ、１１ｂ
を設置した空間側の面で、図１０の下面）の一部で上記
ウェッジローラ１０及びガイドローラ１１ａ、１１ｂか
ら外れた位置に突設した、突部１２の先端部に結合して
いる。

【０００７】又、上記ハウジング３の内側で上記ウェッ
ジローラ１０及びガイドローラ１１ａ、１１ｂを囲む部
分には、有底円筒状の外輪１３を、回転自在に設けてい
る。この外輪１３は、円筒部１４と、この円筒部１４の
一端（図１０の下端）開口を塞ぐ円板部１５とから成
る。このうち、請求項に記載した第二の摩擦面に相当す
る円筒部１４の内周面は、平滑な円筒面として、やはり
平滑な円筒面とした、請求項に記載した第三の摩擦面に
相当する、上記ウェッジローラ１０及びガイドローラ１
１ａ、１１ｂの外周面と当接自在としている。又、上記
円板部１５の外側面（上記ウェッジローラ１０及びガイ
ドローラ１１ａ、１１ｂを設置した空間と反対側面で、
図１０の下面）には、請求項に記載した第二の回転軸で
ある、出力軸１６の基端部（図１０の上端部）を結合固
定している。そしてこの出力軸１６を、上記ハウジング
３を構成する本体４の中央部に設けた第二の通孔１７に
挿通して、上記ハウジング３外に突出させている。尚、
上記出力軸１６の基端寄り部分の外周面と上記第二の通
孔１７の内周面との間には軸受１８を設けて、上記外輪
１３及び出力軸１６を、上記ハウジング３に対し回転自
在に支持している。又、上記出力軸１６の先半部（図１
０の下半部）で上記ハウジング３外に突出した部分に
は、ピニオン１９を固定している。

【０００８】上記ウェッジローラ１０及びガイドローラ
１１ａ、１１ｂの外周面は、前記回転軸２の先端部外周
面と上記外輪１３の内周面とに当接させている。但し、
上記回転軸２の中心と上記出力軸１６及び外輪１３の中
心とを偏心させている。即ち、前述の様に、上記回転軸
２を挿通する通孔６は、上記ハウジング３の中心から少
しだけ外れた位置に設けているのに対して、上記出力軸
１６を挿通する第二の通孔１７は、上記ハウジング３の
中心に設けている。又、この第二の通孔１７の内側に支
持した出力軸１６と外輪１３とは互いに同心である。従
って、上記回転軸２と上記外輪１３及び出力軸１６と
は、上記通孔６のハウジング３の中心からのずれ量δ分
だけ、互いに偏心している。そして、上記回転軸２の外
周面と上記外輪１３の内周面との間に存在して上記ウェ
ッジローラ１０及びガイドローラ１１ａ、１１ｂが設け
られた環状空間２０の幅寸法が、このδなる偏心量に見
合う分だけ、円周方向に亙り不同になっている。

【０００９】この様に、上記環状空間２０の幅寸法を円
周方向に亙り不同にした分、上記ウェッジローラ１０及
びガイドローラ１１ａ、１１ｂの外径を異ならせてい
る。即ち、上記外輪１３に対し回転軸２が偏心している
側（図１１の左側）に位置するウェッジローラ１０及び
ガイドローラ１１ａ（小径ガイドローラ）の径を、互い
に同じとすると共に比較的小径にしている。これに対し
て、上記外輪１３に対し回転軸２が偏心しているのと反
対側（図１１の右側）に位置するガイドローラ１１ｂ
（大径ガイドローラ）の径を、ウェッジローラ１０及び
ガイドローラ１１ａよりも大きくしている。そして、こ
れら３個の、それぞれが中間ローラであるウェッジロー
ラ１０及びガイドローラ１１ａ、１１ｂの外周面を、上
記回転軸２の外周面と上記外輪１３の内周面とに当接さ
せている。

【００１０】尚、それぞれが中間ローラである、上記１
個のウェッジローラ１０及び２個のガイドローラ１１
ａ、１１ｂのうち、ガイドローラ１１ａ、１１ｂを支持
した支持軸８、８は、前述の様に、上記ハウジング３内
に固定している。これに対して、ウェッジローラ１０を
支持した支持軸８ａは、やはり前述した様に上記ハウジ
ング３内に、このハウジング３の円周方向に亙る若干の
変位を自在に支持している。従って、上記ウェッジロー
ラ１０も、上記ハウジング３内で、このハウジング３の
円周方向に変位自在である。そして、前記回転軸２が所
定方向に回転した場合に、上記１本の支持軸８ａに回転
自在に支持したウェッジローラ１０を、上記環状空間２
０の幅の狭い部分に向け移動自在としている。

【００１１】即ち、図示の例では、上記回転軸２が図１
１に矢印イで示す様に、同図の時計方向に回転する様
に、構成各部の組み付け方向を規制している。従って、
前記電動モータ１から前記出力軸１６に動力を取り出す
際には、上記ウェッジローラ１０及びガイドローラ１１
ａ、１１ｂが、図１１に矢印ロ、ロで示す様に、上記各
支持軸８ａ、８を中心に同図の反時計方向に回転し、上
記外輪１３が同じく矢印ハで示す様に反時計方向に回転
する。この様に、上記１個のウェッジローラ１０が矢印
ロで示す様に回転し、このウェッジローラ１０を上記ハ
ウジング３の直径方向の内外両側から挟持した回転軸２
及び外輪１３がそれぞれ矢印イ、ハに示す様に回転する
結果、上記ウェッジローラ１０全体が、図１１に矢印ニ
で示す様に、図１１の時計方向に変位する傾向となる。
即ち、上記ウェッジローラ１０は、矢印イ方向に回転す
る上記回転軸２から、上記矢印ニ方向の力を受け、ウェ
ッジローラ１０が矢印ロ方向に回転する事で外輪１３の
内周面との当接部から受ける反作用により、やはり上記
矢印ニ方向の力を受ける。この結果、上記回転軸２の回
転時に上記ウェッジローラ１０が、上記環状空間２０の
幅の狭い部分に向けて移動する傾向になる。

【００１２】上述の様に構成するクラッチ機構付摩擦ロ
ーラ式変速機の場合、電動モータ１の回転軸２の回転
は、この回転軸２の外周面と、それぞれが中間ローラで
あるウェッジローラ１０及びガイドローラ１１ａ、１１
ｂの外周面との当接部である、各内径側当接部２１、２
１を介して、これらウェッジローラ１０及びガイドロー
ラ１１ａ、１１ｂに伝わる。更に、これらウェッジロー
ラ１０及びガイドローラ１１ａ、１１ｂの回転は、これ
らウェッジローラ１０及びガイドローラ１１ａ、１１ｂ
の外周面と上記外輪１３の内周面との当接部である、各
外径側当接部２２、２２を介して、この外輪１３に伝わ
る。そして、この外輪１３に結合固定した前記出力軸１
６及びこの出力軸１６に固定した前記ピニオン１９が回
転する。

【００１３】上記回転軸２及び外輪１３が所定方向に回
転すると、１本の支持軸８ａに回転自在に支持したウェ
ッジローラ１０が、上記回転軸２の外周面と外輪１３の
内周面との間に存在する環状空間２０内で、この環状空
間２０の幅の狭い部分に向け図１１の矢印ニ方向に移動
する。この結果、上記１本の支持軸８ａに回転自在に支
持したウェッジローラ１０の外周面が、上記回転軸２の
外周面と外輪１３の内周面とを強く押圧する。そして、
当該ウェッジローラ１０の外周面と上記回転軸２の外周
面との当接部である内径側当接部２１、及び、当該ウェ
ッジローラ１０の外周面と外輪１３の内周面との当接部
である外径側当接部２２の当接圧が高くなる。

