JP2003028252A

JP2003028252A - 摩擦変速機

Info

Publication number: JP2003028252A
Application number: JP2001218366A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ozawa; 敦尾澤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2001-07-18
Publication date: 2003-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】アイドルディスク１０ａのバックアップ面２
４ａと、駆動ローラ５ａ外周面の駆動側摩擦面６ａ及び
アイドルローラ２５ａ外周面のアイドル摩擦面４４との
当接状態を安定させる。そして、伝達効率の確保を図る
と共に、運転時に発生する振動及び騒音の低減を図る。【解決手段】被駆動ブラケット４５に対し上記アイド
ルディスク１０ａを支持する為の玉軸受１６ａとして、
４点接触型のものを使用する。支持剛性が高い４点接触
型の玉軸受１６ａを使用する事により、上記アイドルデ
ィスク１０ａの姿勢が安定し、上記課題を解決できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係る摩擦変速機
は、例えば電動式パワーステアリング装置等の各種機械
装置に組み込み、補助動力源である電動モータから入力
される回転運動を減速すると共にトルクを増大させてス
テアリングホイールに伝達する為に利用する。或は、各
種半導体製造装置や各種ポンプ用駆動部に組み込んで、
電動モータ等の駆動源の回転運動を減速すると共にトル
クを増大させて被駆動部に伝達する為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電動式パワーステアリング装置
の補助動力源として使用可能な回転駆動装置として従来
から、特開２００１−３９３２１号公報に記載された構
造が知られている。この従来構造に就いて、図５〜９に
より説明する。図示しないステアリングホイールの操作
に基づいてステアリングシャフトにより回転駆動される
主回転軸１は、ケーシング２内に回転自在に支持してい
る。又、上記ケーシング２の側方（図５の右方）には電
動モータ（図示省略）を設け、この電動モータの回転駆
動力を摩擦変速機３により減速してから、上記主回転軸
１に伝達する様に構成している。

【０００３】上記摩擦変速機３を構成する為に上記ケー
シング２の側方（図１の右方）には、上記電動モータに
より回転駆動される入力軸４を、回転自在に支持してい
る。又、上記入力軸４の先端部（図５の左端部）で上記
ケーシング２の内面側に露出した部分は、先端部に向か
う程外径が細くなる先細の円すい台状に形成して、駆動
ローラ５としている。そして、この様な駆動ローラ５の
外周面を構成する、上記入力軸４と同心の円すい状凸面
を、駆動側摩擦面６としている。

【０００４】一方、上記主回転軸１の中間部で上記ケー
シング２内に位置する部分の周囲に外嵌固定したカラー
７の周囲に、被駆動ディスク８と、ローディングカム装
置９と、アイドルディスク１０とを設けている。又、上
記カラー７の一端部（図５の下端部）外周面には、上記
ローディングカム装置９を構成する為のカム板部１１を
設けている。又、上記カラー７の他端部（図５の上端
部）外周面に、内輪１２を固定している。そして、この
内輪１２に形成した内輪軌道１３と上記アイドルディス
ク１０に形成した外輪軌道１４との間に複数個の玉１
５、１５を設けて玉軸受１６を構成し、上記アイドルデ
ィスク１０を上記カラー７の周囲に回転自在に支持して
いる。

【０００５】又、上記アイドルディスク１０と上記カム
板部１１との間に、上記ローディングカム装置９を構成
する為の鋼球或はセラミック球等の複数個（例えば４
個）のボール１７、１７と、上記被駆動ディスク８と
を、上記カム板部１１の側から順に、上記カラー７の軸
方向に関して互いに直列に設けている。上記被駆動ディ
スク８は上記カラー７の中間部周囲に、このカラー７と
同心に支持している。この様な被駆動ディスク８の片面
（図５の下面）と、上記カム板部１１の片面（図５の上
面）とには、それぞれ円周方向に関する凹凸であるカム
面１８ａ、１８ｂを設けている。

