JP2002070971A - 摩擦ローラ式変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 両方向の回転力を伝達できる構造で、大きな
回転力を伝達できると共に、高い伝達効率を得られ、し
かも伝達する回転運動の方向によって異なる変速比を得
られる構造を実現する。 【解決手段】 それぞれが中心ローラ４ａと外輪１５ａ
との間で一方向の回転力のみ伝達自在であり、且つ、互
いに変速比の異なる、１対の摩擦ローラ式変速ユニット
３０ａ、３０ｂ同士を、上記両部材４ａ、１５ａ間で伝
達可能な回転力の方向を互いに逆にした状態で軸方向に
組み合わせる。これら各摩擦ローラ式変速ユニット３０
ａ、３０ｂはそれぞれ、ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及
びウェッジローラ１１を含んで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、各種機械装置に
組み込んで、減速或は増速しつつ両方向の回転運動を伝
達する摩擦ローラ式変速機の改良に関し、高い伝達効率
を維持しつつ、大きな回転力の伝達を行なえて、しかも
伝達する回転運動の方向によって異なる変速比を得られ
る構造を実現するものである。

【０００２】

【従来の技術】摩擦ローラ式変速機は、遊星歯車式等の
歯車式変速機に比べて、高速で運転した場合にも発生す
る騒音が小さい。この為、例えば摩擦ローラ式変速機を
電動モータの出力部に組み付けて減速機として使用し、
この電動モータの回転運動を減速すると共にトルクを増
大させる構造が、例えば特開平８−２１０４５５号公報
に記載されている。この公報等に記載された一般的な摩
擦ローラ式変速機は、各ローラの周面同士の当接圧を、
伝達すべきトルクの変動に拘らず、常に一定のままに保
持している。この為、伝達効率が必ずしも良好とは言え
ない。良好な伝達効率を確保する為には、伝達すべきト
ルクが小さい場合に上記当接圧を低くし、反対に伝達す
べきトルクが大きい場合に上記当接圧を高くする事が考
えられる。一方、遊園地の遊戯具、或は足漕ぎ式のボー
トの如く、ペダルを踏んで駆動する装置で、しかもペダ
ルを両方向に回転させる可能性がある部分に組み込む摩
擦ローラ式変速機は、伝達すべきトルクの方向に拘ら
ず、このトルクの伝達を自在とする必要がある。

【０００３】この様に、伝達すべきトルクの方向に拘ら
ず、このトルクの伝達を自在とし、且つ、伝達すべきト
ルクの大きさに応じて、各ローラの周面同士の当接圧を
変化させる構造として、米国特許第４７０９５８９号明
細書には、図１１〜１４に示す様な摩擦ローラ式変速機
が記載されている。この従来の摩擦ローラ式変速機は、
有底円筒状の本体１とこの本体１の基端開口部を塞ぐ蓋
体２とから成る固定のハウジング３内に中心ローラ４の
内半部（図１１の右半部）を、上記蓋体２の略中央部に
形成した通孔５を通じて挿入している。尚、この通孔５
は、上記蓋体２の中心から、少しだけ外れた位置に設け
ている。又、上記中心ローラ４の外半部（図１１の左半
部）で上記蓋体２から突出した部分には、入力軸６の端
部を結合固定している。

【０００４】又、上記ハウジング３の内側で上記中心ロ
ーラ４の周囲部分には、３本の支持軸７ａ、７ｂ、７ｃ
を、それぞれこの中心ローラ４と平行に配置している。
即ち、これら各支持軸７ａ、７ｂ、７ｃの一端部（図１
１の左端部）を上記蓋体２に支持すると共に、他端部
（図１１の右端部）を連結板８に支持している。尚、こ
れら３本の支持軸７ａ、７ｂ、７ｃのうち、図１２〜１
４の上部中央に位置する１本の支持軸７ａは、その両端
部を上記蓋体２及び連結板８に形成した嵌合孔に圧入固
定している。従って、この支持軸７ａ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。

【０００５】これに対して、図１２〜１４の下部左右両
側に位置する残り２本の支持軸７ｂ、７ｃは、両端部を
上記蓋体２及び連結板８に対し、上記ハウジング３の円
周方向及び直径方向に亙る若干の変位自在に支持してい
る。この為に、上記蓋体２及び連結板８の一部で上記支
持軸７ｂ、７ｃの両端部に整合する部分には、図１３に
示す様に、上記両支持軸７ｂ、７ｃの外径よりも大きな
内径を有する支持孔９、９を形成し、これら各支持孔
９、９に、上記両支持軸７ｂ、７ｃの両端部を緩く係合
させている。そして、これら各支持軸７ａ、７ｂ、７ｃ
の中間部周囲に、それぞれが中間ローラであるガイドロ
ーラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂを、それぞ
れラジアルニードル軸受１２により、回転自在に支持し
ている。尚、上記連結板８は、上記蓋体２の内面（上記
ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂを
設置した空間側の面で、図１１の右面）の一部で、上記
ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂか
ら外れた位置に突設した突部１３、１３に突き当て、連
結ボルト１４、１４により、上記蓋体２に連結固定して
いる。

【０００６】又、上記ハウジング３の内側で上記ガイド
ローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂを囲む部
分には、円環状の外輪１５を、回転自在に設けている。
この外輪１５の内周面中央部は直径方向内方に突出させ
る事により、土手状の凸部１６とし、この凸部１６の内
周面を第二の円筒面１７としている。そして、この第二
の円筒面１７と、上記ガイドローラ１０及びウェッジロ
ーラ１１ａ、１１ｂの外周面である第三の円筒面１８、
１８とを当接自在としている。又、上記外輪１５には、
結合ブラケット１９の外径側端部を外嵌固定し、この結
合ブラケット１９の中心部に、出力軸２０の内端部（図
１１の左端部）を結合固定している。この出力軸２０
は、前記ハウジング３を構成する本体１の中央部に形成
した第二の通孔２１を回転自在に挿通して、このハウジ
ング３外に突出させている。

【０００７】上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ
１１ａ、１１ｂの外周面である、上記各第三の円筒面１
８、１８は、それぞれ前記中心ローラ４の外周面に設け
た第一の円筒面２２と、上記外輪１５の内周面に設けた
上記第二の円筒面１７とに当接させている。上記中心ロ
ーラ４の中心と上記出力軸２０及び外輪１５の中心とは
互いに偏心している。即ち、前述の様に、上記中心ロー
ラ４を挿通する通孔５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２０を挿通する第二の通孔２１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２１の内側に
回転自在に支持した出力軸２０と外輪１５とは、互いに
同心である。従って、上記中心ローラ４と上記外輪１５
及び出力軸２０とは、上記通孔５のハウジング３の中心
からのずれ量δ（図１１参照）分だけ、互いに偏心して
いる。そして、上記中心ローラ４の外周面に設けた上記
第一の円筒面２２と上記外輪１５の内周面に設けた上記
第二の円筒面１７との間に存在して上記ガイドローラ１
０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂが設けられた環状
空間２３の幅寸法が、このδ分の偏心量に見合う分だ
け、円周方向に関して不同になっている。

【０００８】この様に、上記環状空間２３の幅寸法を円
周方向に関して不同にした分、上記ガイドローラ１０及
びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外径を異ならせてい
る。即ち、上記外輪１５に対し中心ローラ４が偏心して
いる側（図１１〜１４の下側）に位置するウェッジロー
ラ１１ａ、１１ｂ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、上記外輪１５に対し中
心ローラ４が偏心しているのと反対側（図１１〜１４の
上側）に位置するガイドローラ１０の径を、上記両ウェ
ッジローラ１１ａ、１１ｂ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ガイド
ローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外周面
である第三の円筒面１８、１８を、上記第一、第二の円
筒面２２、１７に当接させている。