【００１４】この様に、ウェッジローラ１０に関する内
径側、外径側両当接部２１、２２の当接圧が高くなる
と、それぞれがこのウェッジローラ１０の外周面により
押圧される部材である、上記回転軸２と外輪１３とのう
ちの少なくとも一方の部材が、組み付け隙間、或は弾性
変形等に基づき、それぞれの直径方向に亙り僅かに変位
する。この結果、残り２個の中間ローラである、ガイド
ローラ１１ａ、１１ｂの外周面と上記回転軸２の外周面
との当接部である２個所の内径側当接部２１、２１、及
びこれら２個のガイドローラ１１ａ、１１ｂの外周面と
外輪１３の内周面との当接部である２個所の外径側当接
部２２、２２の当接圧が高くなる。そして、クラッチ機
構が接続された状態になって、上記回転軸２から上記外
輪１３に、効率良く回転力が伝達される。

【００１５】これに対して、上記回転軸２が停止してい
るにも拘らず上記外輪１３が図１１の矢印ハ方向に回転
している場合、或は上記回転軸２の回転速度に見合う回
転速度（この回転速度と摩擦ローラ式変速機の変速比と
の積）よりも速い回転速度で上記外輪１３が図１１の矢
印ハ方向に回転している場合には、上記外輪１３から上
記回転軸２に回転が伝わらない様にする。即ち、この場
合には、図１１の矢印ハ方向に回転する上記外輪１３に
より、上記ウェッジローラ１０が同図の矢印ニと反対方
向に変位する。この結果、このウェッジローラ１０の外
周面が上記回転軸２の外周面及び外輪１３の内周面を押
圧しなくなり、上記内径側当接部２１及び上記外径側当
接部２２の当接圧が低下若しくは喪失する。そして、ク
ラッチ機構の接続が断たれた状態になって、上記外輪１
３から上記回転軸２に回転が伝わらなくなる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成し作用
するクラッチ機構付摩擦ローラ式変速機の場合には、ク
ラッチ機構の接続を断った状態で外輪１３が回転した場
合に、各ガイドローラ１１ａ、１１ｂの外周面と、この
外輪１３の内周面又は回転軸２の外周面とが擦れ合う可
能性がある。即ち、従来構造の場合には、上記各ガイド
ローラ１１ａ、１１ｂの外周面と外輪１３の内周面及び
回転軸２の外周面とが軽く当接する状態（摩擦係合によ
り回転力の伝達を行なえない状態）に組み立て、上記回
転軸２から外輪１３への回転力の伝達時に、各部の弾性
変形に基づき、上記各ガイドローラ１１ａ、１１ｂの外
周面と外輪１３の内周面及び回転軸２の外周面とが強く
当接し合う様にしていた。従って、クラッチ機構の接続
を断った状態で外輪１３が回転すると、上記各ガイドロ
ーラ１１ａ、１１ｂの外周面が、上記外輪１３の内周面
と上記回転軸２の外周面とのうちの少なくとも一方の周
面と（転がり接触ではなく）擦れ合う。

【００１７】電動補助自転車の如く、低速｛例えば出力
部の回転速度が600min^-1（r.p.m.）程度｝の場合には、
上述の様な擦れ合いが発生しても特に問題とはならな
い。これに対して、自動車用補機の回転駆動装置の様
に、高速（例えば出力部の回転速度が10,000min^-1 程
度）で使用される機械装置の場合には、上述の様な擦れ
合いが発生すると、擦れ合い部で無視できない程の摩耗
（異常摩耗）が発生する。そして、この異常摩耗に伴っ
て、ローラ式摩擦変速機の内部で滑りや異音、或は焼き
付きが発生する等、上記機械装置の耐久性を十分に確保
できなくなる。本発明のクラッチ機構付摩擦ローラ式摩
擦変速機は、この様な事情に鑑みて発明したものであ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明のクラッチ機構付
摩擦ローラ式変速機は、前述した従来から知られている
クラッチ機構付摩擦ローラ式変速機と同様に、第一の回
転軸と、この第一の回転軸の端部にこの第一の回転軸と
同心に設けられ、その外周面を第一の摩擦面とした中心
ローラと、内周面を第二の摩擦面としてこの中心ローラ
の周囲に、この中心ローラに対する相対回転を自在に設
けた外輪と、この外輪と同心で一端部をこの外輪に結合
固定した第二の回転軸と、上記第一の摩擦面と上記第二
の摩擦面との間の環状空間内に、上記第一の回転軸と平
行に配置された複数本の枢軸と、これら各枢軸により回
転自在に支持され、それぞれの外周面を第三の摩擦面と
した複数個の中間ローラとを備える。そして、上記第一
の回転軸の中心と上記第二の回転軸及び外輪の中心とを
偏心させる事により、上記環状空間の幅寸法を円周方向
に亙って不同にしている。又、上記複数個の中間ローラ
のうちの何れかの中間ローラを、少なくとも上記環状空
間の円周方向に関する変位自在に支持してウェッジロー
ラとすると共に、残りの中間ローラをガイドローラとし
ている。更に、上記第一の回転軸及び外輪が所定方向に
上記第一の回転軸と第二の回転軸との間の変速比に見合
う速度比で回転する場合に、上記ウェッジローラとなる
中間ローラを、上記環状空間の幅の狭い部分に向け移動
させる。

【００１９】特に、本発明のクラッチ機構付摩擦ローラ
式変速機に於いては、上記ガイドローラとなる中間ロー
ラの外周面である第三の摩擦面は、上記ウェッジローラ
となる中間ローラが上記環状空間の幅の狭い部分に向け
移動し、このウェッジローラとなる中間ローラの外周面
である第三の摩擦面が上記第一の摩擦面及び第二の摩擦
面を強く押圧した状態で、これら第一の摩擦面及び第二
の摩擦面と摩擦係合する。これに対して、上記ウェッジ
ローラとなる中間ローラが上記環状空間の幅の広い部分
に向け移動し、このウェッジローラとなる中間ローラの
外周面である第三の摩擦面が上記第一の摩擦面及び第二
の摩擦面を強く押圧しない状態で、これら第一の摩擦面
と第二の摩擦面とのうちの少なくとも一方の円筒面から
離隔する。

【００２０】

【作用】上述の様に構成する本発明のクラッチ機構付摩
擦ローラ式変速機が、第一の回転軸と第二の回転軸との
間で変速を行ないつつ回転力を伝達する際の作用、並び
にこの第一の回転軸の回転速度に見合う回転速度よりも
速い回転速度で上記第二の回転軸が回転している場合
に、この第二の回転軸から上記第一の回転軸に回転が伝
わらない様にする作用は、前述した従来のクラッチ機構
付摩擦ローラ式変速機の場合と同様である。特に、本発
明のクラッチ機構付摩擦ローラ式変速機の場合には、上
記第二の回転軸から上記第一の回転軸に回転が伝わらな
い様にすべく、ウェッジローラとなる中間ローラが環状
空間の幅の広い部分に向け移動した状態で、ガイドロー
ラとなる中間ローラの外周面である第三の摩擦面が、第
一の摩擦面と第二の摩擦面とのうちの少なくとも一方の
摩擦面と離隔する。この為、ガイドローラとなる中間ロ
ーラの外周面である第三の摩擦面が、上記第一、第二の
摩擦面と擦れ合う事がなくなり、これら各摩擦面に異常
摩耗が発生する事を防止できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１〜４は、請求項１〜２に対応
する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、
以下の説明は、本発明のクラッチ機構付摩擦ローラ式変
速機を、自動車用の補機の回転駆動装置に組み込んだ場
合に就いて説明する。この回転駆動装置は、図示しない
モータ等を駆動源として、やはり図示しない補機を回転
駆動するものである。このモータのモータ軸が、請求項
に記載した第一の回転軸に相当する入力軸２３となって
おり、この入力軸２３の先端部２４が、請求項に記載し
た中心ローラとして機能する。そして、請求項に記載し
た第一の摩擦面に相当する、上記先端部２４の外周面
は、平滑な円筒面としている。そして、この先端部２４
を覆う状態で、ハウジング３ａを設けている。