【０００６】これら両カム面１８ａ、１８ｂは、上記各
ボール１７、１７を転動自在に係合させるボール溝の底
面に形成している。この為に、上記被駆動ディスク８の
片面と上記カム板部１１の片面との互いに整合する部分
に、このカム板部１１の直径方向に関する断面形状が円
弧形で、全体が円環状のボール溝１９ａ、１９ｂを形成
している。これら両ボール溝１９ａ、１９ｂは、上記被
駆動ディスク８及び上記カム板部１１と同心で、且つ互
いに同径である。上記各カム面１８ａ、１８ｂは、図６
〜９に示す様に、上記各ボール溝１９ａ、１９ｂの円周
方向等間隔の複数位置（図示の例では４個所位置）を、
これら各ボール溝１９ａ、１９ｂが浅くなった凸部２
０、２０と、同じく深くなった凹部２１、２１とし、こ
れら両部２０、２１同士を、それぞれ傾斜面２２、２２
により連続させて成る。

【０００７】そして、上述の様な上記両カム面１８ａ、
１８ｂ同士の間に、上記各ボール１７、１７を転動自在
に挟持している。この様な構成により、上記被駆動ディ
スク８の回転に伴って、この被駆動ディスク８を上記カ
ム板部１１から離れる方向に押圧しつつ、上記カラー７
と被駆動ディスク８との間で回転力の伝達を行なわせ
る、前記ローディングカム装置９を構成している。

【０００８】又、上記被駆動ディスク８の他面（図５の
上面）に、被駆動側摩擦面２３を形成している。この被
駆動側摩擦面２３は、前記駆動側摩擦面６との当接部が
この駆動側摩擦面６と平行な円すい凸面とし、これら両
摩擦面２３、６の母線同士が、これら母線のほぼ全長に
亙り、互いに均一に当接する様にしている。又、前記カ
ラー７の他端部（図５の上端部）外周面には前記アイド
ルディスク１０を、前記玉軸受１６により、上記カラー
７と同心に、且つ、このカラー７に対する相対回転を自
在に支持している。そして、上記アイドルディスク１０
の片面（図５の下面）に、バックアップ面２４を形成し
ている。このバックアップ面２４は、前記駆動側摩擦面
６との当接部がこの駆動側摩擦面６と平行な円すい凸面
とし、前記被駆動側摩擦面２３と反対側部分でこの駆動
側摩擦面６の母線と、これら母線のほぼ全長に亙り均一
に当接する様にしている。

【０００９】更に、前記被駆動ディスク８及び上記アイ
ドルディスク１０に関して、上記駆動ローラ５と直径方
向反対側には、アイドルローラ２５を配置している。こ
のアイドルローラ２５は、前記ケーシング２に回転のみ
自在に支持されており、その先端部でこのケーシング２
の内面から突出した部分に、円すい面状の第二バックア
ップ面２６を設けている。この第二バックアップ面２６
の形状は、上記駆動ローラ５に形成した駆動側摩擦面６
の形状と同じである。この様なアイドルローラ２５は、
上記第二バックアップ面２６を上記被駆動側摩擦面２３
と上記バックアップ面２４とに当接させた状態で、上記
被駆動ディスク８と上記アイドルディスク１０との間に
挟持している。

【００１０】上述の様に構成する摩擦変速機３は、次の
様な機能により、前記入力軸４から前記主回転軸１に回
転力を伝達する。即ち、この入力軸４と共に前記駆動ロ
ーラ５が回転すると、上記駆動側摩擦面６と被駆動側摩
擦面２３との摩擦係合に基づき、上記被駆動ディスク８
が回転する。そして、この被駆動ディスク８の回転が、
前記ローディングカム装置９を介して前記カラー７に伝
わり、更にこのカラー７を外嵌固定した上記主回転軸１
に伝わる。この様に上記入力軸４から主回転軸１に回転
力を伝達する際、上記ローディングカム装置９は、前記
各ボール１７、１７と前記各カム面１８ａ、１８ｂとの
押し付け合いに基づいてこの回転力を伝達すると同時
に、上記被駆動ディスク８を上記駆動ローラ５に向けて
押し付ける。この様に被駆動ディスク８を上記駆動ロー
ラ５に向けて押し付ける荷重は、上記入力軸４から主回
転軸１に伝達するトルクが大きくなる程大きくなる。従
って、上記駆動側摩擦面６と被駆動側摩擦面２３との当
接圧を適正値にして、上記入力軸４から主回転軸１への
回転力の伝達を効率良く行なわせる事ができる。