【０００９】尚、それぞれが中間ローラである、上記１
個のガイドローラ１０及び２個のウェッジローラ１１
ａ、１１ｂのうち、ガイドローラ１０を支持した支持軸
７ａ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１１ａ、１１ｂを支
持した支持軸７ｂ、７ｃは、やはり前述した様に上記ハ
ウジング３内に、円周方向及び直径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
１１ａ、１１ｂも、上記ハウジング３内で円周方向及び
直径方向に亙り若干の変位自在である。そして、前記蓋
体２のシリンダ孔２４、２４内に装着した圧縮コイルば
ね２５、２５等の弾性材により、上記各ウェッジローラ
１１ａ、１１ｂを支持した支持軸７ｂ、７ｃを、これら
各支持軸７ｂ、７ｃに回転自在に支持したウェッジロー
ラ１１ａ、１１ｂを前記環状空間２３の幅の狭い部分に
向け移動させるべく、弾性的に軽く押圧している。

【００１０】上述の様に構成する従来の摩擦ローラ式変
速機の場合、例えば、上記中心ローラ４が、作動状態を
示す図１４に矢印イで示す様に、時計方向に回転する
と、上記１対のウェッジローラ１１ａ、１１ｂが、同図
に矢印ロで示す様に、上記各支持軸７ｂ、７ｃを中心に
反時計方向に回転し、前記外輪１５が同じく矢印ハで示
す様に反時計方向に回転する。そして、この様に上記１
対のウェッジローラ１１ａ、１１ｂが矢印ロで示す様に
回転し、これら各ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを挟持
した中心ローラ４及び外輪１５がそれぞれ矢印イ、ハに
示す様に回転すると、上記各ウェッジローラ１１ａ、１
１ｂ全体が、それぞれ図１４に矢印ニで示す様に、時計
方向に変位する傾向となる。

【００１１】即ち、上記１対のウェッジローラ１１ａ、
１１ｂは、矢印イ方向に回転する上記中心ローラ４か
ら、上記矢印ニ方向の力を受け、これら各ウェッジロー
ラ１１ａ、１１ｂ自身が矢印ロ方向に回転する事で外輪
１５の内周面に設けた第二の円筒面１７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１対のウェッジローラ１１ａ、１１
ｂのうち、一方（図１２〜１４の右方）のウェッジロー
ラ１１ａが前記環状空間２３の幅の狭い部分に向けて、
他方（図１２〜１４の左方）のウェッジローラ１１ｂが
前記圧縮コイルばね２５の弾力に抗して上記環状空間２
３の幅の広い部分に向けて、それぞれ移動する傾向にな
る。

【００１２】この結果、上記一方のウェッジローラ１１
ａの外周面に設けた第三の円筒面１８が、上記中心ロー
ラ４の外周面に設けた第一の円筒面２２と上記外輪１５
の内周面に設けた第二の円筒面１７とを強く押圧する。
そして、上記一方のウェッジローラ１１ａの外周面に設
けた第三の円筒面１８と上記第一の円筒面２２との当接
部である内径側当接部２６、及び、この第三の円筒面１
８と上記第二の円筒面１７との当接部である外径側当接
部２７の当接圧が高くなる。これに対して、上記他方の
ウェッジローラ１１ｂは、上述の様に環状空間２３の幅
の広い部分に向けて移動する傾向となる為、この他方の
ウェッジローラ１１ｂに関する内径側、外径側両当接部
２６、２７の当接圧は喪失する。

【００１３】上述の様に一方のウェッジローラ１１ａに
関する内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が高
くなると、それぞれがこの一方のウェッジローラ１１ａ
の外周面に設けた第三の円筒面１８により押圧される部
材である、上記中心ローラ４と外輪１５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、前記ガイドローラ１０に関する内径側、外径側
両当接部１５、１６の当接圧が高くなる。上記一方のウ
ェッジローラ１１ａを上記環状空間２３の幅の狭い部分
に向け移動させようとする力は、上記中心ローラ４から
上記外輪１５に伝達するトルクの大きさに応じて変化す
る。そして、この力が大きくなる程、上記ウェッジロー
ラ１１ａ及びガイドローラ１０に関する内径側、外径側
両当接部２６、２７の当接圧が大きくなる。そして、こ
の様な作用に基づき、上記伝達するトルクに応じた当接
圧を自動的に選定して、摩擦ローラ式変速機の伝達効率
を確保する。

【００１４】上述の様な摩擦ローラ式変速機の構造は、
円周方向に関して対称である。この為、上記中心ローラ
４が図１４の矢印イと反対方向（反時計方向）に回転す
る場合に、上記摩擦ローラ式変速機の作動状態並びにト
ルクの伝達方向は、円周方向に関して上述した場合（上
記中心ローラ４が矢印イの方向に回転する場合）と逆に
なる。この様に図１１〜１４に示した摩擦ローラ変速機
の場合には、上記中心ローラ４から上記外輪１５への両
方向のトルク伝達を行なえる。

【００１５】尚、上述の例は、中心ローラ４を入力側と
し、外輪１５を出力側とする事により、摩擦ローラ式変
速機を減速機として利用する場合に就いて示した。これ
に対して、外輪１５を入力側とし、中心ローラ４を出力
側とする事により、摩擦ローラ式変速機を増速機として
利用する場合も、入出力の方向が逆になる以外、上述し
た例と同様の作用により、上記外輪１５と中心ローラ４
との間で両方向のトルク伝達を行なえる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述した様な従来の摩
擦ローラ式変速機の場合には、上記中心ローラ４（又は
上記外輪１５）の回転方向に関係なく、これら中心ロー
ラ４と外輪１５との間で両方向のトルク伝達を行なえる
が、大きなトルクを伝達する事が難しい。この理由に就
いて、以下に説明する。上述した通り、上記従来構造の
場合には、上記中心ローラ４と上記外輪１５との間で伝
達すべきトルクを、２個の中間ローラ｛１個のガイドロ
ーラ１０及び何れか一方のウェッジローラ１１ａ（１１
ｂ）｝に関する内径側、外径側両当接部２６、２７を介
して伝達する。又、図１５に示す様に、上記２個の中間
ローラである、ガイドローラ１０と何れか一方のウェッ
ジローラ１１ａ（１１ｂ）との各中心軸Ｏ₁₀、Ｏ₁₁同士
は、上記中心ローラ４の中心軸Ｏ₄ を挟んで互いに直径
方向に関し１８０度反対側には存在しない。言い換えれ
ば、上記ガイドローラ１０及び何れか一方のウェッジロ
ーラ１１ａ（１１ｂ）の各中心軸Ｏ₁₀、Ｏ₁₁と上記中心
ローラ４の中心軸Ｏ₄ とを結ぶ１対の線分Ａ、Ｂ同士の
なす角度θが、１８０度よりも大幅に小さい（θ≪
π）。

