JP2002106662A - 摩擦ローラ式変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中心ローラ４ａと外輪１５ａとの間で両方向
の回転力の伝達を、それぞれ自在とするか否かを適宜選
択できる構造を実現する。 【解決手段】 １対のウェッジローラ１１ａ、１１ｂ
を、それぞれ圧縮コイルばね２５ａとカム４７とによ
り、環状空間２３の円周方向に関して互いに逆方向に押
圧自在とする。上記カム４７による押圧力は、上記環状
空間２３の外部に設けたロータリーソレノイドにより発
生させる。回転力の伝達を可能とする場合には、上記カ
ム４７による押圧力に基づいて上記ウェッジローラ１１
ａ（１１ｂ）を、上記圧縮コイルばね２５ａによる押圧
力に抗して上記環状空間２３の幅の狭い部分に移動させ
る。回転力の伝達を不能とする場合には、上記圧縮コイ
ルばね２５ａによる押圧力に基づいて上記ウェッジロー
ラ１１ａ（１１ｂ）を、上記環状空間２３の幅の広い部
分に退避させる。

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、電動モータ等の駆動部の回転駆動力を減速
或は増速しつつ、被駆動部に両方向の回転力を伝達する
摩擦ローラ式変速機の改良に関し、駆動部の動力が不要
の場合に、この被駆動部が負荷となるのを防止する事に
より、上記機械装置の効率向上を図るものである。

【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９〜１２に示す様な摩擦ローラ式変速機が
記載されている。この従来構造の第１例の摩擦ローラ式
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９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９
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９
の左端部）を上記蓋体２に支持すると共に、他端部（図
９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１０〜１１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１０〜１１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関して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１１
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９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
９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９参照）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１０
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なる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９〜１２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９〜１２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関して若干の
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
び直径方向に関して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１２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１０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１０〜１２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１０〜１２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の当接圧は低下若しくは喪失する。

【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２６、２７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１２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９〜１２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】ところで、上述した様な従来構造の第１例
の場合には、上記中心ローラ４と上記外輪１５との相対
回転方向に関係なく、常にこれら中心ローラ４と外輪１
５との間で動力を伝達する。この為、これら中心ローラ
４と外輪１５とのうちの、本来の出力側となる部材から
本来の入力側となる部材へ向けて、動力が逆流する事も
生じ得る。この様な動力の逆流が生じると、上記入力側
の部材に結合した駆動装置を構成する駆動軸や足漕ぎペ
ダル等が不用意に回転したり、或は上記出力側の部材の
回転を継続させる為の抵抗が徒に大きくなる等の不都合
を生じる場合がある。この為、上述の様な動力の逆流を
防止できる構造の実現が望まれる。一方、摩擦ローラ式
変速機の用途によっては、上記入力側となる部材の作動
状況に拘らず、この入力側の部材から上記出力側の部材
への動力の伝達を自在とするか否かを選択できる構造の
実現が望まれる場合もある。

【００１６】上述した様な何れの要望にも応えられる構
造として、特開平１０−３２５４４９号公報には、伝達
すべき動力の回転方向に拘らず、この動力の伝達を行な
えると共に、必要に応じてこの動力の伝達を断つ事がで
きる摩擦ローラ式変速機が記載されている。図１３〜１
６は、この公報に記載された摩擦ローラ式変速機を示し
ている。この図１３〜１６に示した従来構造の第２例の
場合には、連結板８に形成したシリンダ孔２４、２４内
に、圧縮コイルばね２５、２５を設けている。そして、
上述した従来構造の第１例の場合と同様、これら各圧縮
コイルばね２５、２５により、押圧ピン４４及び支持軸
７ｂ、７ｃを介して各ウェッジローラ１１ａ、１１ｂ
を、それぞれ環状空間２３の幅の狭い部分（図１４〜１
６の下側部分）に向け、弾性的に軽く押圧している。

【００１７】又、蓋体２の一部で上記シリンダ孔２４、
２４と整合する位置に、それぞれ保持孔５０、５０を形
成している。これら各保持孔５０、５０は、それぞれ上
記蓋体２に形成した支持孔９、９の内周面のうち、上記
環状空間２３の幅の広い側（図１４〜１６の上側）に開
口する状態で設けている。そして、これら各保持孔５
０、５０内にソレノイド５１、５１を保持すると共に、
これら各ソレノイド５１、５１の先端面（図１４〜１６
の下端面）を、上記各支持軸７ｂ、７ｃの端部外周面に
対向させている。そして、上記各ソレノイド５１、５１
への通電時、これら各ソレノイド５１、５１と上記各支
持軸７ｂ、７ｃとの間に、これら各支持軸７ｂ、７ｃ及
び上記各ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを上記環状空間
２３の幅の広い部分（図１４〜１６の上側部分）に向け
移動させる方向の磁気吸引力を発生させる様にしてい
る。この為に、上記各支持軸７ｂ、７ｃを、それぞれ鋼
等の磁性材により構成している。又、上述の様な磁気吸
引力は、上記各圧縮コイルばね２５、２５の弾力よりも
大きくしている。

【００１８】上述の様に構成する従来構造の第２例の摩
擦ローラ式変速機の場合には、次の様にして中心ローラ
４と外輪１５との間での動力伝達状態を選択的に切り換
える。先ず、これら中心ローラ４と外輪１５との間で動
力の伝達を行なえる様にする場合には、上記各ソレノイ
ド５１、５１を非通電状態とする。この状態では、これ
ら各ソレノイド５１、５１と上記各支持軸７ｂ、７ｃと
の間に上記磁気吸引力が作用せず、これら各支持軸７
ｂ、７ｃに、上記各圧縮コイルばね２５、２５からの押
圧力のみが作用する。この結果、前述の図９〜１２に示
した従来構造の第１例の場合と同様にして、上記中心ロ
ーラ４と上記外輪１５との間で両方向の回転力の伝達を
行なえる。

【００１９】これに対して、上記中心ローラ４と上記外
輪１５との間で動力の伝達を行なえない様にする場合に
は、上記各ソレノイド５１、５１を通電状態とする。こ
の状態では、これら各ソレノイド５１、５１と上記各支
持軸７ｂ、７ｃとの間に上記磁気吸引力が作用し、これ
ら各支持軸７ｂ、７ｃ及び上記各ウェッジローラ１１
ａ、１１ｂが、上記各圧縮コイルばね２５、２５の弾力
に抗して前記環状空間２３の幅の広い部分に向け移動す
る。この結果、上記２個のウェッジローラ１１ａ、１１
ｂと１個のガイドローラ１０との各外周面に設けた第三
の円筒面１８、１８と、上記中心ローラ４の外周面に設
けた第一の円筒面２２及び上記外輪１５の内周面に設け
た第二の円筒面１７との当接圧が低下若しくは喪失す
る。この結果、上記中心ローラ４と上記外輪１５との間
で回転力の伝達が行なえなくなる。