【００１１】又、上記駆動ローラ５の外周面に設けた駆
動側摩擦面６の一部で、上記被駆動側摩擦面２３との当
接部に対して直径方向反対部分を、前記アイドルディス
ク１０のバックアップ面２４に当接させている。更に、
このアイドルディスク１０と上記被駆動ディスク８との
間で上記駆動ローラ５と直径方向反対側には、前記アイ
ドルローラ２５を挟持している。従って、上記ローディ
ングカム装置９が上記被駆動ディスク８を上記駆動ロー
ラ５に押し付けても、この駆動ローラ５が被駆動ディス
ク８から退避する事はない。この為、上記ローディング
カム装置９による上記駆動側摩擦面６と被駆動側摩擦面
２３との当接圧の確保を確実に行なえる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した様に構成し作
用する摩擦変速機３で、カラー７の周囲にアイドルディ
スク１０を回転自在に支持する為の玉軸受１６として従
来は、一般的なアンギュラ型のものを使用していた。こ
の為、上記カラー７に対する上記アイドルディスク１０
の支持剛性が、必ずしも十分とは言えない場合があっ
た。即ち、一般的なアンギュラ型の玉軸受１６は、ラジ
アル剛性及びモーメント剛性が必ずしも十分に高いとは
言えない。ラジアル剛性が低い事は、上記アイドルディ
スク１０が径方向に変位する事を十分に抑えられない事
に繋がり、モーメント剛性が低い事は、上記アイドルデ
ィスク１０の傾斜を十分に抑えられない事に繋がる。

【００１３】摩擦変速機３の運転中に上記アイドルディ
スク１０が径方向に変位したり、或は傾斜したりする
と、このアイドルディスク１０に形成したバックアップ
面２４と、駆動側摩擦面６及び第二バックアップ面２６
との当接状態が不適正になり、上記摩擦変速機３の伝達
効率が低下するだけでなく、運転時に発生する振動や騒
音が大きくなり易くなる。本発明の摩擦変速機は、この
様な事情に鑑みて発明したものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の摩擦変速機のう
ち、例えば請求項１に記載した摩擦変速機は、前述した
従来から知られている摩擦変速機と同様に、出力軸と、
被駆動ディスクと、アイドルディスクと、バックアップ
面及び被駆動側摩擦面と、駆動ローラと、駆動側摩擦面
とを備える。このうちの出力軸は、回転自在に支持され
ている。又、上記被駆動ディスクは、上記出力軸の周囲
に、この出力軸との間での回転力の伝達を自在に支持さ
れている。又、上記アイドルディスクは、上記被駆動デ
ィスクに隣接させた状態で上記出力軸の周囲に、転がり
軸受によりこの出力軸に対する回転を自在に支持されて
いる。又、上記バックアップ面及び被駆動側摩擦面は、
上記アイドルディスクと上記被駆動ディスクとの互いに
対向する面に形成されている。又、上記駆動ローラは、
上記アイドルディスク及び被駆動ディスクの径方向に配
設された状態で、入力軸により回転駆動される。更に、
上記駆動側摩擦面は、上記駆動ローラの外周面に設けら
れて、その円周方向反対側２個所位置を上記バックアッ
プ面及び被駆動側摩擦面と摩擦係合させている。特に、
本発明の摩擦変速機に於いては、上記転がり軸受は、１
対の深溝型の軌道同士の間に複数個の玉を転動自在に設
けた玉軸受であり、この玉軸受は、これら各玉の転動面
と上記１対の軌道との接触点が、少なくとも一方の軌道
に関して２点存在する、３点接触型若しくは４点接触型
の玉軸受である。

【００１５】

【作用】上述の様に構成する本発明の摩擦変速機によ
り、入力軸と出力軸との間で動力を伝達する際の作用
は、前述した従来から知られている摩擦変速機の場合と
同様である。特に、本発明の摩擦変速機の場合には、ア
イドルディスクを回転自在に支持する為の転がり軸受
を、３点接触型若しくは４点接触型の玉軸受としている
為、上記アイドルディスクの支持剛性を十分に高くでき
る。この為、上記摩擦変速機の運転時に、このアイドル
ディスクが径方向に変位したり、或は傾斜したりする事
を防止できる。この結果、このアイドルディスクに形成
したバックアップ面と駆動側摩擦面との当接状態を適正
に維持できて、上記摩擦変速機の伝達効率を確保すると
共に、運転時に発生する振動や騒音を抑える事ができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１〜２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。本発
明の摩擦変速機３ａは、入力軸４ａの回転を減速すると
共にトルクを増大させてから、出力軸２７より取り出す
様に構成している。この摩擦変速機３ａを構成するケー
シング２ａは、本体２８と、この本体２８の片側（図１
の下側）開口部を塞ぐ蓋体２９とから成る。このうちの
本体２８は、有底円筒状の主部３０と、この主部３０の
径方向反対側２個所位置から径方向外方に突出した組み
付け筒部３１ａ、３１ｂとから成る。