【００１７】この為、上記中心ローラ４及び外輪１５に
は、上記ガイドローラ１０及び何れか一方のウェッジロ
ーラ１１ａ（１１ｂ）から、それぞれ異なる方向の力
Ｆ、Ｆが加わる。そして、これら各力Ｆ、Ｆの合力とし
て、上記中心ローラ４と上記外輪１５に、それぞれ同図
の矢印αで示す方向の力が加わる。この様な矢印αで示
した力は、上記中心ローラ４及び外輪１５を、それぞれ
上記ガイドローラ１０及び何れか一方のウェッジローラ
１１ａ（１１ｂ）から退避させる方向に加わる。しかも
この矢印αで示した力の大きさは、上記中心ローラ４と
上記外輪１５との間で伝達すべきトルクが大きくなる程
大きくなる。この結果、これら中心ローラ４と上記外輪
１５との間で大きなトルクを伝達しようとすると、これ
ら中心ローラ４及び外輪１５が上記ガイドローラ１０及
び何れか一方のウェッジローラ１１ａ（１１ｂ）から退
避する傾向が強くなる。そして、これらガイドローラ１
０及び何れか一方のウェッジローラ１１ａ（１１ｂ）に
関する内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が低
下し、これら各当接部２６、２７で滑りが発生する様に
なって、上記トルクを伝達できなくなる。又、この様に
各当接部２６、２７で滑りが発生する為、摩擦ローラ式
変速機によるトルクの伝達効率が低下する。

【００１８】又、上述した従来の摩擦ローラ式変速機の
場合、上記中心ローラ４と上記外輪１５との間で両方向
のトルク伝達を行なえるが、これら中心ローラ４と外輪
１５との間の変速比が両方向で互いに等しい。一方、電
動自動車、電動車椅子等の乗り物は、前進時と後進時と
で必要な走行速度が異なる場合がある。又、昇降機、建
設用重機、産業用ロボット等の機械は、駆動方向により
必要な動力の大きさが異なる場合もある。従って、その
出力部に両方向のトルクを伝達可能な摩擦ローラ式変速
機を組み込んだ駆動装置により、上述の様に必要な走行
速度や動力が両方向で異なる機械を適切に駆動する為に
は、上記摩擦ローラ式変速機の変速比を入力側の部材の
正転時と逆転時とで異ならせる事が好ましい場合があ
る。即ち、この摩擦ローラ式変速機を構成する入力側の
部材から出力側の部材に伝達する回転速度及びトルクの
大きさを、この入力側の部材の正転時と逆転時とでそれ
ぞれ異ならせる事が好ましい場合がある。本発明の摩擦
ローラ式変速機は、上述の様な事情に鑑みて発明したも
のである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の摩擦ローラ式変
速機は、それぞれが所定方向の回転力のみを伝達自在で
あり、且つ、互いに変速比の異なる１対の摩擦ローラ式
変速ユニットを、伝達可能な回転力の方向を互いに逆に
した状態で組み合わせて成る。この様な本発明の摩擦ロ
ーラ式変速機を構成する、上記１対の摩擦ローラ式変速
ユニットはそれぞれ、外周面を第一の円筒面とした中心
ローラと、内周面を第二の円筒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
けられた外輪と、上記第一の円筒面と上記第二の円筒面
との間の環状空間内に、上記中心ローラと平行に配置さ
れた３本以上の支持軸と、これら各支持軸により回転自
在に支持され、それぞれの外周面を上記第一、第二の各
円筒面と当接自在な第三の円筒面とした３個以上の中間
ローラとを備える。そして、上記中心ローラの中心と上
記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関して不同にし、上記３個以上の中
間ローラのうちの１個の中間ローラを、少なくとも上記
環状空間の円周方向に変位自在に支持してウェッジロー
ラとし、残りの中間ローラをガイドローラとすると共
に、上記中心ローラ及び外輪が所定方向に回転した場合
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自在とする事により、上記
中心ローラと上記外輪との間で所定方向の回転力のみを
伝達自在としている。そして、本発明の摩擦ローラ式変
速機は、それぞれが上述の様に構成する摩擦ローラ式変
速ユニットであって上記中心ローラと上記外輪との間の
変速比が互いに異なるものを１対、これら両摩擦ローラ
式変速ユニットを構成する上記中心ローラ同士及び上記
外輪同士をそれぞれ実質的に同心に配置した状態で、且
つ、これら両摩擦ローラ式変速ユニット同士で上記中心
ローラと上記外輪との間で伝達可能な回転力の方向が互
いに逆となる様に設け、上記両摩擦ローラ式変速ユニッ
トを構成する中心ローラ及び外輪の軸方向端部同士を、
それぞれ回転力の伝達自在に結合して成る。

【００２０】

【作用】上述の様に構成する本発明の摩擦ローラ式変速
機の場合には、入力側の部材｛互いに結合した１対の
（若しくは単一の部材により構成した）中心ローラ、又
は互いに結合した１対の（若しくは単一の部材により構
成した）外輪｝が何れの方向に回転駆動する場合でも、
１対の摩擦ローラ式変速ユニットのうちの何れか一方の
摩擦ローラ式変速ユニットが、上記入力側の部材の回転
駆動力を出力側の部材｛互いに結合した１対の（若しく
は単一の部材により構成した）外輪、又は互いに結合し
た１対の（若しくは単一の部材により構成した）中心ロ
ーラ｝に伝達する。

【００２１】即ち、本発明の場合、入力側の部材が何れ
かの方向に回転駆動すると、何れか一方の摩擦ローラ式
変速ユニットを構成するウェッジローラとなる中間ロー
ラが、環状空間の幅の狭い部分に向け移動する傾向とな
る。この結果、この何れか一方の摩擦ローラ式変速ユニ
ットを構成する、総ての中間ローラの外周面である第三
の円筒面と中心ローラの外周面である第一の円筒面及び
外輪の内周面である第二の円筒面との当接部の当接圧が
高くなる。この結果、これら各当接部での摩擦係合に基
づき、入力側の部材から出力側の部材への回転力の伝達
が自在となる。特に、本発明の場合、この様に入力側の
部材から出力側の部材への回転力の伝達を行なう際に
は、３個以上の総ての中間ローラの外周面に設けた第三
の円筒面が、それぞれ中心ローラの外周面に設けた第一
の円筒面と外輪の内周面に設けた第二の円筒面とに強く
当接する。この為、入力側の部材の回転駆動力が大きく
なる事に伴い、上記各中間ローラが上記中心ローラ及び
外輪を押圧する力が大きくなった場合でも、前述した従
来構造（２個の中間ローラを介して回転力の伝達を行な
う構造）の様に、上記中心ローラ及び外輪が、上記各中
間ローラから退避する方向に変位する事はない。この
為、上記各当接部の当接圧を十分に確保して、これら各
当接部で滑りが生じるのを防止できる。この為、大きな
回転力を伝達できると共に、高い伝達効率を得られる。

【００２２】一方、上記１対の摩擦ローラ式変速ユニッ
トのうちの他方の摩擦ローラ式変速ユニットを構成する
ウェッジローラとなる中間ローラは、環状空間の幅の広
い部分に向け退避する傾向となる。この結果、この他方
の摩擦ローラ式変速ユニットを構成する、総ての中間ロ
ーラの外周面である第三の円筒面と第一の円筒面及び第
二の円筒面との当接部の当接圧が低下若しくは喪失す
る。この結果、この他方の摩擦ローラ式変速ユニット
は、入力側の部材から出力側の部材への回転力の伝達を
行なわない状態となる。逆に言えば、上記他方の摩擦ロ
ーラ式変速ユニットが、前記一方の摩擦ローラ式変速ユ
ニットによる回転力の伝達に対する抵抗にはならない。