【００２２】このハウジング３ａは、有底円筒状の本体
４ａと、この本体４ａの基端開口部を塞ぐ蓋体５ａとか
ら成る。この蓋体５ａの外周面には取付フランジ２５を
設けており、使用時にはこの取付フランジ２５により上
記ハウジング３ａを、図示しないフレーム等に固定す
る。又、上記先端部２４は、上記蓋体５ａの略中央部に
形成した通孔６ａを挿通して、上記ハウジング３ａ内に
挿入している。尚、この通孔６ａは、後述する様に、上
記蓋体５ａの中心から少しだけ外れた位置に設けてい
る。又、この通孔６ａの内周面と上記入力軸２３の中間
部外周面との間には、深溝型の玉軸受等の軸受７ａを設
けている。尚、この軸受７ａよりも上記入力軸２３の中
央側（図１の左側）には、別の軸受２６を設けて、この
入力軸２３の中間部を支持している。

【００２３】又、上記ハウジング３ａの内側で上記先端
部２４の周囲部分には、３本の支持軸８、８ａを、それ
ぞれこの先端部２４と平行に配置している。即ち、これ
ら各支持軸８、８ａの一端部（図１の左端部）を上記蓋
体５ａに支持すると共に、他端部（図１の右端部）を、
円輪状の連結環９ａに支持している。尚、これら３本の
支持軸８、８ａのうち、２本の支持軸８、８は、それぞ
れの両端部を上記蓋体５ａ及び連結環９ａの互いに整合
する位置に設けた支持凹孔２７ａ、２７ｂに、後述する
外輪１３ａの直径方向の変位のみ自在に係合している。
この為に図示の例では、上記各支持凹孔２７ａ、２７ｂ
を上記外輪１３ａの直径方向に長い矩形に形成すると共
に、これら各支持凹孔２７ａ、２７ｂの幅Ｗ₂₇を、上記
各支持軸８の外径Ｄ₈ よりも僅かに（０．００５〜０．
０２mm程度）大きくしている。従って、これら２本の支
持軸８、８は、上記ハウジング３ａ内で、直径方向に変
位する事はあっても円周方向に変位する事は殆どない。
更に、図示の例では、上記各支持凹孔２７ａ、２７ｂの
長さ方向両端部のうちで上記外輪１３ａの直径方向に関
して外径側端部と、当該支持凹孔２７ａ、２７ｂ内に挿
入された上記各支持軸８、８の両端部との間に、圧縮コ
イルばね等の押圧ばね２８、２８を設けている。従って
上記各支持軸８、８は、他の力が加わらない限り、上記
外輪１３ａの直径方向内方に変位する。

【００２４】これに対して、残り１本の支持軸８ａは、
両端部を上記蓋体５ａ及び連結環９ａに対し、上記ハウ
ジング３ａの円周方向並びに直径方向の変位自在に支持
している。この為に、上記蓋体５ａ及び連結環９ａの一
部で上記支持軸８ａの両端部に整合する部分に、上記ハ
ウジング３ａの円周方向に長く、且つこの支持軸８ａの
外径Ｄ_8aよりも十分に大きな幅Ｗ₂₉（Ｗ₂₉≫Ｄ_8a）を有
する支持凹孔２９ａ、２９ｂを形成している。そして、
これら両支持凹孔２９ａ、２９ｂに、上記支持軸８ａの
両端部を緩く係合させている。又、上記各支持凹孔２９
ａ、２９ｂの長さ方向両端部のうちで、後述する環状空
間２０ａの直径方向に関する幅が広い側の端部と、当該
支持凹孔２９ａ、２９ｂ内に挿入された上記支持軸８ａ
の両端部との間に、圧縮コイルばね等の押圧ばね３０を
設けている。従って上記支持軸８ａは、他の力が加わら
ない限り、上記環状空間２０ａの直径方向に関する幅が
狭い側に変位する。

【００２５】そして、上記各支持軸８ａ、８の中間部周
囲に、それぞれが中間ローラであるウェッジローラ１０
及びガイドローラ１１ａ、１１ｂを、それぞれ軸受１８
ａ、１８ａ（図１参照。図３〜４には省略。）により、
回転自在に支持している。又、上記各ローラ１０、１１
ａ、１１ｂの軸方向両端面と上記蓋体５ａ及び連結環９
ａの内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受
３２、３２を設けて、これら互いに対向する面同士が擦
れ合う事を防止している。尚、図示の例では、上記連結
環９ａと上記蓋体５ａとを、３本の連結ピン３１、３１
（図２参照、図３〜４には省略。）により、間隔をあけ
た状態で互いに平行に、連結固定している。これら各連
結ピン３１、３１は、上記ウェッジローラ１０及びガイ
ドローラ１１ａ、１１ｂから外れた位置に配置してい
る。又、上記各連結ピン３１、３１の基端部（図１の左
端部）は、それぞれ上記蓋体５ａに結合固定し、先端部
はそれぞれ上記連結環９ａに形成した円孔に内嵌した状
態で、リベット状にかしめている。従って、上記蓋体５
ａと連結環９ａとは、分離不能に結合固定されている。

【００２６】又、前記ハウジング３ａの内側で上記ウェ
ッジローラ１０及びガイドローラ１１ａ、１１ｂを囲む
部分には、有底円筒状の外輪１３ａを、回転自在に設け
ている。この外輪１３ａは、円筒部１４ａと、この円筒
部１４ａの一端（図１の右端）開口を塞ぐ円板部１５ａ
とから成る。このうち、請求項に記載した第二の摩擦面
に相当する、円筒部１４ａの内周面は、平滑な円筒面と
して、やはり平滑に形成した、請求項に記載した第三の
摩擦面に相当する、上記ウェッジローラ１０及びガイド
ローラ１１ａ、１１ｂの外周面と当接自在としている。
尚、これら各ローラ１０、１１ａ、１１ｂの外周面に
は、クラウニングを施す事もできる。

【００２７】又、上記円板部１５ａの外側面（上記ウェ
ッジローラ１０及びガイドローラ１１ａ、１１ｂを設置
した環状空間２０ａと反対側面で、図１の右面）の中央
部には、請求項に記載した第二の回転軸である、出力軸
１６ａの基端部（図１の左端部）を結合固定している。
そしてこの出力軸１６ａを、上記ハウジング３ａを構成
する本体４ａの中央部に設けた第二の通孔１７ａに挿通
して、上記ハウジング３ａ外に突出させている。図示の
例では、上記円板部１５ａの外側面で上記第二の通孔１
７ａを囲む位置に支持筒部３３を設け、この支持筒部３
３の内周面と上記出力軸１６ａの基部外周面との間に、
深溝型或はアンギュラ型等、ラジアル荷重及びスラスト
荷重を支承自在な１対の軸受１８ａ、１８ａを設けてい
る。従って上記外輪１３ａ及び出力軸１６ａは、上記ハ
ウジング３ａに対し、回転のみ自在に支持されている。
この為に、上記各軸受１８ａ、１８ａの内輪を上記出力
軸１６ａに締り嵌めにより外嵌すると共に、これら各軸
受１８ａ、１８ａの内輪の端面同士の間に内輪間座４２
を挟持し、外輪の端面を、上記支持筒部３３の先端部に
形成した内向フランジ状の鍔部４３、或はこの支持筒部
３３の基部内周面に係止した止め輪４４に突き当ててい
る。更に、上記出力軸１６ａの先端部（図１の右端部）
で上記ハウジング３ａ外に突出した部分には、キー３４
により、図示しない補機の回転軸、或はこの補機を駆動
する端のプーリ或は歯車を結合固定自在としている。
尚、上記出力軸１６ａの先端部に直接補機の回転軸を、
一体的に結合して、上記キー３４を省略する事もでき
る。