【００１７】上述の様なケーシング２ａのうち、中心部
には上記出力軸２７を、各組み付け筒部３１ａ、３１ｂ
には上記入力軸４ａ及びアイドル軸３２を、それぞれ回
転のみ自在に支持している。即ち、上記主部３０の内面
中心部に形成した支持凹部３３の内側に上記出力軸２７
の基端部（図１の上端部）を、上記蓋体２９の中心部に
形成した円孔３４の内側に上記出力軸２７の中間部を、
それぞれ深溝型の玉軸受３５ａ、３５ｂにより、回転自
在に支持している。尚、これら両玉軸受３５ａ、３５ｂ
には、上記蓋体２９に対し螺合した、ナット３６とロッ
クナット３７とにより、適正な予圧付与を行なってい
る。

【００１８】又、上記入力軸４ａの先端部は一方（図１
の左方）の組み付け筒部３１ａの内側に、玉軸受３８に
より、回転自在に支持している。この入力軸４ａは、例
えば上記組み付け筒部３１ａの外端開口部に設けた取付
フランジ３９に結合固定した電動モータ５３（後述する
図４参照）を構成する回転軸の先端部に、この回転軸と
一体に設ける。そして、この電動モータ５３を構成する
回転軸の両端部のうち、先端部を上記玉軸受３８によ
り、基端部を別の玉軸受により、上記電動モータ５３を
構成するハウジングの底部に、それぞれ回転自在に支持
している。従って上記入力軸４ａは上記組み付け筒部３
１ａの内側に、十分なモーメント剛性を確保された状態
で、回転自在に支持されている。

【００１９】これに対して、他方（図１の右方）の組み
付け筒部３１ｂの内側に上記アイドル軸３２を、それぞ
れが深溝型である１対の玉軸受４０、４０により、回転
自在に支持している。これら各玉軸受４０、４０は、上
記アイドル軸３２の基端部（図１の右端部）に螺着した
ナット４１により適正な予圧を付与した状態で、上記組
み付け筒部３１ｂの開口部に螺着したプラグ４２によ
り、この組み付け筒部３１ｂ内に固定している。尚、上
記ナット４１は、上記予圧付与後に座板４３の一部をか
しめ付ける事により、不用意に緩まない様にしている。
この様に前記出力軸２７と上記入力軸４ａ及びアイドル
軸３２とを上記ケーシング２ａに支持した状態で、これ
ら各入力軸４ａ及びアイドル軸３２の中心軸αと出力軸
２７の中心軸βとは、この出力軸２７の中心軸β上の点
Ｏ部分で交差する。

【００２０】又、上記入力軸４ａの先端部で前記本体２
８の内面側に露出した部分には駆動ローラ５ａを、上記
アイドル軸３２の先端部で上記本体２８の内面側に露出
した部分にはアイドルローラ２５ａを、それぞれ上記入
力軸４ａ又はアイドル軸３２と一体に設けている。上記
駆動ローラ５ａ及びアイドルローラ２５ａは、先端部に
向かう程外径が細くなる先細の円すい台状に形成したも
ので、上記入力軸４ａ及びアイドル軸３２と同心に設け
られて、この入力軸４ａ及びアイドル軸３２と共に回転
する。そして、この様な駆動ローラ５ａ及びアイドルロ
ーラ２５ａの外周面を構成する、上記入力軸４ａ及びア
イドル軸３２と同心の円すい状凸面を、駆動側摩擦面６
ａ又はアイドル摩擦面４４としている。尚、この駆動側
摩擦面６ａ及びアイドル摩擦面４４の母線の延長線は、
上記出力軸２７の中心軸β上の点Ｏ部分で交差する。