【００２３】又、本発明の摩擦ローラ式変速機の場合に
は、上記１対の摩擦ローラ式変速ユニット同士の間で、
入力側の部材と出力側の部材との間の変速比が互いに異
なる。この為、入力側の部材から出力側の部材に伝達す
る回転速度及びトルクの大きさを、この入力側の部材の
正転時と逆転時とで互いに異ならせる事ができる。この
為、本発明の摩擦ローラ式変速機を電動モータ等の各種
駆動装置の出力部に組み込んで使用すれば、電動自動車
や電動車椅子の様に前進時と後進時とで必要な走行速度
が異なる乗り物や、昇降機、建設用重機、産業用ロボッ
トのアーム等の様に駆動方向により必要な動力が異なる
機械を、何れの方向に就いても、適切に駆動できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１〜４は、請求項１、２、４、
５に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示してい
る。本例の摩擦ローラ式変速機は、有底円筒状の本体１
ａとこの本体１ａの端部開口を塞ぐ蓋体２ａとから成る
固定のハウジング３ａ内に、単一の部材である中心ロー
ラ４ａを、このハウジング３ａの軸方向（図１の左右方
向）に配置している。この中心ローラ４ａは、基半部
（図１、４の右半部）に外径がｄ ₁ である大径円柱部４
１を、先半部（図１、４の左半部）に外径がｄ₂ （＜ｄ
₁）である小径円柱部４２を、それぞれ同心に設けてい
る。そして、これら大径円柱部４１と小径円柱部４２と
の外周面を、それぞれ第一の円筒面２２としている。
又、上記ハウジング３ａの内側に入力軸６の一端部（図
１の左端部）を、上記蓋体２ａの略中央部に形成した通
孔５を通じて挿入すると共に、この入力軸６の中間部を
上記通孔５の内径側に、玉軸受２８により回転のみ自在
に支持している。尚、この通孔５は、上記蓋体２ａの中
心から少しだけ外れた位置に設けている。そして、互い
に同心に配置した上記中心ローラ４ａの基端部と上記入
力軸６の一端部とを、互いに結合している。

【００２５】本例の場合、上記中心ローラ４ａは、上記
入力軸６により回転駆動自在としつつ、ラジアル方向に
関する若干の変位自在に設けている。この為に、図示の
例では、上記中心ローラ４ａの基端面に係合凹溝３１
を、上記入力軸６の一端面に係合突部３２を、それぞれ
直径方向に亙って形成すると共に、これら係合凹溝３１
と係合突部３２とを緩く係合させている。この様に係合
凹溝３１と係合突部３２とを緩く係合させる為に、この
係合凹溝３１の幅寸法をこの係合凸部３２の幅寸法より
も少し大きくしている。そして、この様な構成を採用す
る事により、上記中心ローラ４ａと上記入力軸６とを、
回転力の伝達を自在に、且つ、ラジアル方向に関する若
干の相対変位自在に結合している。尚、この様に中心ロ
ーラ４ａと入力軸６とを回転力の伝達を自在に、且つ、
ラジアル方向に関する若干の相対変位自在に結合する為
の構造は、図示の様なものに限らず、緩いスプライン係
合、或は緩いキー係合でも良い。

【００２６】又、前記ハウジング３ａの内側で、上記中
心ローラ４ａを構成する大径円柱部４１と小径円柱部４
２との周囲部分には、それぞれ３本ずつ、合計６本の支
持軸７ａ、７ｂ、７ｃ（図４では図示省略）を、上記中
心ローラ４ａと平行に配置している。即ち、上記大径円
柱部４１の周囲に配置した３本の支持軸７ａ、７ｂ、７
ｃの一端部（図１の右端部）を前記蓋体２ａに支持する
と共に、同じく他端部（図１の左端部）を上記中心ロー
ラ４ａの中間部周囲に配置した第一の連結板３３に支持
している。又、上記小径円柱部４２の周囲に配置した３
本の支持軸７ａ、７ｂ、７ｃの一端部（図１の右端部）
を上記第一の連結板３３に支持すると共に、同じく他端
部（図１の左端部）を上記中心ローラ４ａの先端部周囲
に配置した第二の連結板３４に支持している。尚、上記
大径円柱部４１の周囲に配置した３本の支持軸７ａ、７
ｂ、７ｃと上記小径円柱部４２の周囲に配置した３本の
支持軸７ａ、７ｃ、７ｂとの円周方向に関する配置の位
相は、互いに一致させている。又、本例の場合、上記大
径円柱部４１側と上記小径円柱部４２側とで、上記各支
持軸７ａ、７ｂ、７ｃのピッチ円直径を互いに等しくし
ている。

【００２７】又、上記大径円柱部４１の周囲に配置した
３本の支持軸７ａ、７ｂ、７ｃのうち、図２の下部及び
上部右側に位置する２本の支持軸７ａ、７ｂと、上記小
径円柱部４２の周囲に配置した３本の支持軸７ａ、７
ｂ、７ｃのうち、図３の下部及び上部左側に位置する２
本の支持軸７ａ、７ｂとは、それぞれの両端部を上記蓋
体２ａ及び第一の連結板３３及び第二の連結板３４に形
成した嵌合孔に圧入固定している。一方、後述する様
に、上記第一、第二の各連結板３３、３４は、上記蓋体
２ａに対し結合固定している。従って、上記２本ずつの
支持軸７ａ、７ｂが、上記ハウジング３ａ内で円周方向
或は直径方向に変位する事はない。

【００２８】これに対して、上記大径円柱部４１の周囲
に配置した３本の支持軸７ａ、７ｂ、７ｃのうち、図２
の上部左側に位置する残り１本の支持軸７ｃと、上記小
径円柱部４２の周囲に配置した３本の支持軸７ａ、７
ｂ、７ｃのうち、図３の上部右側に位置する残り１本の
支持軸７ｃとは、それぞれの両端部を上記蓋体２ａ及び
第一の連結板３３及び第二の連結板３４に対し、上記ハ
ウジング３ａの円周方向及び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２ａ及び第
一の連結板３３及び第二の連結板３４の一部で上記１本
ずつの支持軸７ｃ、７ｃの両端部に整合する部分には、
これら各支持軸７ｃ、７ｃの外径よりも大きな幅及び長
さを有する支持孔９、９を形成し、これら各支持孔９、
９に、上記各支持軸７ｃ、７ｃの両端部を緩く係合させ
ている。

【００２９】そして、上述の様に支持した各支持軸７
ａ、７ｂ、７ｃの中間部周囲に、それぞれが中間ローラ
であるガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ
１１を、それぞれラジアルニードル軸受１２により、回
転自在に支持している。そして、これらガイドローラ１
０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外周面を、それ
ぞれ第三の円筒面１８としている。尚、上記第一の連結
板３３は、上記蓋体２ａの内面（図１の左面）の一部
で、軸方向片側（図１、４の右側）に配置したガイドロ
ーラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１から外れた
位置に突設した突部１３ａ、１３ａに突き当て、連結ボ
ルト１４、１４により、上記蓋体２ａに連結固定してい
る。又、上記第二の連結板３４は、上記第一の連結板３
３の側面（図１の左面）の一部で、軸方向他側（図１、
４の左側）に配置したガイドローラ１０ａ、１０ｂ及び
ウェッジローラ１１から外れた位置に突設した突部１３
ｂ、１３ｂに突き当て、やはり上記連結ボルト１４、１
４により、上記第一の連結板３３に連結固定している。