【００２０】従って、上述の様に構成する従来構造の第
２例の摩擦ローラ式変速機の場合には、上記各ソレノイ
ド５１、５１の通電状態を適宜切り換える事により、本
来の入力側となる部材と出力側となる部材との間で動力
が逆流するのを防止したり、或は、必要に応じて入力側
となる部材から出力側となる部材への動力伝達状態を解
除する事ができる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の図１
３〜１６に示した従来構造の第２例の摩擦ローラ式変速
機の場合には、上記各ソレノイド５１、５１と上記各支
持軸７ｂ、７ｃとの間に設ける隙間の大きさを調整する
のが難しい。この理由は、次の通りである。即ち、この
隙間の大きさは、少なくとも上記各支持軸７ｂ、７ｃに
枢支した上記各ウェッジローラ１１ａ、１１ｂが、上記
環状空間２３の幅の広い部分に確実に移動できる分だけ
確保する必要がある。一方、上記隙間を大きくし過ぎる
と、上記各ソレノイド５１、５１と上記各支持軸７ｂ、
７ｃとの間に作用する磁気吸引力が（上記隙間の大きさ
の二乗に反比例して）著しく低下し、上記各ウェッジロ
ーラ１１ａ、１１ｂを上記環状空間２３の幅の広い部分
に移動させる事ができなくなる。この為、上記隙間の大
きさは、これらの事情並びに組み付け誤差等を考慮し
て、厳密に調整する必要がある。

【００２２】この為、この隙間の大きさの調整が面倒と
なる。又、上述した従来構造の第２例の場合には、構成
部材が弾性変形や熱膨張する事に基づいて、上記環状空
間２３の円周方向に関する上記各ウェッジローラ１１
ａ、１１ｂの位置が変わる事により、上記隙間の大きさ
が変化するのに伴い、上記磁気吸引力が低下した場合
に、やはり上記各ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを上記
環状空間２３の幅の広い部分に移動させる事ができなく
なる可能性がある。従って、これらの不都合を解消すべ
く、上述の様な面倒な隙間の調整が不要となる構造で、
しかも構成部材が弾性変形等した場合でも、上記各ウェ
ッジローラ１１ａ、１１ｂを移動させる力を十分に確保
できる構造を実現する事が望まれる。

【００２３】又、上述した様な従来構造の第１〜２例の
場合には、伝達すべき動力の回転方向に拘らず、この動
力の伝達を行なえるが、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。前述した通
り、上記従来構造の第１〜２例の場合には、前記中心ロ
ーラ４と前記外輪１５との間で伝達すべきトルクを、２
個の中間ローラである、ガイドローラ１０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を介して伝達する。但し、図
１７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（１１
ｂ）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）。

【００２４】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の面圧が低下
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。従って、この
様な不都合を解消する為に、伝達すべき動力の回転方向
に拘らず、この動力の伝達効率を十分に大きくできる構
造の実現が望まれる。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。

【００２５】

【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、前述した従来構造の第１〜２例の場合と同様
に、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２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すると共に、
これらウェッジローラとなる２個の中間ローラを上記環
状空間の幅の狭い部分に向け円周方向に関して互いに逆
方向に変位可能としている。そして、上記中心ローラと
上記外輪との間で回転力の伝達を行なう際に、上記ウェ
ッジローラとなる２個の中間ローラのうちの何れか一方
の中間ローラを上記環状空間の幅の狭い部分に向け移動
させる事により、これら中心ローラと外輪との間で両方
向の回転力の伝達を自在としている。

【００２６】特に、本発明の摩擦ローラ式変速機に於い
ては、上記ウェッジローラとなる２個の中間ローラのう
ちの少なくとも１個の中間ローラを、押圧手段により上
記環状空間の幅の狭い部分と幅の広い部分とのうちの一
方の部分に向けて弾性的に押圧すると共に、動力伝達部
材により上記環状空間の幅の狭い部分と幅の広い部分と
のうちの他方の部分に向けて押圧自在とし、且つ、この
動力伝達部材により当該中間ローラを押圧する事でこの
中間ローラを上記押圧手段による押圧力に抗して上記他
方の部分に向けて変位自在としている。そして、上記動
力伝達部材は、その一部を上記環状空間の外側にこの環
状空間の軸方向端部から突出させると共に、この突出さ
せた部分を上記環状空間の外側に設けた駆動装置に結合
しており、且つ、この駆動装置の駆動力に基づいて上記
ウェッジローラとなる少なくとも１個の中間ローラを上
記他方の部分に向けて押圧自在としている。

【００２７】又、本発明のうち、請求項２に記載した摩
擦ローラ式変速機の場合には、上記中心ローラと上記外
輪との間で回転力の伝達を行なう際に、少なくとも３個
の中間ローラの外周面である第三の円筒面が、環状空間
の円周方向に関して互いに位相を異ならせた部分で、そ
れぞれ上記中心ローラの外周面である第一の円筒面及び
上記外輪の内周面である第二の円筒面に強く当接する。

【００２８】又、本発明を実施する場合には、例えば請
求項３に記載した摩擦ローラ式変速機の様に、上記動力
伝達部材として、ロッドと、このロッドの端部に結合さ
れ、このロッドが回動する事に基づいてウェッジローラ
となる中間ローラを他方の部分に向けて押圧自在なカム
とから成るものを採用すると共に、上記駆動装置とし
て、上記環状空間の軸方向端部からこの環状空間の外側
に突出した上記ロッドの一部に、このロッドを回転駆動
自在に結合したロータリーソレノイドを採用する事がで
きる。

【００２９】

【作用】上述の様に構成する本発明の摩擦ローラ式変速
機によれば、前述した従来構造の第１〜２例の摩擦ロー
ラ式変速機の場合と同様、ウェッジローラとなる２個の
中間ローラのうちの何れか一方の中間ローラが環状空間
の幅の狭い部分に向け移動する事に基づき、中心ローラ
と外輪との間で両方向の回転力の伝達を自在とする。特
に、本発明の場合には、ウェッジローラとなる少なくと
も１個の中間ローラを、動力伝達部材により押圧するか
否かに基づき、少なくとも一方向の回転力を中心ローラ
と外輪との間で伝達自在とするか否かを選択できる。
又、本発明の場合には、ウェッジローラとなる少なくと
も１個の中間ローラを、動力伝達部材により（この中間
ローラを枢支する支持軸等の部材を介して）押圧する構
造を採用している。従って、前述の図１３〜１６に示し
た従来構造の第２例の様に、動力伝達部材と上記支持軸
等との間に隙間を設ける必要がない。この為、この隙間
の大きさを調整すると言った面倒な作業を省略でき、摩
擦ローラ式変速機の組立作業の容易化を図れる。又、動
力伝達部材と上記支持軸等との間に隙間が存在しない
為、運転時に構成部材が弾性変形や熱膨張した場合で
も、動力伝達部材により中間ローラを押圧する力を十分
に確保できる。