【００２１】一方、上記出力軸２７の中間部で上記ケー
シング２ａ内に位置する部分の周囲には、被駆動ブラケ
ット４５を介して、被駆動ディスク８ａと、ローディン
グカム装置９と、アイドルディスク１０ａとを設けてい
る。上記被駆動ブラケット４５は、全体を円環状に形成
したもので、上記出力軸２７の中間部外周面に、ボール
スプライン４６により支持している。従って上記被駆動
ブラケット４５は、上記出力軸２７の周囲に、この出力
軸２７と同期した回転並びにこの出力軸２７の軸方向へ
の変位自在に支持されている。

【００２２】上述の様な被駆動ブラケット４５の一端部
（図１の上端部）外周面には、上記ローディングカム装
置９を構成する為のカム板部１１ａを、上記被駆動ブラ
ケット４５と一体の外向フランジ状に設けている。又、
上記被駆動ブラケット４５の他端部（図１の下端部）外
周面には、予圧ナット４７を螺合固定している。そし
て、この予圧ナット４７と上記カム板部１１ａとの間
に、上記ローディングカム装置９を構成する為のボール
１７、１７と、上記被駆動ディスク８ａと、複数個の玉
１５、１５と、内輪１２ａと、座板４８とを、上記カム
板部１１ａの側から順に、上記被駆動ブラケット４５の
軸方向に関して互いに直列に設けている。尚、上記予圧
ナット４７を所定強さ緊締した状態で上記座板４８の一
部をこの予圧ナット４７に向けかしめ付けて、この予圧
ナット４７が不用意に緩まない様にしている。

【００２３】上記被駆動ディスク８ａは上記被駆動ブラ
ケット４５の中間部周囲に、滑り軸受、ラジアルニード
ル軸受等の、ラジアル荷重のみを支承する軸受４９によ
り、上記被駆動ブラケット４５と同心に支持している。
この様な被駆動ディスク８ａの片面（図１の上面）の径
方向中間部と、上記カム板部１１ａの片面（図１の下
面）とには、それぞれ断面が円弧状で円周方向に亙る凹
凸であるカム面１８ａ、１８ｂを設けている。そして、
これら両カム面１８ａ、１８ｂ同士の間に、上記各ボー
ル１７、１７を転動自在に挟持している。この構成によ
り、上記被駆動ディスク８ａを上記カム板部１１ａから
離れる方向に押圧しつつ、上記被駆動ブラケット４５と
被駆動ディスク８ａとの間で回転力の伝達を行なわせ
る、上記ローディングカム装置９を構成している。

【００２４】尚、上記両カム面１８ａ、１８ｂの形状
は、伝達すべき回転力の方向に応じて定める。即ち、両
方向の回転を伝達する場合には、上記カム面１８ａ、１
８ｂの形状を円周方向に関して対称にし、一方向の回転
のみを伝達する場合には非対称にして、他方向への回転
時には上記各ボール１７、１７が、カム面の最も凹んだ
部分に位置したまま空転する様に構成する。即ち、一方
向の回転のみを伝達する場合には、上記カム面１８ａ
（１８ｂ）の形状を、最凹部から回転方向一方向にのみ
傾斜部を設けた形状とする。この様な形状のカム面１８
ａ、１８ｂを採用すれば、ボール１７、１７に対してこ
のカム面１８ａ（１８ｂ）が所定方向に変位する際に動
力の伝達を行ない、逆方向に移動する際には動力の伝達
を断つ、一方向クラッチとしての機能を持たせる事がで
きる。この点に就いては、例えば特開平１１−２２３２
５６号公報に詳しく記載されているので、詳しい図示並
びに説明は省略する。

【００２５】又、上記被駆動ディスク８ａの他面（図１
の下面）には、被駆動側摩擦面２３ａを形成している。
この被駆動側摩擦面２３ａは、前記駆動側摩擦面６ａ及
びアイドル摩擦面４４との当接部が、これら駆動側摩擦
面６ａ及びアイドル摩擦面４４と平行である円すい状凸
面とし、これら各摩擦面２３ａ、６ａ、４４の母線同士
が、これら母線のほぼ全長に亙り、互いに均一に当接す
る様にしている。尚、上記駆動側摩擦面６ａ及びアイド
ル摩擦面４４の母線の延長線は、前述の様に出力軸２７
の中心軸β上の点Ｏ部分で交差する事が、上記各摩擦面
２３ａ、６ａ、４４の当接部でのスピンを０とする為に
最も好ましい。少なくとも、上記中心軸βの近傍で交差
させる事が好ましい。又、上記各摩擦面２３ａ、６ａ、
４４の断面形状（母線形状）は、互いに当接する１対の
面のうちの一方が直線であり、他方が大きな曲率半径を
有する凸曲面である事が、上記各摩擦面２３ａ、６ａ、
４４同士の当接部にエッジロードを生じさせる事なく、
安定した当接状態を実現する上からは好ましい。