【００３０】又、前記ハウジング３ａの内側で、上記各
ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１を
囲む部分には、単一の部材である円筒状の外輪１５ａ
を、回転自在に設けている。この外輪１５ａは、軸方向
片側（図１、４の右側）部分に内径がＤ₁ である厚肉円
筒部４３を、軸方向他側（図１、４の左側）部分に内径
がＤ₂ （＜Ｄ₁ ）である薄肉円筒部４４を、それぞれ同
心に設けている。そして、これら厚肉円筒部４３と薄肉
円筒部４４との内周面を、それぞれ第二の円筒面１７と
している。尚、本例の場合、上記厚肉円筒部４３と上記
薄肉円筒部４４との互いの内径差（Ｄ₂ −Ｄ₁ ）と、前
記中心ローラ４ａを構成する大径円柱部４１と小径円柱
部４２との互いの直径差（ｄ₁ −ｄ₂ ）とを、互いに等
しく｛（Ｄ ₂ −Ｄ₁ ）＝（ｄ₁ −ｄ₂ ）｝している。

【００３１】そして、軸方向片側と軸方向他側とにそれ
ぞれ３個ずつ設けた、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ
及びウェッジローラ１１の外周面である第三の円筒面１
８、１８を、上記大径円柱部４１及び上記小径円柱部４
２の外周面である第一の円筒面２２、２２と、上記厚肉
円筒部４３及び薄肉円筒部４４の内周面である第二の円
筒面１７、１７とに、それぞれ当接自在としている。
尚、上述の様に各寸法ｄ ₁ 、ｄ₂ 、Ｄ₁ 、Ｄ₂ を規制す
る本例の場合、上記大径円柱部４１の外周面である第一
の円筒面２２と上記厚肉円筒部４３の内周面である第二
の円筒面１７との間に存在し、上記軸方向片側のガイド
ローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１を配置し
た環状空間２３ａよりも、上記小径円柱部４２の外周面
である第一の円筒面２２と上記薄肉円筒部４４の内周面
である第二の円筒面１７との間に存在し、上記軸方向他
側のガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１
１を配置した環状空間２３ｂの方が、円周方向に関し互
いに対応する部分で直径方向に関する幅寸法が大きい。
この為、本例の場合、上記軸方向他側の環状空間２３ｂ
内に配置したガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジ
ローラ１１の各直径を、上記軸方向片側の環状空間２３
ａ内に配置したガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッ
ジローラ１１の各直径よりも、それぞれ上記両環状空間
２３ａ、２３ｂ同士の幅寸法の差に見合う分だけ大きく
している。

【００３２】又、上記外輪１５ａの他端部は、この外輪
１５ａと同心に配置した出力軸２０の一端部（図１の右
端部）に、回転力の伝達自在に、且つ、ラジアル方向に
関する若干の相対変位自在に結合している。この為に、
図示の例では、上記出力軸２０の一端部に結合板部３５
を固設している。そして、この結合板部３５の外周縁に
形成した突片４５、４５と上記外輪１５ａの他端縁に形
成した切り欠き４６、４６とを、ラジアル方向に関する
若干の相対変位自在に係合させている。又、この状態
で、上記外輪１５ａの他端部内周面に形成した係止溝４
７に止め輪４８を係止して、上記各突片４５、４５が上
記各切り欠き４６、４６から抜け出るのを防止してい
る。又、上記出力軸２０は、上記ハウジング３ａを構成
する本体１ａの中央部に形成した第二の通孔２１を挿通
して、このハウジング３ａ外に突出させると共に、玉軸
受２９により、この第二の通孔２１の内側に回転のみ自
在に支持している。

【００３３】上述した様に、上記各ガイドローラ１０
ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外周面である第三
の円筒面１８、１８は、それぞれ前記中心ローラ４ａの
外周面である第一の円筒面２２、２２と上記外輪１５ａ
の内周面である上記第二の円筒面１７、１７とに当接さ
せている。又、この状態で、前記入力軸６及び中心ロー
ラ４ａの中心と上記出力軸２０及び外輪１５ａの中心と
は互いに偏心している。即ち、前述した様に、上記中心
ローラ４ａと同心の入力軸６を挿通支持する通孔５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、上記外輪１５ａと同心の出力軸２
０を挿通支持する第二の通孔２１は、上記ハウジング３
ａの中心に設けている。従って、上記中心ローラ４ａと
上記外輪１５ａとは、上記通孔５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、前記軸方向片側と軸方向他側とに設けられた両環状
空間２３ａ、２３ｂの幅寸法が、それぞれこのδ分の偏
心量に見合う分だけ、円周方向に関して不同になってい
る。

【００３４】この様に、上記両環状空間２３ａ、２３ｂ
の幅寸法を円周方向に関して不同にした分、これら各環
状空間２３ａ、２３ｂ内に配置する上記ガイドローラ１
０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外径を異ならせ
ている。即ち、上記各環状空間２３ａ、２３ｂ内にそれ
ぞれ３個ずつ配置した上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ
及びウェッジローラ１１のうち、それぞれ上記外輪１５
ａに対し中心ローラ４ａが偏心している側（図１〜４の
上側）に位置するウェッジローラ１１及びガイドローラ
１０ｂの外径を、互いに同じにすると共に比較的小径に
している。これに対し、上記外輪１５ａに対し中心ロー
ラ４ａが偏心しているのと反対側（図１〜４の下側）に
位置するガイドローラ１０ａの外径を、上記ウェッジロ
ーラ１１及びガイドローラ１０ｂの外径よりも大きくし
ている。そして、上記各環状空間２３ａ、２３ｂ内にそ
れぞれ３個ずつ配置したガイドローラ１０ａ、１０ｂ及
びウェッジローラ１１の外周面である第三の円筒面１
８、１８を、それぞれ前記第一、第二の各円筒面２２、
１７に当接させている。

【００３５】尚、上記各環状空間２３ａ、２３ｂ内にそ
れぞれ３個ずつ配置したガイドローラ１０ａ、１０ｂ及
びウェッジローラ１１のうち、各ガイドローラ１０ａ、
１０ｂを支持した支持軸７ａ、７ｂは、前述の様に、上
記ハウジング３ａ内に固定している。これに対して、上
記ウェッジローラ１１、１１を支持した支持軸７ｃ、７
ｃは、やはり前述した様に上記ハウジング３内に、円周
方向及び直径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１１、１１も、上記ハ
ウジング３内で円周方向及び直径方向に亙り若干の変位
自在である。そして、前記蓋体２ａ及び第一、第二の各
連結板３３、３４のシリンダ孔２４ａ、２４ａ内に嵌挿
した押圧ピン３６、３６により、上記各ウェッジローラ
１１、１１を支持した支持軸７ｃ、７ｃを、これら各支
持軸７ｃ、７ｃに回転自在に支持したウェッジローラ１
１、１１を上記各環状空間２３ａ、２３ｂの幅の狭い部
分に向け移動させるべく、弾性的に軽く押圧している。
尚、上記押圧ピン３６の押圧力は、この押圧ピン３６の
先端部に形成した鍔部と上記シリンダ孔２４ａの奥面と
の間に設けた圧縮コイルばね２５ａにより発生させてい
る。特に、本発明の場合、図３〜４に示す様に、上記各
環状空間２３ａ、２３ｂ内で上記各押圧ピン３６、３６
により上記各支持軸７ｃ、７ｃを押圧する方向、即ち、
上記各ウェッジローラ１１、１１が上記各環状空間２３
ａ、２３ｂの幅の狭い部分に向け移動する方向を、円周
方向に関して互いに逆方向としている。