【００２８】上記ウェッジローラ１０及びガイドローラ
１１ａ、１１ｂの外周面は、前記先端部２４の外周面と
前記外輪１３ａの内周面とに当接させている。但し、こ
の先端部２４の中心と上記出力軸１６ａ及び外輪１３ａ
の中心とを偏心させている。即ち、前述の様に、上記先
端部２４を挿通する通孔６ａは、上記ハウジング３ａの
中心から少しだけ外れた位置に設けているのに対して、
上記出力軸１６ａを挿通する第二の通孔１７ａは、上記
ハウジング３ａの中心に設けている。又、この第二の通
孔１７ａの内側に支持した出力軸１６ａと外輪１３ａと
は互いに同心である。従って、上記先端部２４と上記外
輪１３ａ及び出力軸１６ａとは、上記通孔６ａのハウジ
ング３ａの中心からのずれ量δ分だけ、互いに偏心して
いる。そして、上記先端部２４の外周面と上記外輪１３
ａの内周面との間に存在して上記ウェッジローラ１０及
びガイドローラ１１ａ、１１ｂが設けられた環状空間２
０ａの幅寸法が、このδ分の偏心量に見合う分だけ、円
周方向に亙り不同になっている。

【００２９】この様に、上記環状空間２０ａの幅寸法を
円周方向に亙り不同にした分、上記ウェッジローラ１０
及びガイドローラ１１ａ、１１ｂの外径を異ならせてい
る。即ち、上記外輪１３ａに対し先端部２４が偏心して
いる側（図３〜４の下側）に位置するウェッジローラ１
０及びガイドローラ１１ａ（小径ガイドローラ）の径
を、互いに同じとすると共に比較的小径にしている。こ
れに対して、上記外輪１３ａに対し先端部２４が偏心し
ているのと反対側（図３〜４の上側）に位置するガイド
ローラ１１ｂ（大径ガイドローラ）の径を、ウェッジロ
ーラ１０及びガイドローラ１１ａよりも大きくしてい
る。そして、これら３個の、それぞれが中間ローラであ
るウェッジローラ１０及びガイドローラ１１ａ、１１ｂ
の外周面を、上記先端部２４の外周面と上記外輪１３ａ
の内周面とに当接自在としている。

【００３０】尚、それぞれが中間ローラである、上記１
個のウェッジローラ１０及び２個のガイドローラ１１
ａ、１１ｂのうち、ガイドローラ１１ａ、１１ｂを支持
した支持軸８、８は、前述の様に、上記ハウジング３ａ
内に、上記外輪１３ａの径方向の変位のみ自在に支持し
ている。これに対して、ウェッジローラ１０を支持した
支持軸８ａは、やはり前述した様に上記ハウジング３ａ
内に、円周方向及び直径方向の変位を自在に支持してい
る。従って、上記ウェッジローラ１０も、上記ハウジン
グ３ａ内で、円周方向に変位自在である。そして、図示
しないモータにより前記先端部２４が所定方向に回転し
た場合に、上記ウェッジローラ１０を、上記環状空間２
０ａの幅の狭い部分に向け移動自在としている。

【００３１】即ち、図示の例では、上記モータにより上
記先端部２４が、図４に矢印で示す様に、同図の反時
計方向に回転する様に、構成各部の組み付け方向を規制
している。従って、図示しない補機を駆動すべく、上記
モータに通電した状態では、上記ウェッジローラ１０及
びガイドローラ１１ａ、１１ｂが、図４に矢印で示
す様に、上記各支持軸８ａ、８を中心に同図の時計方向
に回転し、上記外輪１３ａが同じく矢印で示す様に時
計方向に回転する。この様に、上記１個のウェッジロー
ラ１０が矢印で示す様に回転し、このウェッジローラ
１０を上記ハウジング３ａの直径方向の内外両側から挟
持した先端部２４及び外輪１３ａがそれぞれ矢印に
示す様に回転する結果、上記ウェッジローラ１０全体
が、図４に矢印で示す様に、図４の反時計方向に変位
する傾向となる。即ち、上記ウェッジローラ１０は、矢
印方向に回転する上記先端部２４から、上記矢印方
向の力を受け、ウェッジローラ１０が矢印方向に回転
する事で外輪１３ａの内周面との当接部から受ける反作
用により、やはり上記矢印方向の力を受ける。この結
果、上記先端部２４の回転時に上記ウェッジローラ１０
が、上記環状空間２０ａの幅の狭い部分に向けて移動す
る傾向になる。

【００３２】更に、図示の例では、前記出力軸１６ａか
ら前記入力軸２３に回転が伝わらない様にすべく、上記
ウェッジローラ１０が前記環状空間２０ａの幅の広い部
分に向け移動した状態で、前記各ガイドローラ１１ａ、
１１ｂの外周面が前記外輪１３ａの内周面から確実に離
隔する様に、各部の寸法を規制している。即ち、上記入
力軸２３を支持している前記１対の軸受７ａ、２６同士
の間隔（ピッチ）Ｌ₁、軸受７ａから上記ウェッジロー
ラ１０の中心までの距離Ｌ₂ 、上記入力軸２３の外径Ｄ
₂₃等の値並びに上記各軸受７ａ、２６の諸元を規制す
る。そこで、これらの値等を決定する手順に就いて、簡
単に説明する。

【００３３】先ず、上記ウェッジローラ１０が上記入力
軸２３を押圧する力Ｆ_c は、前記モータからこの入力軸
２３に加えられるトルクにより求められる。そして、こ
の力Ｆ_c と上記各数値Ｌ₁ 、Ｌ₂ 、Ｄ₂₃並びに上記各軸
受７ａ、２６の諸元とから、上記入力軸２３自身の弾性
変形並びにこれら各軸受７ａ、２６の弾性変形の総和で
ある、この入力軸２３の先端部２４の変位量を求められ
る。そこで、例えばこの変位量が０．３mm程度になる様
に、上記各値等を決定する。そして、この値（０．３m
m）と、後述する動力遮断時に上記各ガイドローラ１１
ａ、１１ｂの外周面と前記外輪１３ａの内周面との間に
介在させるべき隙間３５、３５（図３）の大きさ（例え
ば０．０５〜０．１０mm）とを考慮しつつ、上記各数値
Ｌ₁ 、Ｌ₂、Ｄ₂₃並びに上記各軸受７ａ、２６の諸元を
決定する。そして、動力遮断時に上記各ガイドローラ１
１ａ、１１ｂの外周面と上記外輪１３ａの内周面との間
に上記隙間３５、３５を確実に介在させる一方、動力伝
達時には上記各ガイドローラ１１ａ、１１ｂの外周面と
上記外輪１３ａの内周面とを、伝達トルクに見合った、
適切な荷重で当接させる様にする。

【００３４】上述の様に構成する本例のクラッチ機構付
摩擦ローラ式変速機の作用は次の通りである。先ず、モ
ータにより補機を回転駆動する際には、このモータによ
り上記入力軸２３を、図４に矢印で示す様に、同図の
反時計方向に回転させる。この入力軸２３の先端部２４
の回転は、この先端部２４の外周面と、ウェッジローラ
１０の外周面との当接部である、内径側当接部２１を介
して、このウェッジローラ１０に伝わる。更に、このウ
ェッジローラ１０の回転は、このウェッジローラ１０の
外周面と上記外輪１３ａの内周面との当接部である、外
径側当接部２２を介して、この外輪１３ａに伝わる。そ
して、この外輪１３ａに結合固定した前記出力軸１６ａ
が回転する。

【００３５】上記先端部２４及び外輪１３ａが所定方向
に回転すると上記ウェッジローラ１０が、上記先端部２
４の外周面と外輪１３ａの内周面との間に存在する環状
空間２０ａ内で、この環状空間２０ａの幅の狭い部分に
向け、図４の矢印方向に移動する。この結果、上記ウ
ェッジローラ１０の外周面が、上記先端部２４の外周面
と外輪１３ａの内周面とを強く押圧する。そして、当該
ウェッジローラ１０の外周面と上記先端部２４の外周面
との当接部である内径側当接部２１、及び、当該ウェッ
ジローラ１０の外周面と外輪１３ａの内周面との当接部
である外径側当接部２２の当接圧が高くなる。