【００２６】又、前記内輪１２ａは、上記被駆動ブラケ
ット４５の中間部周囲に外嵌し、更にキー係合或はスプ
ライン係合により、前記予圧ナット４７の緊締に基づく
軸方向移動を可能に、且つ回転方向に関する相対回転を
阻止した状態で支持している。そして、この内輪１２ａ
の片面（図１〜２の上面）に形成した内輪軌道１３ａと
前記アイドルディスク１０ａの片面（図１〜２の下面）
に形成した外輪軌道１４ａとの間に前記複数個の玉１
５、１５を配置して、玉軸受１６ａを構成している。そ
して、この玉軸受１６ａにより上記アイドルディスク１
０ａを、上記被駆動ブラケット４５と同心に、且つ、こ
の被駆動ブラケット４５に対する相対回転を自在に支持
している。特に本例の場合には、上記玉軸受１６ａとし
て、４点接触型のものを使用している。この為に本例の
場合には、上記内輪軌道１３ａ及び外輪軌道１４ａとし
て、それぞれ断面形状が、１対の円弧を中央部で連続さ
せたゴシックアーチ状のものを使用している。従って上
記内輪軌道１３ａ及び外輪軌道１４ａと上記各玉１５、
１５の転動面とは、これら各玉１５、１５毎に、各軌道
１３ａ、１４ａ毎に２点ずつ、合計４点ずつで接触す
る。尚、本例の場合には、上記玉軸受１６ａの接触角
を、前記出力軸２７の軸方向に関してほぼ対称にしてい
る。

【００２７】上述の様な玉軸受１６ａにより、上記被駆
動ブラケット４５の周囲に回転自在に支持した、上記ア
イドルディスク１０ａの片面（図１の上面）には、バッ
クアップ面２４ａを形成している。このバックアップ面
２４ａは、前記駆動側摩擦面６ａ及びアイドル摩擦面４
４と平行な円すい状凸面とし、前記被駆動側摩擦面２３
ａと反対側部分でこの駆動側摩擦面６ａの母線と、これ
ら母線のほぼ全長に亙り均一に当接する様にしている。

【００２８】上述の様に構成する本発明の回転駆動装置
は、次の様に作用して、前記取付フランジ３９に結合固
定した図示しない電動モータにより、前記出力軸２７を
回転駆動する。この出力軸２７を回転駆動する際には、
上記電動モータにより前記入力軸４ａを回転駆動する。
この入力軸４ａに結合した駆動ローラ５ａが回転する
と、前記駆動側摩擦面６ａと前記被駆動側摩擦面２３ａ
及び前記バックアップ面２４ａとの摩擦係合に基づき、
前記被駆動ディスク８ａ及び前記アイドルディスク１０
ａが、互いに逆方向に同速で回転する。そして、このう
ちの被駆動ディスク８ａの回転が、前記ローディングカ
ム装置９を介して前記被駆動ブラケット４５に伝わり、
更にこの被駆動ブラケット４５の回転が、前記ボールス
プライン４６を介して上記出力軸２７に伝わる。

【００２９】この様に上記入力軸４ａから出力軸２７に
回転力を伝達する際、上記ローディングカム装置９は、
この回転力を伝達すると同時に、上記被駆動ディスク８
ａを上記駆動ローラ５ａ及びアイドルローラ２５ａに向
けて押し付ける。この様に被駆動ディスク８ａを上記駆
動ローラ５ａ及びアイドルローラ２５ａに向けて押し付
ける荷重は、上記入力軸４ａから出力軸２７に伝達する
トルクが大きくなる程大きくなる。従って、上記ローデ
ィングカム装置９を構成する前記各カム面１８ａ、１８
ｂの形状を工夫すれば、上記駆動側摩擦面６ａと被駆動
側摩擦面２３ａとの当接圧を適正値にして、上記入力軸
４ａから出力軸２７への回転力の伝達を効率良く行なわ
せる事ができる。又、前述の様に、上記駆動側摩擦面６
ａの母線の延長線を、上記出力軸２７の中心軸β上の点
Ｏ部分若しくはその近傍で交差させる為、上記駆動側摩
擦面６ａと被駆動側摩擦面２３ａ及びバックアップ面２
４ａとの当接部で滑りを生じさせる事なく、効率の良い
回転力伝達を行なえる。