【００３６】又、本例の場合、前記中心ローラ４ａを構
成する大径円柱部４１及び軸方向片側に設けた各ローラ
１０ａ、１０ｂ、１１、各支持軸７ａ〜７ｃ、各ラジア
ルニードル軸受１２、１２、押圧ピン３６を含んで構成
する押圧装置及び前記外輪１５ａを構成する厚肉円筒部
４３が、上記中心ローラ４ａと上記外輪１５ａとの間で
一方向の回転力のみ伝達自在な、一方の摩擦ローラ式変
速ユニット３０ａを構成する。これに対して、上記中心
ローラ４ａを構成する小径円柱部４２及び軸方向他側に
設けた各ローラ１０ａ、１０ｂ、１１、各支持軸７ａ〜
７ｃ、各ラジアルニードル軸受１２、１２、押圧ピン３
６を含んで構成する押圧装置及び上記外輪１５ａを構成
する薄肉円筒部４４が、上記中心ローラ４ａと上記外輪
１５ａとの間で他方向の回転力のみ伝達自在な、他方の
摩擦ローラ式変速ユニット３０ｂを構成する。即ち、こ
れら両摩擦ローラ式変速ユニット３０ａ、３０ｂ同士の
間で、伝達可能な回転力の方向が互いに逆となる。又、
これら両摩擦ローラ式変速ユニット３０ａ、３０ｂ同士
の間で、上記中心ローラ４ａと上記外輪１５ａとの間の
変速比が互いに異なる。即ち、本例の場合、前記環状空
間２３ａの幅寸法が円周方向に対応する部分で比較的小
さい、軸方向片側（図１、４の右側）の摩擦ローラ式変
速ユニット３０ａよりも、前記環状空間２３ｂの幅寸法
が円周方向に対応する部分で比較的大きい、軸方向他側
（図１、４の左側）の摩擦ローラ式変速ユニット３０ｂ
の方が、上記中心ローラ４ａと上記外輪１５ａとの間の
変速比が大きい。

【００３７】上述の様に構成する本例の摩擦ローラ式変
速機の場合には、入力軸６及び中心ローラ４ａが何れの
方向に回転駆動される場合でも、上記１対の摩擦ローラ
式変速ユニット３０ａ、３０ｂのうちの何れか一方（本
例の場合、図２〜３で上記中心ローラ４ａが時計方向に
回転する場合には図１、４の右方、同じく反時計方向に
回転する場合には図１、４の左方）の摩擦ローラ式変速
ユニット３０ａ（３０ｂ）が、上記入力軸６及び中心ロ
ーラ４ａの回転駆動力を外輪１５ａ及び出力軸２０に伝
達する。即ち、上記入力軸６及び中心ローラ４ａが何れ
かの方向に回転駆動すると、上記何れか一方の摩擦ロー
ラ式変速ユニット３０ａ（３０ｂ）を構成するウェッジ
ローラ１１が、上記中心ローラ４ａ（前記大径円柱部４
１又は小径円柱部４２）の外周面である第一の円筒面２
２及び上記外輪１５ａ（前記厚肉円筒部４３又は薄肉円
筒部４４）の内周面である第二の円筒面１７から、前記
押圧ピン３６による押圧力と同方向の力を受けて、上記
環状空間２３ａ（２３ｂ）の幅の狭い部分に向け移動す
る傾向となる。

【００３８】この結果、上記ウェッジローラ１１の外周
面である第三の円筒面１８が、上記第一の円筒面２２と
上記第二の円筒面１７とを強く押圧する。そして、この
第三の円筒面１８と上記第一の円筒面２２との当接部で
ある内径側当接部２６、及び、この第三の円筒面１８と
上記第二の円筒面１７との当接部である外径側当接部２
７の当接圧が高くなる。この様に上記ウェッジローラ１
１に関する内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧
が高くなると、それぞれがこのウェッジローラ１１の外
周面に設けた第三の円筒面１８により押圧される部材で
ある、上記中心ローラ４ａと外輪１５ａ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、上記何れか一方の摩擦ローラ式変速ユニット３
０ａ（３０ｂ）を構成する、各ガイドローラ１０ａ、１
０ｂに関する内径側、外径側両当接部２６、２７の当接
圧が高くなる。そして、上記各内径側、外径側両当接部
２６、２７での摩擦係合に基き、前記入力軸６及び中心
ローラ４ａの回転力を、上記ガイドローラ１０ａ、１０
ｂ及びウェッジローラ１１を介して前記外輪１５ａ及び
出力軸２０へ伝達自在となる。

【００３９】尚、上記ウェッジローラ１１を上記環状空
間２３ａ（２３ｂ）の幅の狭い部分に向け移動させよう
とする力は、上記中心ローラ４ａから上記外輪１５ａに
伝達する回転駆動力の大きさに応じて変化する。そし
て、この力が大きくなる程、上記内径側、外径側両当接
部２６、２７の当接圧が高くなる。従って、この様な作
用に基づき、上記伝達する回転駆動力に応じた当接圧を
自動的に選定して、摩擦ローラ式変速機の伝達効率を確
保できる。

【００４０】又、本例の摩擦ローラ式変速機の場合に
は、上記回転駆動力の伝達を行なう何れか一方の摩擦ロ
ーラ式変速ユニット３０ａ（３０ｂ）を構成する各ガイ
ドローラ１０ａ、１０ｂの外径や取付位置が多少ずれた
り、構成各部材が弾性変形したり、更には上記外輪１５
ａが熱膨張した場合でも、これら各ガイドローラ１０
ａ、１０ｂに関する内径側、外径側両当接部２６、２７
の当接圧を、設計値通りに規制できる。即ち、上記各ガ
イドローラ１０ａ、１０ｂの外径や取付位置がずれた場
合には、上記ウェッジローラ１１が上記環状空間２３ａ
（２３ｂ）の幅寸法が狭い部分に変位するのに伴って、
上記中心ローラ４ａ及び外輪１５ａがラジアル方向に変
位する。そして、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及び
ウェッジローラ１１（総ての中間ローラ）に関する内径
側、外径側両当接部２６、２７の当接圧を設計値通りに
する。従って、上記外径や取付位置が多少ずれた場合で
も、高い伝達効率を得られる。尚、本例の場合には、上
記中心ローラ４ａと上記外輪１５ａとの双方の部材のラ
ジアル方向の変位を自在としたが、これら中心ローラ４
ａと外輪１５ａとのうちの少なくとも一方の部材のラジ
アル方向の変位を自在とすれば、上述の様な効果が得ら
れる。

【００４１】更に、本例の摩擦ローラ式変速機の場合、
上記入力軸６及び中心ローラ４ａから上記外輪１５ａ及
び出力軸２０への回転駆動力の伝達を行なう際には、上
記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１
（３個の中間ローラ）の外周面である第三の円筒面１８
が、それぞれ上記中心ローラ４ａの外周面である第一の
円筒面２２と上記外輪１５ａの内周面である第二の円筒
面１７とに強く当接する。即ち、上記入力軸６及び中心
ローラ４ａの回転駆動力が大きくなる事に伴い、上記ガ
イドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１が上
記中心ローラ４ａ及び外輪１５ａを押圧する力が大きく
なった場合でも、前述した従来構造（２個の中間ローラ
を介して回転力の伝達を行なう構造）の様に、上記中心
ローラ４ａ及び外輪１５ａが上記ガイドローラ１０ａ、
１０ｂ及びウェッジローラ１１から退避する方向に変位
する事はない。この為、上記ガイドローラ１０ａ、１０
ｂ及びウェッジローラ１１に関する各内径側、外径側両
当接部２６、２７の当接圧を十分に確保して、これら各
当接部で滑りが生じるのを防止できる。この結果、大き
な回転力を伝達できると共に、高い伝達効率を得られ
る。