【００３０】又、本発明の場合には、動力伝達部材に駆
動力を付与する駆動装置を、環状空間の外側に設けてい
る。この為、この駆動装置の配置の自由度を大きくでき
る。又、本発明の場合には、動力伝達部材の一部を環状
空間の内側に、この環状空間の軸方向端部から差し込ん
で配置した如き構造を採用している。この為、この動力
伝達部材の一部を上記外輪の内径側に配置する構造を採
用する事もできる。

【００３１】又、請求項２に記載した摩擦ローラ式変速
機の場合には、回転力の伝達時に少なくとも３個の中間
ローラの外周面である第三の円筒面が、それぞれ中心ロ
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
る第二の円筒面に強く当接する。この為、伝達すべき回
転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、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、上記各円筒面同士の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する場合でも、高
い伝達効率を得られる。

【００３２】

【発明の実施の形態】図１〜７は、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１ａ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、中心ロ
ーラ４ａを、このハウジング３ａの軸方向（図１、５、
７の左右方向、図２、３、４、６の表裏方向）に配置し
ている。又、上記蓋体２ａの外面（図１、７の右面、図
６の手前側面）略中央部には、ブロック２８を結合固定
している。これら蓋体２ａ及びブロック２８の略中央部
には、それぞれ通孔５、２９を、互いに同心に形成して
いる。尚、これら各通孔５、２９は、上記ハウジング３
ａの中心から少しだけ外れた位置に設けている。そし
て、これら各通孔５、２９の内側に入力軸６ａの先半部
（図１の左半部）を挿通すると共に、この入力軸６ａの
先半部を１対の玉軸受３０、３０により回転のみ自在に
支持している。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（図１、５の右端部）と上記入力軸
６ａの先端部とを、互いに結合している。

【００３３】本例の場合、上記中心ローラ４ａは、上記
入力軸６ａ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の基端面に係合凸部３１
を、上記入力軸６ａの先端面に係合凹溝３２を、それぞ
れ直径方向に亙って形成すると共に、これら係合凸部３
１と係合凹溝３２とを緩く係合させている。この様に係
合凸部３１と係合凹溝３２とを緩く係合させる為に、こ
の係合凹溝３２の幅寸法をこの係合凸部３１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６ａ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６ａ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。

【００３４】又、上記ハウジング３ａの内側で上記中心
ローラ４ａの軸方向中央部の周囲部分には、３本の支持
軸７ａ、７ｂ、７ｃを、それぞれこの中心ローラ４ａと
平行に配置している。即ち、これら各支持軸７ａ、７
ｂ、７ｃの一端部（図１、７の右端部、図３の奥端部）
を上記蓋体２ａに結合した第一の連結板３３に支持する
と共に、他端部（図１、７の左端部、図３の手前側端
部）をこの第一の連結板３３に結合した第二の連結板３
４に支持している。尚、これら３本の支持軸７ａ、７
ｂ、７ｃのうち、図１、３の下部に位置する１本の支持
軸７ａは、その両端部を上記第一の連結板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。従
って、この支持軸７ａ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。

【００３５】これに対して、図３の上部左右両側（図１
の上側）に位置する残り２本の支持軸７ｂ、７ｃは、図
７に示す様に、両端部を上記第一の連結板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
び直径方向に亙る若干の変位自在に支持している。この
為に、上記第一の連結板３３及び第二の連結板３４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３、７に示す様に、上記両支持軸７ｂ、７ｃの外
径よりも大きな幅及び長さを有する支持孔９ａ、９ａを
形成し、これら各支持孔９ａ、９ａに、上記両支持軸７
ｂ、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１
２ａにより、回転自在に支持している。尚、図示の例で
は、このラジアルニードル軸受１２ａとして、転動体
（ニードル）を複列に配置したものを使用している。

【００３６】又、上記ハウジング３ａの内側で上記中心
ローラ４ａの軸方向両端部の周囲部分には、それぞれ２
本ずつの支持軸７ｄ、７ｄを、それぞれこの中心ローラ
４ａと平行に配置している。即ち、上記中心ローラ４ａ
の基端部周囲部分に配置した２本の支持軸７ｄ、７ｄの
一端部（図２の奥端部、図７の右端部）を上記蓋体２ａ
に支持すると共に、他端部（図２の手前側端部）を上記
第一の連結板３３に支持している。これに対して、上記
中心ローラ４ａの先端部（図１、５の左端部）周囲部分
に配置した２本の支持軸７ｄ、７ｄの一端部（図４の奥
端部）を上記第二の連結板３４に支持すると共に、他端
部（図４の手前側端部）をこの第二の連結板３４に結合
した第三の連結板３５に支持している。

【００３７】又、図２〜４に示す様に、上記２本ずつの
支持軸７ｄ、７ｄの配設位置の、後述する環状空間２３
の円周方向に関する位相は、それぞれ上記各ウェッジロ
ーラ１１ａ、１１ｂを上記環状空間２３の幅の狭い部分
に移動させた状態（図３に示した状態）での、これら各
ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを支持した２本の支持軸
７ｂ、７ｃの位相とほぼ一致させている。又、上記２本
ずつの支持軸７ｄ、７ｄは、その両端部を上記蓋体２ａ
及び上記第一〜第三の各連結板３３、３４、３５に形成
した嵌合孔に圧入固定して、これら各支持軸７ｄ、７ｄ
が、上記ハウジング３ａ内で円周方向或は直径方向に変
位しない様にしている。そして、これら２本ずつの支持
軸７ｄ、７ｄの中間部周囲に、それぞれ中間ローラであ
る補助ガイドローラ３６、３６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。従っ
て、上記図２〜４及び図５に示す様に、上記各補助ガイ
ドローラ３６、３６の配設位置の、上記環状空間２３の
円周方向に関する位相は、それぞれ上記各ウェッジロー
ラ１１ａ、１１ｂを上記環状空間２３の幅の狭い部分に
移動させた状態（図３に示した状態）での、これら各ウ
ェッジローラ１１ａ、１１ｂの位相とほぼ一致する。
尚、本例の場合、上記各補助ガイドローラ３６、３６の
厚さ寸法は、前記ガイドローラ１０及びウェッジローラ
１１ａ、１１ｂの厚さ寸法よりも小さくしている（但
し、図５は大略図である為、各ローラの幅寸法はそれぞ
れ等しく表している）。