【００３０】又、上記駆動ローラ５ａの外周面に設けた
駆動側摩擦面６ａの一部で、上記被駆動側摩擦面２３ａ
との当接部に対して直径方向反対側部分は、上記バック
アップ面２４ａに当接している。従って、上記ローディ
ングカム装置９が上記被駆動ディスク８ａを上記駆動ロ
ーラ５ａに押し付けても、これら各駆動ローラ５ａが被
駆動ディスク８ａから退避する事はない。又、この被駆
動ディスク８ａ及び前記アイドルディスク１０ａの円周
方向に関して、上記駆動ローラ５ａと反対側位置には上
記アイドルローラ２５ａを設けている為、上記両ディス
ク８ａ、１０ａの中心軸が上記出力軸２７の中心軸βに
対し傾斜する事も抑えられる。この為、上記ローディン
グカム装置９による上記駆動側摩擦面６ａと被駆動側摩
擦面２３ａとの当接圧の確保を確実に行なえる。

【００３１】更に、本例の摩擦変速機３ａの場合には、
上記アイドルディスク１０ａを回転自在に支持する為
に、４点接触型の玉軸受１６ａを使用している為、この
アイドルディスク１０の支持剛性を十分に高くできる。
即ち、上記玉軸受１６ａを構成する各玉１５、１５の転
動面は、内輪軌道１３ａ及び外輪軌道１４ａとそれぞれ
２点ずつで接触しており、何れの方向に加わるラジアル
荷重に対しても、十分な剛性を有する。又、モーメント
荷重に対しても、一般的な玉軸受に比べて大きな剛性を
有する。この為、前記摩擦変速機３ａの運転時に上記ア
イドルディスク１０ａが径方向に変位したり、或は傾斜
したりする事を防止できる。この結果、このアイドラデ
ィスク１０ａに形成したバックアップ面２４ａと駆動側
摩擦面６ａ及びアイドル摩擦面４４との当接状態を適正
に維持できて、上記摩擦変速機３ａの伝達効率を確保す
ると共に、運転時に発生する振動や騒音を抑える事がで
きる。

【００３２】次に、図３は、やはり請求項１〜２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
の場合には、内輪１２ｂに形成する内輪軌道１３ｂ及び
アイドルディスク１０ｂに形成する外輪軌道１４ｂを、
それぞれアンギュラ型にしている。これに伴って、上記
アイドルディスク１０ｂを支持する為の玉軸受１６ｂの
接触角を、出力軸２７（図１）の軸方向に関して非対称
にしている。この様な本例の場合には、上記アイドルデ
ィスク１０ｂに加わる各方向の荷重のうち、ラジアル荷
重を受け持つ部分とアキシアル荷重を受け持つ部分とを
分けている為、それぞれより大きな荷重を支承できる。
その他の部分の構造及び作用は、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す
る。

【００３３】次に、図４は、やはり請求項１〜２に対応
する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例
は、本発明の摩擦変速機を、電動式パワーステアリング
装置に組み込んだ構造に関するものであり、出力軸２７
ａの両端部をケーシング２ｂ外に突出させている。この
為に、このケーシング２ｂを構成する本体２８ａの中心
部に円孔５０を形成し、この円孔５０に上記出力軸２７
ａを挿通している。この様な出力軸２７ａの基端部（図
４の上端部）にはステアリングホイール５１の操作力を
入力自在としており、同じく先端部（図４の下端部）
は、操舵輪（一般的には前輪）５２、５２に舵角を付与
する為の、図示しないステアリングギヤの入力軸に結合
している。この様な本例の場合には、駆動ローラ５ａか
ら被駆動ディスク８ａに伝えられる回転力は上記出力軸
２７ａに、上記ステアリングホイール５１から加えられ
る回転駆動力に対し補助動力として付加されて、上記ス
テアリングギヤに伝えられる。回転駆動装置自体の構造
及び作用は、上述した第１例の場合と同様である為、同
等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略す
る。