【００３６】これら、１個のウェッジローラ１０に関す
る内径側、外径側両当接部２１、２２の当接圧が高くな
ると、それぞれがこのウェッジローラ１０の外周面によ
り押圧される部材である、上記先端部２４と外輪１３ａ
とのうちの少なくとも一方の部材が、組み付け隙間、或
は弾性変形等に基づき、それぞれの直径方向に関して僅
かに変位する。この結果、上記各ガイドローラ１１ａ、
１１ｂの外周面と上記先端部２４の外周面との当接部で
ある２個所の内径側当接部２１、２１、及びこれら２個
のガイドローラ１１ａ、１１ｂの外周面と外輪１３ａの
内周面との当接部である２個所の外径側当接部２２、２
２の当接圧が高くなる。そして、クラッチ機構が接続さ
れた状態になって、上記先端部２４から上記外輪１３ａ
に、効率良く回転力が伝達される。そして、前記モータ
の回転を前記補機に伝達する。即ち、トルク伝達時に
は、前記入力軸２３及びこの入力軸２３を支承している
軸受７ａ、２６が弾性変形する事により、上記各ガイド
ローラ１１ａ、１１ｂが、上記入力軸２３の先端部２４
の外周面と上記外輪１３ａの円筒部１４ａの内周面と
に、伝達トルクに見合った適切な荷重で当接する。そし
て、上記ウェッジローラ１０だけでなく、上記各ガイド
ローラ１１ａ、１１ｂも、トルク伝達に寄与する状態と
なる。

【００３７】これに対して、モータの停止後も補機が慣
性力で回転する場合の様に、上記外輪１３ａが上記入力
軸２３の回転速度に見合う速度、即ち、この入力軸２３
の回転速度とローラ式変速機の変速比との積よりも速く
回転する様になると、クラッチ機構が断たれて、上記外
輪１３ａの回転が上記入力軸２３に伝達されない状態と
なる。即ち、この状態では、この入力軸２３に対して上
記外輪１３ａが、図３の矢印で示す様に、同図の時計
方向に相対回転する。この結果、上記ウェッジローラ１
０が、このウェッジローラ１０に関する外径側当接部２
２に作用する摩擦力に基づき、上記外輪１３ａに引っ張
られる様にして、前記各押圧ばね３０の弾力に抗し、前
記環状隙間２０ａの幅の広い部分に変位する。この結
果、上記ウェッジローラ１０の外周面が前記先端部２４
の外周面及び外輪１３ａの内周面を押圧しなくなり、上
記内径側当接部２１及び上記外径側当接部２２の当接圧
が低下若しくは喪失する。そして、クラッチ機構の接続
が断たれた状態になって、上記外輪１３ａから上記先端
部２４に回転が伝わらなくなる。この状態では、上記ウ
ェッジローラ１０の外周面は、上記外輪１３ａの内周面
と転がり接触し、上記先端部２４の外周面からは離隔す
る。

【００３８】特に、本発明のクラッチ機構付摩擦ローラ
式変速機に於いては、上述の様にクラッチ機構が断たれ
た状態で、前記各ガイドローラ１１ａ、１１ｂの外周面
と上記外輪１３ａの内周面とが完全に離隔する。即ち、
上記クラッチ機構が断たれ、上記ウェッジローラ１０が
上記先端部２４の外周面及び外輪１３ａの内周面を押圧
しない状態では、この先端部２４及び外輪１３ａが弾性
的に復元して、図３に示した中立位置に戻る。そして、
上記各ガイドローラ１１ａ、１１ｂが、前記各押圧ばね
２８、２８に押されつつ、上記先端部２４に追従する。
そして、上記各ガイドローラ１１ａ、１１ｂの外周面と
上記外輪１３ａの内周面との間に隙間３５、３５が生
じ、これら各ガイドローラ１１ａ、１１ｂの外周面と上
記外輪１３ａの内周面とが擦れ合う事がなくなる。この
結果、この外輪１３ａの内周面及び上記先端部２４の外
周面と、上記各ローラ１０、１１ａ、１１ｂの外周面と
が、転がり接触する事はあっても擦れ合う事がなくな
る。この為、各接触部に著しい摩耗が発生する事を防止
できる。

【００３９】尚、図示の例とは逆に、上記各ガイドロー
ラ１１ａ、１１ｂを上記外輪１３ａの径方向外方に押圧
し、クラッチ機構が断たれた状態で、これら各ガイドロ
ーラ１１ａ、１１ｂの外周面と外輪１３ａの内周面に接
触させる事もできる。但し、この場合には、この外輪１
３ａが回転している限り、上記各ガイドローラ１１ａ、
１１ｂが回転し続ける為、これら各ガイドローラ１１
ａ、１１ａを支承している軸受１８ａの耐久性確保が難
しくなる等、クラッチ機構付摩擦ローラ式変速機の耐久
性確保を考慮した場合には好ましくない場合がある。

【００４０】次に、図５〜６は、請求項３に対応する、
本発明の実施の形態の第２例を示している。尚、上述し
た第１例と本例とが異なる主要点は、クラッチ機構の接
続が断たれた状態で、第三の摩擦面であるガイドローラ
１１ｂの外周面を、第二の摩擦面である外輪１３ａの内
周面から離隔させる機能を確実に行なわせる点にある。
その他の部分の構造及び作用は、基本的には上述した第
１例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説
明は、省略若しくは簡略にし、以下、上述した第１例と
異なる点を中心に説明する。尚、図示したうちで、上述
した第１例と同等部分には、同一符号を付す。

【００４１】上記ガイドローラ１１ｂ及び図示しないも
う１個のガイドローラは、上述した第１例の場合と同様
の機構により、上記入力軸２３ａ及び出力軸１６ｂの回
転方向に関する変位を阻止された状態で、これら入力軸
２３ａ及び出力軸１６ｂの直径方向に関する変位自在
に、且つこの入力軸２３ａの先端部２４ａに向かう弾力
を付与された状態で支持されている。

【００４２】又、上記出力軸１６ｂをハウジング３ａの
中心部に設けた支持筒部３３の内側に、スリーブ３６と
第一、第二の玉軸受３７、３８とにより、回転及び僅か
な揺動変位自在に支持している。図示の例では、これら
第一、第二の玉軸受３７、３８を、同じ呼び番号の、単
列深溝型玉軸受としており、それぞれシールリング付の
ものを使用している。上記スリーブ３６は、上記支持筒
部３３内に、十分な締り嵌めで内嵌固定しており、使用
時に上記第一、第二の玉軸受３７、３８の回転抵抗に基
づいて生じるトルクに拘らず、上記支持筒部３３内で回
転しない様にしている。この理由は、上記スリーブ３６
の内周面の円周方向一部に形成した、後述する凹部３９
の位相がずれる事を防止する為である。尚、本例の場合
には、上記入力軸２３ａを蓋体５ａの通孔６ａ内に支持
する為の軸受７ｂに就いても、シールリング付のものを
使用している。この様に各軸受３７、３８、７ｂとして
シールリング付のものを使用する事により、これら各軸
受３７、３８、７ｂ内に充填したグリースがこれら各軸
受３７、３８、７ｂ外に漏れ出すのを防止すると共に、
変速機の構成各部を潤滑する為にハウジング３ａ内に充
填した、トラクションオイル等の油がこのハウジング３
ａ外に漏れ出す事を防止している。

【００４３】又、上記第一、第二の玉軸受３７、３８の
うちの第一の玉軸受３７は、請求項３に記載した単列ラ
ジアル玉軸受に相当するもので、ラジアル隙間が小さい
（Ｃ２隙間程度の）ものを使用する。この様な第一の玉
軸受３７は、その内輪を前記出力軸１６ｂのうちで前記
外輪１３ａに近い基部に締り嵌めにより外嵌固定すると
共に、その外輪を、上記スリーブ３６の中間部に締り嵌
めにより内嵌固定している。