【００３８】又、上記蓋体２ａの内面（図１、７の左
面）及び上記第一、第二の各連結板３３、３４の片面
（図１、７の左面）の各一部で、それぞれ上記ガイドロ
ーラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂ或は上記補
助ガイドローラ３６、３６から外れた位置には、突部１
３ａ、１３ａを突設している。上記第一〜第三の各連結
板３３、３４、３５は、それぞれの他面（図１、７の右
面）に上記突部１３ａ、１３ａの先端面を突き当てた状
態で、連結ボルト１４ａ、１４ａにより、上記蓋体２ａ
に連結固定している。又、本例の場合、前記中心ローラ
４ａの先端面中心部に鋼球３７を圧入固定し、この鋼球
３７を、上記第三の連結板３５の他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。

【００３９】又、前記ハウジング３ａの内側で、上記ガ
イドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂ並び
に上記各補助ガイドローラ３６、３６を囲む部分には、
円筒状の外輪１５ａを、回転自在に設けている。そし
て、上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、
１１ｂ及び上記各補助ガイドローラ３６、３６の各外周
面である第三の円筒面１８、１８を、上記中心ローラ４
ａの外周面に設けた第一の円筒面２２と、上記外輪１５
ａの内周面に設けた第二の円筒面１７とに、それぞれ当
接自在としている。

【００４０】又、上記外輪１５ａの一端部（図１、５の
左端部）は、この外輪１５ａと同心に配置した出力軸２
０ａ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２
０ａの一端部に結合板部３８を固設している。そして、
この結合板部３８の外周縁に形成した突片３９、３９と
上記外輪１５ａの一端縁に形成した切り欠き４０、４０
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４１に止め輪４２を係止して、
上記各突片３９、３９が上記各切り欠き４０、４０から
抜け出るのを防止している。又、上記出力軸２０ａ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、複列ラジアル玉軸受４３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。

【００４１】上述した様に、上記ガイドローラ１０及び
ウェッジローラ１１ａ、１１ｂ及び上記各補助ガイドロ
ーラ３６、３６の各外周面に設けた第三の円筒面１８、
１８は、それぞれ上記中心ローラ４ａの外周面に設けた
第一の円筒面２２と上記外輪１５ａの内周面に設けた第
二の円筒面１７とに当接させて（若しくは当接自在とし
て）いる。又、この状態で、前記入力軸６ａ及び中心ロ
ーラ４ａの中心と上記出力軸２０ａ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６ａを挿通支持する各通
孔５、２９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２０ａを挿通支持する第二の通孔２１は、
上記ハウジング３ａ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、上記各通孔５、
２９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、上記第一の円筒面２２と上
記第二の円筒面１７との間に存在する環状空間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。

【００４２】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、この環状空間２３内に配
置する上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１
ａ、１１ｂ並びに上記各補助ガイドローラ３６、３６の
外径を異ならせている。即ち、上記外輪１５ａに対し中
心ローラ４ａが偏心している側（図１〜５の上側）に位
置するウェッジローラ１１ａ、１１ｂ並びに補助ガイド
ローラ３６、３６の径を、それぞれ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１５ａに
対し中心ローラ４ａが偏心しているのと反対側（図１〜
５の下側）に位置するガイドローラ１０の径を、上記ウ
ェッジローラ１１ａ、１１ｂ並びに補助ガイドローラ３
６、３６の径よりも大きくしている。そして、これらガ
イドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂ及び
補助ガイドローラ３６、３６の各外周面に設けた第三の
円筒面１８、１８を、上記第一、第二の各円筒面２２、
１７に当接させている。

【００４３】尚、上記ガイドローラ１０及び補助ガイド
ローラ３６、３６を支持した各支持軸７ａ、７ｄは、前
述の様に、それぞれ上記ハウジング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３ａ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３ａ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、本例の場合には、次述する押圧手段である圧縮コイ
ルばね２５ａと動力伝達部材であるカム４７との押圧力
に基づき、上記各ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを、上
記環状空間２３の幅の広い部分（図１〜７の上側部分）
と幅の狭い部分（図１〜７の下側部分）とのうちの何れ
か一方の部分に向け、選択的に変位自在としている。

【００４４】この為に、本例の場合には、前記第一の連
結板３３の一部に１対のシリンダ孔２４ａ、２４ａを、
それぞれ前記支持孔９ａの内周面のうち、上記環状空間
２３の幅の狭い側の端部に開口する状態で設けている。
そして、これら各シリンダ孔２４ａ、２４ａ内に、上記
圧縮コイルばね２５ａ、２５ａを設けている。そして、
これら各圧縮コイルばね２５ａ、２５ａにより、押圧ピ
ン４４ａ及び前記支持軸７ｂ、７ｃを介して上記各ウェ
ッジローラ１１ａ、１１ｂを、それぞれ上記環状空間２
３の幅の広い部分に向け、弾性的に押圧している。

【００４５】又、上記第一連結板３３の一部で上記各支
持孔９ａ、９ａを挟んで上記各シリンダ孔２４ａ、２４
ａと１８０度反対側に、それぞれ第二のシリンダ孔４
５、４５を、上記各支持孔９ａ、９ａの内周面のうち、
上記環状空間２３の幅の広い側の端部に開口する状態で
設けている。そして、これら各第二のシリンダ孔４５、
４５内に、それぞれ圧子４６、４６を変位自在に嵌装す
ると共に、これら各圧子４６、４６の先端面（図３、７
の上端面）を、上記各支持軸７ｂ、７ｃの端部外周面に
突き当てている。又、上記第二のシリンダ孔４５、４５
の内側で、上記各圧子４６、４６の後端面（図３、７の
下端面）と対向する部分に、それぞれカム４７、４７を
設けると共に、これら各カム４７、４７の外周面を、上
記各圧子４６、４６の後端面に当接させている。そし
て、この状態でこれら各カム４７、４７を回動させる事
により、上記各圧子４６、４６及び上記各支持軸７ｂ、
７ｃを介して上記各ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを、
それぞれ上記各圧縮コイルばね２５ａ、２５ａの弾力に
抗して、上記環状空間２３の幅の狭い部分に向け押圧自
在としている。