【００４２】一方、前記１対の摩擦ローラ式変速ユニッ
ト３０ａ、３０ｂのうちの他方の摩擦ローラ式変速ユニ
ット３０ｂ（３０ａ）を構成するウェッジローラ１１
は、上記第一の円筒面２２及び第二の円筒面１７から、
前記押圧ピン３６の押圧力に抗する方向の力を受けて、
前記環状空間２３ｂ（２３ａ）の幅の広い部分に向け退
避する傾向となる。この結果、この他方の摩擦ローラ式
変速ユニットを構成する、ガイドローラ１０ａ、１０ｂ
及びウェッジローラ１１（総ての中間ローラ）に関する
内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が低下若し
くは喪失する。この結果、この他方の摩擦ローラ式変速
ユニット３０ｂ（３０ａ）は、上記入力軸６及び中心ロ
ーラ４ａから上記外輪１５ａ及び出力軸２０への回転力
の伝達を行なわない状態となる。言い換えれば、上記他
方の摩擦ローラ式変速ユニット３０ｂ（３０ａ）が、前
記一方の摩擦ローラ式変速ユニット３０ａ（３０ｂ）に
よる回転力伝達に対する抵抗となる事はない。

【００４３】又、本発明の摩擦ローラ式変速機の場合に
は、上記１対の摩擦ローラ式変速ユニット３０ａ、３０
ｂ同士の間で、上記中心ローラ４ａと上記外輪１５ａと
の間の変速比が互いに異なる。この為、この中心ローラ
４ａから外輪１５ａへ伝達する回転速度及びトルクの大
きさを、この中心ローラ４ａの正転時と逆転時とで互い
に異ならせる事ができる。この結果、本発明の摩擦ロー
ラ式変速機を電動モータ等の各種駆動装置の出力部に組
み込んで使用すれば、電動自動車や電動車椅子の様に前
進時と後進時とで必要な走行速度が異なる乗り物や、昇
降機、建設用重機、産業用ロボットのアーム等の様に駆
動方向により必要な動力が異なる機械を、それぞれ適切
に駆動できる。

【００４４】尚、上述した第１例を実施する場合には、
１対の摩擦ローラ式変速ユニット３０ａ、３０ｂ同士
で、中心ローラ４ａの外径差（ｄ₁ −ｄ₂ ）と外輪１５
ａの内径差（Ｄ₂ −Ｄ₁ ）とを、互いに異ならせる事も
できる。この場合には、上記各摩擦ローラ式変速ユニッ
ト３０ａ、３０ｂを構成する各支持軸７ａ〜７ｃのピッ
チ円直径を互いに一致させず、これら各支持軸７ａ〜７
ｃを各環状空間２３ａ、２３ｂの直径方向に関する中央
部に配置する。但し、上述した第１例の様に、各寸法を
（ｄ₁ −ｄ₂ ）＝（Ｄ₂ −Ｄ₁ ）を満たす様に規制すれ
ば、上記両摩擦ローラ式変速ユニット３０ａ、３０ｂ同
士で互いのガイドローラ１０、１０を支持する支持軸を
共通部品（単一軸）にできる等のメリットを得られる。

【００４５】次に、図５〜８は、請求項１、３、４、５
に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示してい
る。本例の場合、１対の摩擦ローラ式変速ユニット３０
ａ、３０ｂ同士で、中心ローラ４ｂ、４ｃと外輪１５
ｂ、１５ｃとを、それぞれ別体とすると共に、これら両
中心ローラ４ｂ、４ｃ同士及び両外輪１５ｂ、１５ｃ同
士を、それぞれ回転力の伝達自在に、且つ、ラジアル方
向に関する若干の相対変位自在に結合している。

【００４６】この為に、図示の例では、一方（図５、８
の右方）の中心ローラ４ｂの先端部（図５の左端部）に
係合凹溝３７を、他方（図５の左方）の中心ローラ４ｃ
の基端部（図５の右端部）に係合凸部３８を、それぞれ
直径方向に亙って形成すると共に、これら係合凹溝３７
と係合凸部３８とを緩く係合させている。この様に係合
凹溝３７と係合凸部３８とを緩く係合させる為に、この
係合凹溝３７の幅寸法をこの係合凸部３８の幅寸法より
も少し大きくしている。

【００４７】又、上記各外輪１５ｂ、１５ｃの互いに対
向する軸方向端面同士で円周方向に関し互いに整合する
複数個所に、それぞれ係合孔３９、３９を形成してい
る。そして、これら互いに整合する各係合孔３９、３９
同士のうち、一方（図示の例では左方）の係合孔３９に
ノックピン４０の片半部を圧入すると共に、他方の係合
孔３９にこのノックピン４０の他半部を、緩く挿入して
いる。この様にノックピン４０の他半部を他方の係合孔
３９に緩く挿入する為に、この他方の係合孔３９の内径
をこのノックピン４０の外径よりも少し大きくしてい
る。そして、この様な構成を採用する事により、上記両
中心ローラ４ｂ、４ｃ同士及び両外輪１５ｂ、１５ｃ同
士を、それぞれ回転力の伝達自在に、且つ、ラジアル方
向に関する若干の相対変位自在に結合している。尚、上
記両中心ローラ４ｂ、４ｃ同士及び両外輪１５ｂ、１５
ｃ同士を、それぞれ回転力の伝達自在に、且つ、ラジア
ル方向に関する若干の相対変位自在に結合する為の構造
は、それぞれ図示の様なものに限らず、緩いキー係合、
或は緩いスプライン係合等でも良い。

【００４８】又、本例の場合、第二の連結板３４ａは、
上述の図１〜４に示した第１例の様な円輪状ではなく、
円板状に形成している。これと共に、上記他方の中心ロ
ーラ４ｃの先端面（図５、８の左端面）中心部に鋼球４
９（図８には図示省略）を圧入固定し、この鋼球４９
を、上記第二の連結板３４ａの片面（図５の右面）中心
部に突き当てて、ピボット軸受を構成している。このピ
ボット軸受は、上記中心ローラ４ａの回転を自在としつ
つ、この中心ローラ４ａの軸方向に関する位置決めを図
る為に設けている。尚、この様なピボット軸受を組み込
む構造は、上述した第１例の摩擦ローラ式変速機に採用
する事もできる。

【００４９】上述の様に構成する本例の摩擦ローラ式変
速機の場合、１対の摩擦ローラ式変速ユニット３０ａ、
３０ｂ同士で、これら各摩擦ローラ式変速ユニット３０
ａ、３０ｂを構成する各ガイドローラ１０ａ、１０ｂの
外径若しくは取付位置がずれていたり、構成各部材の弾
性変形量若しくは熱膨張量が互いに異なった場合には、
回転力の伝達時に、互いの中心ローラ４ｂ、４ｃ同士及
び外輪１５ｂ、１５ｃ同士が、互いに独立してラジアル
方向に変位する。この為、上記各摩擦ローラ式変速ユニ
ット３０ａ、３０ｂ共に、それぞれ内径側、外径側各当
接部２６、２７の当接圧を設計値通りにする機能を、安
定して得られる。その他の構成及び作用は、上述した第
１例の場合と同様である。