【００４４】一方、上記スリーブ３６の内周面で上記外
輪１３ａから遠い側の端部（図５の右端部）には、大径
部４０を形成している。この大径部４０の内径は、他の
部分の内径よりも１０〜数１００μｍ程度大きい。そし
て、この大径部４０の円周方向の一部に、この大径部４
０よりも更に直径方向外方に凹んだ、凹部３９を形成し
ている。上記スリーブ３６を前記支持筒部３３に内嵌固
定した状態で、上記凹部３９は、上記外輪１３ａの円周
方向に関して、ウェッジローラ１０と反対側に位置させ
ている。請求項３に記載した転がり軸受に相当する、上
記第二の玉軸受３８は、その内輪を上記出力軸１６ｂに
締り嵌めにより外嵌固定しており、その外輪を上記大径
部４０に、緩く（ラジアル方向に関して僅かな変位自在
に＝隙間嵌により）内嵌している。

【００４５】そして、上記第二の玉軸受３８の一部外周
面と上記凹部３９の底面との間に、請求項３に記載した
弾性材である、波板ばね４１を、予圧を付与した状態で
挟持している。従って、上記出力軸１６ｂ及びこの出力
軸１６ｂの基端部を結合した上記外輪１３ａは、他の力
（上記ウェッジローラ１０による押し付け力）が加わら
ない限り、上記波板ばね４１の弾力に基づき、第一の玉
軸受３７を中心に、僅かに揺動変位する。

【００４６】更に、上記出力軸１６ｂの先端部で上記支
持筒部３３から突出している部分には、駆動プーリ４５
を外嵌固定している。そして、この駆動プーリ４５と、
図示しない補機等の回転軸の端部に固定した従動プーリ
との間に、無端ベルト４６を掛け渡している。この無端
ベルト４６を掛け渡す方向は、上記波板ばね４１の設置
位置との関係で規制する。又、この無端ベルト４６の張
力は、上記波板ばね４１の弾力との関係で規制する。即
ち、この無端ベルト４６の張力の作用方向は、この波板
ばね４１の弾力の作用方向と逆方向としている。又、こ
の張力の大きさは、上記入力軸２３ａから前記出力軸１
６ｂへのトルク伝達が行なわれ、この出力軸１６ｂを回
転駆動するトルクが大きくなった状態で上記弾力よりも
大きくなり、上記入力軸２３ａと前記出力軸１６ｂとの
間のトルク伝達が断たれ、この出力軸１６ｂを回転駆動
するトルクが小さくなった状態、即ち、この出力軸１６
ｂの回転速度が上記入力軸２３ａの回転速度とローラ式
変速機の変速比との積よりも早く回転する状態で、上記
弾力よりも小さくなる様に規制している。

【００４７】上述の様に構成する本例のクラッチ機構付
摩擦ローラ式変速機の場合は、次の様に作用して、上記
入力軸２３ａから上記出力軸１６ｂへの動力の非伝達時
に、前記ガイドローラ１１ｂの外周面と前記外輪１３ａ
の内周面とを離隔させる。尚、上記入力軸２３ａから上
記出力軸１６ｂへの動力の伝達時の作用は、前述した第
１例の場合と同様である。

【００４８】上記入力軸２３ａから上記出力軸１６ｂへ
の動力の伝達を断つべく、摩擦ローラ式変速機に組み込
んだクラッチ機構が断たれ、上記ウェッジローラ１０が
上記先端部２４ａの外周面及び外輪１３ａの内周面を押
圧しない状態では、前記駆動プーリ４５に巻き掛けた無
端ベルト４６がこの駆動プーリ４５を引っ張る力Ｆが低
下する。即ち、この状態では、この駆動プーリ４５が軽
い力で回転する様になる為、この無端ベルト４６の引っ
張り側の張力ｆ₁ が小さくなる。上記無端ベルト４６が
駆動プーリ４５を引っ張る力Ｆは、この引っ張り側の張
力ｆ₁ と緩み側の力ｆ₂ との合力であるが、このうちの
緩み側の力ｆ₂ は何れにしろ小さいので、引っ張り側の
張力ｆ₁ が支配的である。従って、上記クラッチ機構が
断たれた状態では、上記無端ベルト４６が駆動プーリ４
５を図５〜６の上方に引っ張る力Ｆは、上記クラッチ機
構が繋がれている場合に比べて十分に小さくなる。同時
に、上記ウェッジローラ１０が上記外輪１３ａの内周面
を図５の下方に押圧する事もなくなる。

【００４９】これらにより、上記クラッチ機構の接続時
に上記外輪１３ａ及び出力軸１６ｂに作用していた、前
記第一の玉軸受３７を中心とする、図５で反時計方向の
モーメント荷重が低下する。そして、この反時計方向の
モーメント荷重が、前記波板ばね４１に基づく、上記外
輪１３ａ及び出力軸１６ｂを上記第一の玉軸受３７を中
心として図５で時計方向に揺動させようとするモーメン
ト荷重よりも小さくなる。この結果上記外輪１３ａが、
上記波板ばねの４１の弾力に基づき、図５で上方に変位
する。一方、各ガイドローラ１１ｂが、各押圧ばね２
８、２８に押されつつ、前記入力軸２３ａの先端部２４
ａに追従する。そして、上記各ガイドローラ１１ｂの外
周面と上記外輪１３ａの内周面との間に隙間が生じ、こ
れら各ガイドローラ１１ｂの外周面と上記外輪１３ａの
内周面とが擦れ合う事がなくなる。この結果、前述した
第１例の場合と同様に、各接触部に著しい摩耗が発生す
る事を防止できる。

【００５０】尚、本例の構造を実施する場合に、出力軸
１６ｂの先端部に固定する、動力伝達用の部材は、図示
の様な駆動プーリ４５に代えて、駆動歯車とする事もで
きる。この場合には、歯車の噛合に伴って上記出力軸１
６ｂに加わるモーメント荷重の方向を、上述の説明の場
合と同じになる様に、各部材の配置を規制する。更に、
本例の構造を実施する場合には、前記クラッチ機構が繋
がれて上記入力軸２３ａと前記出力軸１６ｂとの間で動
力の伝達を行なう際に、この入力軸２３ａの中心軸と上
記外輪１３ａの中心軸とが正しく平行になる様に、構成
各部の寸法並びに形状精度を規制する。又、必要に応じ
て、上記各ガイドローラ１１ｂ及びウェッジローラ１０
の外周面にクラウニングを施す。この理由は、これら各
ローラ１１ｂ、１０の外周面と相手面との当接部にエッ
ジロードが発生するのを防止する為である。

【００５１】次に、図７は、請求項４に対応する、本発
明の実施の形態の形態の第３例を示している。本例の場
合は、前述した第１例及び上述した第２例の場合と同様
に、外輪１３ａの側に出力軸１６ａを結合固定し、入力
軸２３の先端部２４を中心ローラとして、変速機を減速
機として使用する様にしている。本例の場合も、上述し
た第２例の場合と同様に、上記出力軸１６ａの回転速度
が、上記入力軸２３の回転速度とローラ式変速機の変速
比との積よりも早く回転する状態になった場合に、第三
の摩擦面であるガイドローラ１１ｂの外周面を第二の摩
擦面である外輪１３ａの内周面から、確実に離隔させる
機構を組み込んでいる。

【００５２】本例の構造の特徴は、クラッチ機構の接続
が断たれた状態で、第三の摩擦面であるガイドローラ１
１ｂの外周面を、第二の摩擦面である外輪１３ａの内周
面から離隔させる機構を構成する為、上記入力軸２３の
先端部２４を径方向に変位させる様にした点である。こ
の為に本例の場合には、上記入力軸２３の中間部をハウ
ジング３ａの蓋体５ａに対し支持する為の軸受７ｂを、
この蓋体５ａに設けた通孔６ａ内に、緩く内嵌してい
る。即ち、この通孔６ａのうちでその内径側に上記軸受
７ｂを配置する部分の内径を、この軸受７ｂを構成する
外輪の外径よりも１００〜５００μｍ程度大きくしてい
る。