【００４６】又、上述の様に各カム４７、４７を回動さ
せる為に、これら各カム４７、４７を、それぞれがやは
り動力伝達部材である、ロッド４８、４８の一端部（図
７の左端部）に結合固定（若しくは一体形成）してい
る。これら各ロッド４８、４８は、それぞれ前記蓋体２
ａ及び上記第一の連結板３３の一部に設けた貫通孔５
２、５３の内側に、回転のみ自在に、且つ、上記環状空
間２３の軸方向（図１、５、７の左右方向、図２、３、
４の表裏方向）に挿通支持している。尚、図示の例で
は、上記ロッド４８の外周面と上記貫通孔５２の内周面
との間にシール部材５４を設けて、この間部分に存在す
る隙間を塞いでいる。又、上記蓋体２ａに形成した上記
貫通孔５２を通じて上記環状空間２３の外側に突出させ
た、上記各ロッド４８、４８の他端部（図７の右端部）
に、それぞれ結合部材５５を介してロータリーソレノイ
ド４９、４９の出力軸を結合している。そして、これら
各ロータリーソレノイド４９、４９により上記各ロッド
４８、４８及び各カム４７、４７を、それぞれ回転駆動
自在としている。

【００４７】又、本例の場合、前記ブロック２８の上部
と前記ハウジング３ａを構成する本体１ａの基端部（図
１の左端部）の上部とに給油口５６ａ、５６ｂを、同じ
くこの本体１ａの中間部の下部に排油口５７を、それぞ
れ設けている。そして、後述する回転力の伝達時に、上
記各給油口５６ａ、５６ｂから上記ハウジング３ａ内に
潤滑油（トラクションオイル）を供給しつつ、この潤滑
油を上記排油口５７からこのハウジング３ａ外に排出す
る、強制潤滑を行なえる様にしている。

【００４８】特に、本例の場合、上記ブロック２８の上
部に設けた給油口５６ａから供給した潤滑油は、前記入
力軸６ａ及び中心ローラ４ａの内部に設けた通油路５８
を通じて上記環状空間２３内に吐出させる様にしてい
る。又、図１に示す様に、この通油路５８から潤滑油を
吐出させる為の複数の吐出口は、それぞれ上記入力軸６
ａ及び中心ローラ４ａの各外周面のうち、軸方向に関し
て前記ガイドローラ１０、前記各ウェッジローラ１１
ａ、１１ｂ、前記各補助ガイドローラ３６、３６から外
れた部分に開口させている。そして、吐出した潤滑油
が、蓋体２ａ或は第一、第二の連結板３３、３４の周面
に案内されて、上記中心ローラ４ａの外周面に沿って流
れる様にしている。これにより、それぞれがトラクショ
ン点である、前記第一〜第三の各円筒面２２、１７、１
８同士の当接部への潤滑油の供給を良好にできる様にし
ている。更に、前記外輪１５ａの一部で、それぞれ軸方
向に関して上記ガイドローラ１０、上記各ウェッジロー
ラ１１ａ、１１ｂ、上記各補助ガイドローラ３６、３６
から外れた部分に、上記外輪１５ａの内周面と外周面と
を連通する複数の通油路５９、５９を設けている。これ
により、上記環状空間２３内に供給した潤滑油をこの環
状空間２３外に効率良く排出自在として、上記各円筒面
２２、１７、１８同士の当接部の潤滑性を良好にできる
様にしている。

【００４９】上述の様に構成する本例の摩擦ローラ式変
速機の場合には、次の様にして中心ローラ４ａと外輪１
５ａとの間での回転力の伝達状態を選択的に切り換え
る。先ず、これら中心ローラ４ａと外輪１５ａとの間で
回転力の伝達を行なう場合には、伝達すべき回転力の方
向に応じて、何れか一方のウェッジローラ１１ａ（１１
ｂ）を、何れか一方のカム４７により押圧する。これに
より、当該ウェッジローラ１１ａ（１１ｂ）を上記環状
空間２３の幅の狭い部分に向け移動させる。これに対し
て、他方のウェッジローラ１１ｂ（１１ａ）は、他方の
カム４７により押圧せず、前記圧縮コイルばね２５ａに
よる押圧力に基づき、上記環状空間２３の幅の広い部分
に向け退避したままの状態とする。そして、前述した従
来構造の場合と同様、上述の様に何れか一方のウェッジ
ローラ１１ａ（１１ｂ）を上記環状空間２３の幅の狭い
部分に向け移動させる事に基づき、上記中心ローラ４ａ
と上記外輪１５ａとの間で両方向の回転力の伝達を自在
とする。

【００５０】特に、本例の摩擦ローラ式変速機の場合に
は、上記各ウェッジローラ１１ａ、１１ｂの軸方向両側
に、それぞれ補助ガイドローラ３６、３６を設けてい
る。この為、回転力の伝達時に、上記他方のウェッジロ
ーラ１１ｂ（１１ａ）が上記環状空間２３の幅の広い部
分に向け退避すると共に、上記一方のウェッジローラ１
１ａ（１１ｂ）及び前記ガイドローラ１０が上記中心ロ
ーラ４ａ及び外輪１５ａを強く押圧した場合でも、上記
他方のウェッジローラ１１ｂ（１１ａ）の軸方向両側に
存在する２個の補助ガイドローラ３６、３６が上記中心
ローラ４ａと外輪１５ａとの間で突っ張る。この為、前
述した従来構造の様に、上記中心ローラ４ａ及び外輪１
５ａが上記一方のウェッジローラ１１ａ（１１ｂ）及び
上記ガイドローラ１０から退避する方向に変位する事は
ない。即ち、本例の場合、回転力の伝達時には、上記一
方のウェッジローラ１１ａ（１１ｂ）及び上記ガイドロ
ーラ１０及び上記（合計４個の）各補助ガイドローラ３
６、３６の各外周面に設けた第三の円筒面１８、１８
と、上記中心ローラ４ａの外周面に設けた第一の円筒面
２２及び上記外輪１５ａの内周面に設けた第二の円筒面
１７とが、それぞれ強く当接する。そして、伝達すべき
回転力の大きさに応じて、上記各円筒面２２、１７、１
８同士の当接部の当接圧を十分に確保し、これら各当接
部で滑りが生じる事を防止できる。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。

【００５１】又、本例の摩擦ローラ式変速機の場合、構
成各部材が弾性変形や熱膨張する等により、上記ガイド
ローラ１０及び補助ガイドローラ３６、３６の外径や取
付位置が多少ずれた場合には、上記一方のウェッジロー
ラ１１ａ（１１ｂ）が上記環状空間２３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、上記各円
筒面２２、１７、１８同士の当接部の当接圧を、それぞ
れ設計値通りにする。従って、上記外径や取付位置が多
少ずれた場合、更には熱膨張により各部材の寸法が変化
した場合でも、高い伝達効率を得られる。