【００５０】次に、図９は、請求項１、２、４に対応す
る、本発明の実施の形態の第３例を、図１０は、請求項
１、３、４に対応する、同第４例を、それぞれ示してい
る。これら第３〜４例の摩擦ローラ式変速機の場合、１
対の摩擦ローラ式変速ユニット３０ａ、３０ｂ同士で、
中心ローラ４、４ｄ及び４ｅの外径を互いに等しくして
いる。これと共に、外輪１５ａ、１５ｂ及び１５ｃの内
径を、片側（図９〜１０の右側）の摩擦ローラ式変速ユ
ニット３０ａよりも、他側（図９〜１０の左側）の摩擦
ローラ式変速ユニット３０ｂの方で大きくしている。
又、これに伴い、上記各摩擦ローラ式変速ユニット３０
ａ、３０ｂを構成する各ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及
びウェッジローラ１１を回転自在に支持する各支持軸
（図示せず）のピッチ円直径を互いに一致させず、これ
ら各支持軸を各環状空間２３ａ、２３ｂの直径方向に関
する中央部に配置している。即ち、本例の場合、上記各
支持軸のピッチ円直径は、片側の摩擦ローラ式変速ユニ
ット３０ａよりも、他側の摩擦ローラ式変速ユニット３
０ｂの方で大きい。そして、この様な構成を採用する事
により、上記他側の摩擦ローラ式変速ユニット３０ｂの
変速比を、上記片側の摩擦ローラ式変速ユニット３０ａ
の変速比よりも大きくしている。その他の構成及び作用
は、図９に示した第３例の場合には、前述の図１〜４に
示した第１例の場合と、図１０に示した第４例の場合に
は、上述の図５〜８に示した第２例の場合と、それぞれ
同様である。

【００５１】尚、上述の各例は、中心ローラを入力側と
し、外輪を出力側とする事により、摩擦ローラ式変速機
を減速機として利用する場合に就いて示した。これに対
して、外輪を入力側とし、中心ローラを出力側とする事
により、摩擦ローラ式変速機を増速機として利用する場
合も、入出力の方向が逆になる以外、上述した各例の場
合と同様の作用により、上記外輪と上記中心ローラとの
間で両方向の回転駆動力の伝達を行なえる。

【００５２】

【発明の効果】本発明の摩擦ローラ式変速機は、以上に
述べた通り構成され作用するが、両方向の回転力を伝達
できる構造で、大きな回転力を伝達できると共に、高い
伝達効率を得られ、しかも伝達する回転運動の方向によ
って異なる変速比を得られる為、各種装置の駆動状態を
適正にする設計が容易となる。

【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】同Ｂ−Ｂ断面図。

【図４】互いに結合した１対の摩擦ローラ式変速ユニッ
ト部分の大略構成を、一部を切断した状態で示す斜視
図。

【図５】本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。

【図６】図５のＣ−Ｃ断面図。

【図７】同Ｄ−Ｄ断面図。

【図８】本発明の実施の形態の第２例を示す、図４と同
様の図。

【図９】同第３例を示す、図４と同様の図。

【図１０】同第４例を示す、図４と同様の図。

【図１１】従来構造の１例を示す断面図。

【図１２】図１１のＥ−Ｅ断面図。

【図１３】同Ｆ−Ｆ断面図。

【図１４】動力伝達時の各構成部材の作動状態を説明す
る為の、図１２〜１３と同方向から見た状態で示す略
図。

【図１５】動力伝達時に中心ローラ及び外輪に加わる力
を説明する為の、図１２〜１３と同方向から見た状態で
示す略図。

【符号の説明】

１、１ａ 本体 ２、２ａ 蓋体 ３、３ａ ハウジング ４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ 中心ローラ ５ 通孔 ６ 入力軸 ７ａ、７ｂ、７ｃ 枢軸 ８ 連結板 ９ 支持孔 １０、１０ａ、１０ｂ ガイドローラ １１、１１ａ、１１ｂ ウェッジローラ １２ ラジアルニードル軸受 １３、１３ａ、１３ｂ 突部 １４ 連結ボルト １５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ 外輪 １６ 凸部 １７ 第二の円筒面 １８ 第三の円筒面 １９ 結合ブラケット ２０ 出力軸 ２１ 第二の通孔 ２２ 第一の円筒面 ２３、２３ａ、２３ｂ 環状空間 ２４、２４ａ シリンダ孔 ２５、２４ａ 圧縮コイルばね ２６ 内径側当接部 ２７ 外径側当接部 ２８ 玉軸受 ２９ 玉軸受 ３０ａ、３０ｂ 摩擦ローラ式変速ユニット ３１ 係合凹溝 ３２ 係合凸部 ３３ 第一の連結板 ３４、３４ａ 第二の連結板 ３５ 結合板部 ３６ 押圧ピン ３７ 係合凸部 ３８ 係合凹溝 ３９ 係合孔 ４０ ノックピン ４１ 大径円柱部 ４２ 小径円柱部 ４３ 厚肉円筒部 ４４ 薄肉円筒部 ４５ 突片 ４６ 切り欠き ４７ 係止溝 ４８ 止め輪 ４９ 剛球

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面を第一の円筒面とした中心ローラ
   と、内周面を第二の円筒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られ
   た外輪と、上記第一の円筒面と上記第二の円筒面との間
   の環状空間内に、上記中心ローラと平行に配置された３
   本以上の支持軸と、これら各支持軸により回転自在に支
   持され、それぞれの外周面を上記第一、第二の各円筒面
   と当接自在な第三の円筒面とした３個以上の中間ローラ
   とを備え、上記中心ローラの中心と上記外輪の中心とを
   偏心させる事により、上記環状空間の幅寸法を円周方向
   に関して不同にし、上記３個以上の中間ローラのうちの
   １個の中間ローラを、少なくとも上記環状空間の円周方
   向に変位自在に支持してウェッジローラとし、残りの中
   間ローラをガイドローラとすると共に、上記中心ローラ
   及び外輪が所定方向に回転した場合に、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
   向け移動自在とする事により、上記中心ローラと上記外
   輪との間で所定方向の回転力のみ伝達自在とした摩擦ロ
   ーラ式変速ユニットであって上記中心ローラと上記外輪
   との間の変速比が互いに異なるものを１対、これら両摩
   擦ローラ式変速ユニットを構成する上記中心ローラ同士
   及び上記外輪同士をそれぞれ実質的に同心に配置した状
   態で、且つ、これら両摩擦ローラ式変速ユニット同士で
   上記中心ローラと上記外輪との間で伝達可能な回転力の
   方向が互いに逆となる様に設け、上記両摩擦ローラ式変
   速ユニットを構成する中心ローラ及び外輪の軸方向端部
   同士を、それぞれ回転力の伝達自在に結合して成る摩擦
   ローラ式変速機。
2. 【請求項２】 各中心ローラと各外輪とのうちの少なく
   とも一方の部材同士を単一の部材により構成した、請求
   項１に記載した摩擦ローラ式変速機。
3. 【請求項３】 各中心ローラと各外輪とのうちの少なく
   とも一方の部材同士が、互いに独立したラジアル方向の
   変位自在に結合されている、請求項１〜２の何れかに記
   載した摩擦ローラ式変速機。
4. 【請求項４】 １対の摩擦ローラ式変速ユニットのうち
   の一方の摩擦ローラ式変速ユニットを構成する第一の円
   筒面と第二の円筒面との直径をそれぞれｄ₁、Ｄ₁ と
   し、同じく他方の摩擦ローラ式変速ユニットを構成する
   第一の円筒面と第二の円筒面との直径をそれぞれｄ₂ 、
   Ｄ₂ とした場合に、これら各寸法がｄ₁＞ｄ₂ 、Ｄ₁ ＜
   Ｄ₂ の関係を満たす、請求項１〜３の何れかに記載した
   摩擦ローラ式変速機。
5. 【請求項５】 各寸法ｄ₁ 、ｄ₂ 、Ｄ₁ 、Ｄ₂ が、（ｄ
   ₁ −ｄ₂ ）＝（Ｄ₂−Ｄ₁ ）の関係も満たす、請求項４
   に記載した摩擦ローラ式変速機。