【００５３】又、上記通孔６ａを囲む状態で上記蓋体５
ａの外面（図７の左面）に設けた円筒部４７の円周方向
の一部でウェッジローラ１０と反対側位置に貫通孔４８
を、この円筒部４７の外周面と上記通孔６ａの内周面と
を連通させる状態で形成している。そして、上記貫通孔
４８内に挿入した圧縮コイルばね４９の先端（図７の下
端）を上記軸受７ｂを構成する外輪の外周面に突き当て
ると共に、上記圧縮コイルばね４９の基端を、上記貫通
孔４８の開口部に螺着したねじ５０により抑え付けてい
る。従って、上記入力軸２３には、上記圧縮コイルばね
４９により、上記ウェッジローラ１０に向いた弾力が付
与されている。尚、上記円筒部４７のうちで上記貫通孔
４８を形成する部分の直径方向に関する肉厚は、他の部
分よりも大きくしている。又、上記通孔６ａの内端部
（図７の右端部）にはシールリング５１を設けて、前記
ハウジング３ａの内外を密封し、このハウジング３ａ内
に充填したトラクションオイル、トラクショングリース
等の油が外部に漏洩する事を防止している。

【００５４】上述の様に構成する本例のクラッチ機構付
摩擦ローラ式変速機の場合は、次の様に作用して、上記
入力軸２３から出力軸１６ａへの動力の非伝達時に、前
記ガイドローラ１１ｂの外周面と前記外輪１３ａの内周
面とを離隔させる。上記入力軸２３から上記出力軸１６
ａへの動力の伝達を断つべく、摩擦ローラ式変速機に組
み込んだクラッチ機構が断たれ、上記ウェッジローラ１
０が上記先端部２４の外周面及び外輪１３ａの内周面を
押圧しない状態では、このウェッジローラ１０が上記先
端部２４を図７の上方に押圧する事もなくなる。

【００５５】この結果、この先端部２４が、上記圧縮コ
イルばね４９の弾力に基づいて、図７で下方に変位す
る。そして、各ガイドローラ１１ｂが、各押圧ばね２
８、２８に押されつつ、上記先端部２４に追従する。こ
の為、上記各ガイドローラ１１ｂの外周面と上記外輪１
３ａの内周面との間に隙間が生じ、これら各ガイドロー
ラ１１ｂの外周面と上記外輪１３ａの内周面とが擦れ合
う事がなくなる。この結果、前述した第１〜２例の場合
と同様に、各接触部に著しい摩耗が発生する事を防止で
きる。その他の構成及び作用は、前述した第１〜２例の
場合と同様である。

【００５６】尚、本例の場合も、クラッチ機構が繋がれ
て上記入力軸２３と上記出力軸１６ａとの間で動力の伝
達を行なう際に、この出力軸１６ａの中心軸と上記外輪
１３ａの中心軸とが正しく平行になる様に、構成各部の
寸法並びに形状精度を規制する。又、必要に応じて、上
記各ガイドローラ１１ｂ及びウェッジローラ１０の外周
面にクラウニングを施して、これら各ローラ１１ｂ、１
０の外周面と相手面との当接部にエッジロードが発生す
るのを防止する。

【００５７】次に、図８は、やはり請求項４に対応す
る、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例と
上述した第３例との相違点は、クラッチ機構の接続が断
たれた状態で、第三の摩擦面であるガイドローラ１１ｂ
の外周面を、第二の摩擦面である外輪１３ａの内周面か
ら離隔させる機構を構成し、入力軸２３の先端部２４を
径方向に変位させる部材を、圧縮コイルばね４９（図
７）から永久磁石５２に変えた点である。即ち、本例の
場合には、この永久磁石５２と上記先端部２４との間に
作用する磁気吸引力により、上記クラッチ機構の接続が
断たれた状態で、上記先端部２４をウェッジローラ１０
に追従させる様にしている。

【００５８】この為本例の場合には、通孔６ａを囲む状
態で蓋体５ａの外面（図８の左面）に設けた円筒部４７
の円周方向の一部で、ウェッジローラ１０と同じ側位置
に、貫通孔４８を、この円筒部４７の外周面と上記通孔
６ａの内周面とを連通させる状態で形成している。そし
て、上記貫通孔４８内に挿入した上記永久磁石５２を、
上記入力軸２３を支持した軸受７ｂを構成する、ＳＵＪ
２等の磁性材製の外輪の外周面に、１mm以下の微小隙間
を介して近接対向させている。そして、上記永久磁石５
２を、上記貫通孔４８の開口部に螺着したねじ５０ａに
より抑え付けて、上記貫通孔４８からの抜け止めを図っ
ている。従って、上記入力軸２３には、上記永久磁石５
２により、上記ウェッジローラ１０に向いた弾力（磁気
吸引力）が付与されている。尚、上記貫通孔４８の内径
側開口端部には、内向フランジ状の鍔部５３を設け、こ
の鍔部５３により、上記永久磁石５２が上記貫通孔４８
内に抜け出る事を防止している。

【００５９】上述の様に構成する本例の場合、前述した
第３例の場合とほぼ同様の作用により、上記入力軸２３
から出力軸１６ａへの動力の非伝達時に、前記ガイドロ
ーラ１１ｂの外周面と前記外輪１３ａの内周面とを離隔
させる。即ち、摩擦ローラ式変速機に組み込んだクラッ
チ機構が断たれると、上記先端部２４が上記永久磁石５
２の磁気吸引力に基づいて、図８で下方に変位し、各ガ
イドローラ１１ｂが、各押圧ばね２８、２８に押されつ
つ、上記先端部２４に追従する。そして、上記各ガイド
ローラ１１ｂの外周面と上記外輪１３ａの内周面との間
に隙間が生じ、これら各ガイドローラ１１ｂの外周面と
上記外輪１３ａの内周面とが擦れ合う事がなくなる。こ
の結果、前述した第１〜３例の場合と同様に、各接触部
に著しい摩耗が発生する事を防止できる。

【００６０】次に、図９は、やはり請求項４に対応す
る、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例と
上述した第４例との相違点は、クラッチ機構の接続が断
たれた状態で、第三の摩擦面であるガイドローラ１１ｂ
の外周面を、第二の摩擦面である外輪１３ａの内周面か
ら離隔させる機構を構成し、上記入力軸２３の先端部２
４を径方向に変位させる部材を、永久磁石５２（図８）
から電磁石５４に変えた点である。即ち、本例の場合に
は、この電磁石５４と上記先端部２４との間に作用する
磁気吸引力により、上記クラッチ機構の接続が断たれた
状態で、上記先端部をウェッジローラ１０に追従させる
様にしている。

【００６１】この為に本例の場合には、通孔６ａを囲む
状態で蓋体５ａの外面（図８の左面）に設けた円筒部４
７の円周方向の一部で、ウェッジローラ１０と同じ側位
置に、貫通孔４８を、この円筒部４７の外周面と上記通
孔６ａの内周面とを連通させる状態で形成している。そ
して、上記貫通孔４８内に上記電磁石５４を装着してい
る。この電磁石５４は、磁性材を燒結する事により構成
した、軸方向中間部が小径で軸方向両端部が大径である
ポールピース５５にコイル５６を巻回して成る。この様
な電磁石５４は、上記通孔６ａ内に螺着するねじ５０ｂ
のねじ部の内側に、このねじ部の先端面に開口する状態
で形成した空間部分に、合成樹脂に包埋した状態で保持
している。そして、上記ねじ５０ｂを上記通孔６ａに螺
着した状態で、上記電磁石５４を、上記先端部２４を設
けた入力軸２３を支持した磁性材製の外輪７ａの外周面
に、１mm以下の微小隙間を介して近接対向させている。