【００５２】尚、上述した様な回転力の伝達時、上記一
方のウェッジローラ１１ａ（１１ｂ）には、その外周面
に設けた第三の円筒面１８と上記第一、第二の各円筒面
２２、１７との摩擦係合に基づいて、前記圧縮コイルば
ね２５ａによる押圧力と反対方向の力（前記何れか一方
のカム４７による押圧力と同方向の力）が加わる。そし
て、この反対方向の力は、上記中心ローラ４ａと上記外
輪１５ａとの間で伝達される回転力が上昇する事に伴
い、上記圧縮コイルばね２５ａによる押圧力よりも大き
くなる。そして、上記反対方向の力が、この圧縮コイル
ばね２５ａによる押圧力に抗して、上記一方のウェッジ
ローラ１１ａ（１１ｂ）を上記環状空間２３の幅の狭い
部分に移動したままの状態に維持する機能を発揮する。
従って、本例の場合には、上記反対方向の力が上記圧縮
コイルばね２５ａによる押圧力よりも大きくなった時点
で、上記何れか一方のカム４７による押圧力を解除でき
る。即ち、本例の場合には、回転力を伝達する間中、上
記カム４７に回転力を付与する前記ロータリーソレノイ
ド４９を通電状態のままとする必要はない。このロータ
リーソレノイド４９への通電は、回転力の伝達を行なう
初期の段階でのみ行なえば良い。この為、省電力化を図
れる。

【００５３】一方、上記中心ローラ４ａと上記外輪１５
ａとの間で回転力の伝達を行なわない（或は行なえない
様にする）場合には、上記両ウェッジローラ１１ａ、１
１ｂを、何れも上記各カム４７、４７により押圧しな
い。これにより、上記両ウェッジローラ１１ａ、１１ｂ
が、それぞれ上記圧縮コイルばね２５ａ、２５ａによる
押圧力に基づき、上記環状空間２３の幅の広い部分に退
避させたままの状態となる。この状態では、上記第一、
第二の各円筒面２２、１７と総ての第三の円筒面１８、
１８との当接部の当接圧が低下若しくは喪失し、上記中
心ローラ４ａと上記外輪１５ａとの間で回転力の伝達を
行なえなくなる。従って、本例の摩擦ローラ式変速機の
場合には、上記各カム４７、４７に回転力を付与する各
ロータリーソレノイド４９、４９の通電状態を適宜切り
換える事により、前記出力軸２０ａから前記入力軸６ａ
に向けて動力が逆流するのを防止したり、或は、必要に
応じて入力軸６ａから出力軸２０ａへの動力伝達を不能
にする事ができる。

【００５４】又、上述の様に構成し作用する本例の摩擦
ローラ式変速機の場合、上記各ウェッジローラ１１ａ、
１１ｂを上記各カム４７、４７により、前記各圧子４
６、４６及び支持軸７ｂ、７ｃを介して押圧する構造を
採用している。又、上記各カム４７、４７と上記各圧子
４６、４６と上記各支持軸７ｂ、７ｃとは、上記圧縮コ
イルばね２５ａ、２５ａの弾力により当接したままの状
態となる。言い換えれば、本例の構造によれば、前述し
た従来構造の第２例の様に、上記各カム４７、４７と上
記各圧子４６、４６等との間に隙間を設ける必要がな
い。この為、この隙間の大きさを調整すると言った面倒
な作業を省略でき、摩擦ローラ式変速機の組立作業の容
易化を図れる。又、上記各カム４７、４７と上記各圧子
４６、４６等との間には隙間が存在しないし、上記各部
材４７、４６、７ｂ、７ｃの位置は、上記各圧縮コイル
ばね２５ａ、２５ａの伸縮により、適宜調節される。こ
の為、運転時に構成部材が弾性変形や熱膨張した場合で
も、上記各カム４７、４７による押圧力を十分に確保で
きる。

【００５５】又、本例の場合には、上記各カム４７、４
７に回転力を付与するロータリーソレノイド４９、４９
を、前記ハウジング３ａの外側に設けている。この為、
このロータリーソレノイド４９、４９の配置の自由度を
大きくできる。又、上記ウェッジローラ１１ａ、１１ｂ
を押圧する部材が上記カム４７である為、小さなロータ
リーソレノイド４９でも大きな押圧力を発生させる事が
できる。この為、このロータリーソレノイド４９を小さ
くできる分、全体の小型化を図れる。又、本例の場合に
は、動力伝達部材である上記カム４７及び前記ロッド４
８を、上記環状空間２３の内側に、この環状空間２３の
軸方向端部から差し込んで配置した如き構造を採用して
いる。この為、本例の様に、上記カム４７を前記外輪１
５ａの内径側に配置する必要がある構造でも、このカム
４７の配置が可能となる。

【００５６】次に、図８は、本発明の実施の形態の第２
例を示している。本例の摩擦ローラ式変速機は、それぞ
れが一方向の回転力のみを伝達自在な１対の摩擦ローラ
式変速ユニット６０ａ、６０ｂ同士を、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る事によ
り、両方向の回転力の伝達を自在に構成している。この
様な本例の摩擦ローラ式変速機を構成する、上記各摩擦
ローラ式変速ユニット６０ａ、６０ｂはそれぞれ、中心
ローラ４ｂ（４ｃ）と外輪１５ｂ（１５ｃ）との間の環
状空間２３内に設けた３個の中間ローラのうち、２個の
中間ローラをガイドローラ１０ａ、１０ｂとし、残り１
個の中間ローラをウェッジローラ１１ｃとしている。そ
して、これら各摩擦ローラ式変速ユニット６０ａ、６０
ｂ同士で上記ウェッジローラ１１ｃが上記環状空間２３
の幅の狭い部分（図８の上側部分）に向け移動する方向
を円周方向に関して互いに逆にした状態で、これら各摩
擦ローラ式変速ユニット６０ａ、６０ｂを構成する中心
ローラ４ｂ、４ｃの端部同士並びに外輪１５ｂ、１５ｃ
の端部同士を、回転力の伝達自在に結合している。

【００５７】尚、図示の例では、上記各中心ローラ４
ｂ、４ｃの端部同士を、ラジアル方向に関する若干のが
たを持たせて凹凸係合させると共に、上記各外輪１５
ｂ、１５ｃの端部同士を、ラジアル方向に関する若干の
がたを持たせてピン係合させている。この構成により、
上記各中心ローラ４ｂ、４ｃ同士並びに上記各外輪１５
ｂ、１５ｃ同士を、ラジアル方向に関する若干の相対変
位自在に、且つ回転力の伝達自在に結合している。そし
て、後述する回転力の伝達時に、上記各摩擦ローラ式変
速ユニット６０ａ、６０ｂ同士で互いに独立に、上記中
心ローラ４ｂ（４ｃ）と上記外輪１５ｂ（１５ｃ）との
調心を行なわせて、この中心ローラ４ｂ（４ｃ）の外周
面に設けた第一の円筒面２２及び上記外輪１５ｂ（１５
ｃ）の内周面に設けた第二の円筒面１７と、上記ガイド
ローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１ｃの各外
周面に設けた第三の円筒面１８、１８との当接部の当接
圧を、それぞれ適正値にできる様にしている。

【００５８】又、上述した第１例の場合と同様、圧縮コ
イルばね２５ａ、２５ａ（図３、７参照）により、それ
ぞれ上記各ウェッジローラ１１ｃ、１１ｃを上記環状空
間２３の幅の広い部分（図８の下側部分）に向け弾性的
に押圧している。これと共に、ロッド４８、４８と共に
動力伝達部材を構成するカム４７、４７（図３、７参
照）により、それぞれ上記各圧縮コイルばね２５ａ、２
５ａによる押圧力に抗して上記各ウェッジローラ１１
ｃ、１１ｃを、上記環状空間２３の幅の狭い部分に向け
押圧自在としている。

【００５９】上述の様に構成する本例の摩擦ローラ式変
速機の場合、上記中心ローラ４ｂ（４ｃ）と上記外輪１
５ｂ（１５ｃ）との間で回転力の伝達を行なう場合に
は、前述した第１例の場合と同様、伝達すべき回転力の
方向に応じて、何れか一方のウェッジローラ１１ｃを、
何れか一方のカム４７により押圧する。これにより、当
該ウェッジローラ１１ｃを上記環状空間２３の幅の狭い
部分に向け移動させる。この結果、当該ウェッジローラ
１１ｃを含んで構成する何れか一方の摩擦ローラ式変速
ユニット６０ａ（６０ｂ）部分で、何れか一方向の回転
力の伝達が自在となる。

【００６０】即ち、この何れか一方の摩擦ローラ式変速
ユニット６０ａ（６０ｂ）を構成する、上記各ガイドロ
ーラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１ｃ（３個の
中間ローラ）の各外周面に設けた第三の円筒面１８、１
８と、前記第一、第二の各円筒面２２、１７とが、それ
ぞれ強く当接する。これにより、上記中心ローラ４ｂ
（４ｃ）と上記外輪１５ｂ（１５ｃ）との間で何れか一
方向の回転力の伝達が自在となる。特に、本例の場合に
は、何れの摩擦ローラ式変速ユニット６０ａ（６０ｂ）
が回転力の伝達を行なう場合でも、当該ユニット６０ａ
（６０ｂ）を構成する３個の中間ローラ（１０ａ、１０
ｂ、１１ｃ）に関する第三の円筒面１８、１８と上記第
一、第二の各円筒面２２、１７とが強く当接する。この
為、前述した第１例の場合と同様、大きな回転力を伝達
する場合でも、上記３個の中間ローラ（１０ａ、１０
ｂ、１１ｃ）に対して上記中心ローラ４ｂ（４ｃ）及び
外輪１５ｂ（１５ｃ）が退避する事はない。この為、上
記各円筒面１８、２２、１７同士の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事を防止
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。

【００６１】一方、上記中心ローラ４ｂ（４ｃ）と上記
外輪１５ｂ（１５ｃ）との間で回転力の伝達を行なわな
い（或は行なえない様にする）場合には、上記両ウェッ
ジローラ１１ｃ、１１ｃを、何れも前記各カム４７、４
７により押圧しない。これにより、上記両ウェッジロー
ラ１１ｃ、１１ｃを、それぞれ前記圧縮コイルばね２５
ａ、２５ａによる押圧力に基づき、前記環状空間２３の
幅の広い部分に退避させたままの状態とする。この状態
では、前記各摩擦ローラ式変速ユニット６０ａ、６０ｂ
に関する第一〜第三の各円筒面２２、１７、１８同士の
当接部の当接圧が低下若しくは喪失し、上記中心ローラ
４ｂ（４ｃ）と上記外輪１５ｂ（１５ｃ）との間で回転
力の伝達を行なえなくなる。従って、本例の摩擦ローラ
式変速機の場合も、上記各カム４７、４７に回転力を付
与する各ロータリーソレノイド４９、４９（図１、６、
７参照）の通電状態を適宜切り換える事により、上記外
輪１５ｂ（１５ｃ）に結合した出力軸２０ａ（図１参
照）から上記中心ローラ４ｂ（４ｃ）に結合した入力軸
６ａ（図１参照）に向けて動力が逆流するのを防止した
り、或は、必要に応じて入力軸６ａから出力軸２０ａへ
の動力伝達を不能にする事ができる。

【００６２】尚、上述した第１〜２例では、１対のウェ
ッジローラを、それぞれ圧縮コイルばねとカムとにより
押圧する構造とした。これに対して、一方のウェッジロ
ーラを、上述した第１〜２例の様に圧縮コイルばねとカ
ムとにより押圧する構造とし、他方のウェッジローラ
を、前述した従来構造の様に圧縮コイルばねにより環状
空間の幅の狭い部分に向け押圧する構造とすれば、両方
向の回転力の伝達を行なえる構造で、一方向の回転力の
みに関して、この回転力の伝達を自在とするか否かを選
択できる。又、上記圧縮コイルばねと上記カムとにより
上記ウェッジローラを押圧する方向は、上述した第１〜
２例の場合と逆にする事もできる。この場合には、回転
力の伝達を不能にする場合にのみ、上記ウェッジローラ
を、上記カムにより環状空間の幅の広い部分に向け押圧
する。

【００６３】又、上述した第１〜２例では、ウェッジロ
ーラを押圧する動力伝達部材として、カム及びロッドを
採用したが、この様な動力伝達部材としては、リンク機
構や、アウタチューブとインナケーブルとを組み合わせ
たボーデンワイヤ等を採用する事もできる。上記動力伝
達部材としてこのボーデンワイヤを採用する場合には、
このボーデンワイヤを構成するインナケーブルの先端部
により、支持軸等を介して上記ウェッジローラを押圧す
る。又、この場合に、上記インナケーブルに押圧力を付
与する駆動装置としては、ロータリーソレノイドの他、
直動式のソレノイドを採用する事もできる。