【００６２】上述の様に構成する本例の場合、前述した
第４例の場合とほぼ同様の作用により、上記入力軸２３
から出力軸１６ａへの動力の非伝達時に、前記ガイドロ
ーラ１１ｂの外周面と前記外輪１３ａの内周面とを離隔
させる。但し、本例の場合には、上記動力の伝達時に
は、上記電磁石５４への通電は行なわず、この動力の非
伝達時に、この電磁石５４に通電する。この電磁石５４
への通電制御は、例えば上記入力軸２３と出力軸１６ａ
との回転速度の比が所定値（摩擦ローラ式変速機の変速
比）であるか否かにより行なう。

【００６３】

【発明の効果】本発明のクラッチ機構付摩擦ローラ式変
速機は、以上に述べた通り構成し作用する為、ガイドロ
ーラとなる中間ローラと相手面とが擦れ合う事を防止し
て、著しい摩耗が発生する事を防止できる。この為、エ
ンジン用の補機の様に、高速運転される条件下でも、十
分な耐久性を確保して、クラッチ機構付摩擦ローラ式変
速機を組み込んだ補機駆動装置の実用化に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】クラッチ機構の接続が断たれている状態を示
す、図１の略Ｂ−Ｂ断面に相当する図。

【図４】同じくクラッチ機構が接続されている状態を示
す、図１の略Ｂ−Ｂ断面に相当する図。

【図５】本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。

【図６】駆動プーリへの無端ベルトの巻き掛け状態を、
図５の右方から見た状態で示す図。

【図７】本発明の実施の形態の第３例を示す断面図。

【図８】同第４例を示す断面図。

【図９】同第５例を示す断面図。

【図１０】従来構造の１例を示す断面図。

【図１１】一部を省略して示す、図１０のＣ−Ｃ断面
図。

【符号の説明】

１電動モータ２回転軸３、３ａハウジング４、４ａ本体５、５ａ蓋体６、６ａ通孔７、７ａ、７ｂ軸受８、８ａ支持軸９、９ａ連結環１０ウェッジローラ１１ａ、１１ｂガイドローラ１２突部１３、１３ａ外輪１４、１４ａ円筒部１５、１５ａ円板部１６、１６ａ、１６ｂ出力軸１７、１７ａ第二の通孔１８、１８ａ軸受１９ピニオン２０、２０ａ環状空間２１内径側当接部２２外径側当接部２３、２３ａ入力軸２４、２４ａ先端部２５取付フランジ２６軸受２７ａ、２７ｂ支持凹孔２８押圧ばね２９ａ、２９ｂ支持凹孔３０押圧ばね３１連結ピン３２スラストニードル３３支持筒部３４キー３５隙間３６スリーブ３７第一の玉軸受３８第二の玉軸受３９凹部４０大径部４１波板ばね４２内輪間座４３鍔部４４止め輪４５駆動プーリ４６無端ベルト４７円筒部４８貫通孔４９圧縮コイルばね５０、５０ａ、５０ｂねじ５１シールリング５２永久磁石５３鍔部５４電磁石５５ポールピース５６コイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第一の回転軸と、この第一の回転軸の端
部にこの第一の回転軸と同心に設けられ、その外周面を
第一の摩擦面とした中心ローラと、内周面を第二の摩擦
面としてこの中心ローラの周囲に、この中心ローラに対
する相対回転を自在に設けた外輪と、この外輪と同心で
一端部をこの外輪に結合固定した第二の回転軸と、上記
第一の摩擦面と上記第二の摩擦面との間の環状空間内
に、上記第一の回転軸と平行に配置された複数本の枢軸
と、これら各枢軸により回転自在に支持され、それぞれ
の外周面を第三の摩擦面とした複数個の中間ローラとを
備え、上記第一の回転軸の中心と上記第二の回転軸及び
外輪の中心とを偏心させる事により、上記環状空間の幅
寸法を円周方向に亙って不同にし、上記複数個の中間ロ
ーラのうちの何れかの中間ローラを、少なくとも上記環
状空間の円周方向に関する変位自在に支持してウェッジ
ローラとすると共に、残りの中間ローラをガイドローラ
とし、上記第一の回転軸及び外輪が所定方向に上記第一
の回転軸と第二の回転軸との間の変速比に見合う速度比
で回転する場合に、上記ウェッジローラとなる中間ロー
ラを、上記環状空間の幅の狭い部分に向け移動させるク
ラッチ機構付摩擦ローラ式変速機に於いて、上記ガイド
ローラとなる中間ローラの外周面である第三の摩擦面
は、上記ウェッジローラとなる中間ローラが上記環状空
間の幅の狭い部分に向け移動し、このウェッジローラと
なる中間ローラの外周面である第三の摩擦面が上記第一
の摩擦面及び第二の摩擦面を強く押圧した状態で、これ
ら第一の摩擦面及び第二の摩擦面と摩擦係合し、上記ウ
ェッジローラとなる中間ローラが上記環状空間の幅の広
い部分に向け移動し、このウェッジローラとなる中間ロ
ーラの外周面である第三の摩擦面が上記第一の摩擦面及
び第二の摩擦面を強く押圧しない状態で、これら第一の
摩擦面と第二の摩擦面とのうちの少なくとも一方の摩擦
面から離隔する事を特徴とするクラッチ機構付摩擦ロー
ラ式変速機。
【請求項２】第一の回転軸が入力軸であり、第二の回
転軸が出力軸であり、ガイドローラとなる中間ローラ
は、これら両回転軸の回転方向に関する変位を阻止され
た状態で、これら両回転軸の直径方向に関する変位自在
に、且つ中心ローラに向かう弾力を付与された状態で支
持されている、請求項１に記載したクラッチ機構付摩擦
ローラ式変速機。
【請求項３】ガイドローラとなる中間ローラは、第
一、第二の回転軸の回転方向に関する変位を阻止された
状態で、これら両回転軸の直径方向に関する変位自在
に、且つ中心ローラに向かう弾力を付与された状態で支
持されており、上記第二の回転軸のうちで外輪に近い基
部が、単列ラジアル玉軸受により、回転及び揺動変位自
在に支持されており、上記第二の回転軸のうちで上記単
列ラジアル玉軸受よりも上記外輪から離れた部分が、固
定の部分に対しラジアル方向に関して変位自在に支持さ
れた転がり軸受により回転自在に支持されており、この
転がり軸受は、上記固定の部分との間に設けられた弾性
材によって所定のラジアル方向に弾性的に押圧されてお
り、ウェッジローラとなる中間ローラの外周面である第
三の摩擦面が第一の摩擦面及び第二の摩擦面を強く押圧
せず、上記弾性材の弾力に基づいて上記第二の回転軸に
結合固定された上記外輪がラジアル方向に変位した状態
で、ガイドローラとなる中間ローラの外周面である第三
の摩擦面が第二の摩擦面から離隔する、請求項１〜２の
うちの何れかに記載したクラッチ機構付摩擦ローラ式変
速機。
【請求項４】ガイドローラとなる中間ローラは、第
一、第二の回転軸の回転方向に関する変位を阻止された
状態で、これら両回転軸の直径方向に関する変位自在
に、且つ中心ローラに向かう弾力を付与された状態で支
持されており、第一の回転軸の中間部で中心ローラ寄り
部分を固定の部分に、この固定の部分に対しラジアル方
向の変位自在に支持された転がり軸受により回転自在に
支持すると共に、この転がり軸受をラジアル方向に変位
させる変位手段を設けており、ウェッジローラとなる中
間ローラの外周面である第三の摩擦面が第一の摩擦面及
び第二の摩擦面を強く押圧せず、上記変位手段が上記転
がり軸受を介して上記第一の回転軸をラジアル方向に変
位させた状態で、ガイドローラとなる中間ローラの外周
面である第三の摩擦面が第二の摩擦面から離隔する、請
求項１〜２のうちの何れかに記載したクラッチ機構付摩
擦ローラ式変速機。