【００６４】又、上述した第１〜２例では、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、上記外輪を入力側とし、上記中心ロ
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力の伝達（若し
くは伝達解除）を行なえる。

【００６５】尚、本発明の摩擦ローラ式変速機は、例え
ば、電動モータの回転軸に結合する事により、使用時に
この回転軸を適宜惰性回転させる用途に適する。例え
ば、エンジンと電動モータとの双方を駆動源として走行
する自動車に於いて、本発明の摩擦ローラ式変速機を上
記電動モータと負荷との間に減速機として組み込めば、
上記エンジンの駆動力で自動車を走行させる際に、上記
摩擦ローラ式変速機による回転力の伝達を不能にする事
により、上記電動モータの存在が上記エンジンの負荷と
ならない様にする事ができる。又、上記摩擦ローラ式変
速機による回転力の伝達を可能にする事により、上記電
動モータの駆動力で自動車を走行させたり、或は回生ブ
レーキの作動や回生発電を行なわせる事ができる。

【００６６】

【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為、中心ローラと外輪との
間で両方向の回転力の伝達を、それぞれ自在とするか否
かを適宜選択できる。又、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。この為、各種機械装置
の性能向上と運転経費の節減とを図れる。

【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】同Ｃ−Ｃ断面図。

【図５】動力伝達部の構造を大略的に示す、部分切断斜
視図。

【図６】図１の右方から見た図。

【図７】ウェッジローラの押圧機構を示す、要部断面
図。

【図８】本発明の実施の形態の第２例を示す、図５と同
様の図。

【図９】従来構造の第１例を示す断面図。

【図１０】図９のＤ−Ｄ断面図。

【図１１】同Ｅ−Ｅ断面図。

【図１２】動力伝達時の各構成部材の作動状態を説明す
る為の、図１０〜１１と同方向から見た状態で示す略
図。

【図１３】従来構造の第２例を示す断面図。

【図１４】図１３のＦ−Ｆ断面図。

【図１５】同Ｇ−Ｇ断面図。

【図１６】図１４のＨ−Ｈ断面図。

【図１７】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 中心ローラ ５ 通孔 ６、６ａ 入力軸 ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 枢軸 ８ 連結板 ９、９ａ 支持孔 １０、１０ａ、１０ｂ ガイドローラ １１ａ、１１ｂ、１１ｃ ウェッジローラ １２、１２ａ ラジアルニードル軸受 １３、１３ａ 突部 １４、１４ａ 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、２０ａ 出力軸 ２１ 第二の通孔 ２２ 第一の円筒面 ２３ 環状空間 ２４、２４ａ シリンダ孔 ２５、２５ａ 圧縮コイルばね ２６ 内径側当接部 ２７ 外径側当接部 ２８ ブロック ２９ 通孔 ３０ 玉軸受 ３１ 係合凸部 ３２ 係合凹溝 ３３ 第一の連結板 ３４ 第二の連結板 ３５ 第三の連結板 ３６ 補助ガイドローラ ３７ 剛球 ３８ 結合板部 ３９ 突片 ４０ 切り欠き ４１ 係止溝 ４２ 止め輪 ４３ 複列ラジアル玉軸受 ４４、４４ａ 押圧ピン ４５ 第二のシリンダ孔 ４６ 圧子 ４７ カム ４８ ロッド ４９ ロータリーソレノイド ５０ 保持孔 ５１ ソレノイド ５２ 貫通孔 ５３ 貫通孔 ５４ シール部材 ５５ 結合部材 ５６ａ、５６ｂ 給油口 ５７ 排油口 ５８ 通油路 ５９ 通油路 ６０ａ、６０ｂ 摩擦ローラ式変速ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J051 AA01 BA03 BB08 BC02 BC03 BD01 BE03 BE04 EA05 EA10 EB03 EC03 ED01 ED04 ED05 FA08 3J103 AA02 AA09 AA41 AA83 BA43 CA26 CA63 FA26 GA02 GA52

Claims (3)

【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
   ２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すると共に、こ
   れらウェッジローラとなる２個の中間ローラを上記環状
   空間の幅の狭い部分に向け円周方向に関して互いに逆方
   向に変位可能とし、上記中心ローラと上記外輪との間で
   回転力の伝達を行なう際に上記ウェッジローラとなる２
   個の中間ローラのうちの何れか一方の中間ローラを上記
   環状空間の幅の狭い部分に向け移動させる事により、こ
   れら中心ローラと外輪との間で両方向の回転力の伝達を
   自在とした摩擦ローラ式変速機に於いて、上記ウェッジ
   ローラとなる２個の中間ローラのうちの少なくとも１個
   の中間ローラを、押圧手段により上記環状空間の幅の狭
   い部分と幅の広い部分とのうちの一方の部分に向けて弾
   性的に押圧すると共に、動力伝達部材により上記環状空
   間の幅の狭い部分と幅の広い部分とのうちの他方の部分
   に向けて押圧自在とし、且つ、この動力伝達部材により
   当該中間ローラを押圧する事でこの中間ローラを上記押
   圧手段による押圧力に抗して上記他方の部分に向けて変
   位自在としており、上記動力伝達部材は、その一部を上
   記環状空間の外側にこの環状空間の軸方向端部から突出
   させると共に、この突出させた部分を上記環状空間の外
   側に設けた駆動装置に結合しており、且つ、この駆動装
   置の駆動力に基づいて上記ウェッジローラとなる少なく
   とも１個の中間ローラを上記他方の部分に向けて押圧自
   在とした事を特徴とする摩擦ローラ式変速機。
2. 【請求項２】 中心ローラと外輪との間で回転力の伝達
   を行なう際に、少なくとも３個の中間ローラの外周面で
   ある第三の円筒面が、環状空間の円周方向に関して互い
   に位相を異ならせた部分で、それぞれ上記中心ローラの
   外周面である第一の円筒面及び上記外輪の内周面である
   第二の円筒面に強く当接する、請求項１に記載した摩擦
   ローラ式変速機。
3. 【請求項３】 動力伝達部材が、ロッドと、このロッド
   の端部に結合され、このロッドが回動する事に基づいて
   ウェッジローラとなる中間ローラを他方の部分に向けて
   押圧自在なカムとから成るものであり、駆動装置が、環
   状空間の軸方向端部からこの環状空間の外側に突出した
   上記ロッドの一部に、このロッドを回転駆動自在に結合
   したロータリーソレノイドである、請求項１〜２の何れ
   かに記載した摩擦ローラ式変速機。