【００３４】尚、図示は省略するが、電動モータ等の駆
動源と入力軸及び駆動ローラとを、それぞれ２組以上、
或はアイドルローラを２本以上設ける事もできる。この
場合には、合計で３本以上となる駆動ローラ及びアイド
ルローラを、被駆動側ディスク及びアイドルディスクの
円周方向に関して等間隔に（３本設ける場合には１２０
度間隔で）配置する。又、駆動ローラ５ａ及びアイドル
ローラ２５ａの中心軸αと出力軸２７、２７ａの中心軸
βとは必ずしも直交させる必要はない。前述した特開平
１１−２２３２５６号公報に記載した様に、上記駆動ロ
ーラ５ａ及びアイドルローラ２５ａの中心軸αを出力軸
２７、２７ａの中心軸βに対し、多少傾斜させる事もで
きる。

【００３５】更には、被駆動ブラケット４５にアイドル
ディスク１０ａ、１０ｂを回転自在に支持する為の玉軸
受として、玉の転動面と、外輪軌道と内輪軌道とのうち
の一方の軌道とが２点で接触し、他方の軌道とは１点の
みで接触する、３点接触型の玉軸受を使用する事もでき
る。この様な３点接触型の玉軸受を使用すれば、４点接
触型の場合に比べては劣るが、一般的な玉軸受よりも上
記アイドルディスク１０ａ、１０ｂの支持剛性を向上さ
せて、摩擦変速機の伝達効率の確保、並びに運転時に発
生する振動及び騒音の低減を図れる。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成し作用
するので、優れた伝達効率を安定して得る事ができ、し
かも運転時に発生する振動及び騒音が低い摩擦変速機を
実現できる。

【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】一部を省略して示す、図１のＡ部拡大図。

【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同
様の図。

【図４】同第３例を示す断面図。

【図５】従来構造の１例を示す断面図。

【図６】被駆動ディスクを取り出して図５の下方から見
た図。

【図７】図６のＢ−Ｂ断面図。

【図８】同Ｃ−Ｃ断面図。

【図９】円周方向に関するカム面の断面形状を示す図。

【符号の説明】

１主回転軸２、２ａ、２ｂケーシング３、３ａ摩擦変速機４、４ａ入力軸５、５ａ駆動ローラ６、６ａ駆動側摩擦面７カラー８、８ａ被駆動ディスク９ローディングカム装置１０、１０ａ、１０ｂアイドルディスク１１、１１ａカム板部１２、１２ａ、１２ｂ内輪１３、１３ａ、１３ｂ内輪軌道１４、１４ａ、１４ｂ外輪軌道１５玉１６、１６ａ、１６ｂ玉軸受１７ボール１８ａ、１８ｂカム面１９ａ、１９ｂボール溝２０凸部２１凹部２２傾斜面２３、２３ａ被駆動側摩擦面２４、２４ａバックアップ面２５、２５ａアイドルローラ２６第二バックアップ面２７、２７ａ出力軸２８、２８ａ本体２９蓋体３０主部３１ａ、３１ｂ組み付け筒部３２アイドル軸３３支持凹部３４円孔３５ａ、３５ｂ玉軸受３６ナット３７ロックナット３８玉軸受３９取付フランジ４０玉軸受４１ナット４２プラグ４３座板４４アイドル摩擦面４５被駆動ブラケット４６ボールスプライン４７予圧ナット４８座板４９軸受５０円孔５１ステアリングホイール５２操舵輪５３電動モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転自在に支持された出力軸と、この出
力軸の周囲にこの出力軸との間での回転力の伝達を自在
に支持された被駆動ディスクと、この被駆動ディスクに
隣接させた状態で上記出力軸の周囲に、転がり軸受によ
りこの出力軸に対する回転を自在に支持されたアイドル
ディスクと、このアイドルディスクと上記被駆動ディス
クとの互いに対向する面に形成された、バックアップ面
及び被駆動側摩擦面と、上記アイドルディスク及び被駆
動ディスクの径方向に配設された状態で入力軸により回
転駆動される駆動ローラと、この駆動ローラの外周面に
設けられて、その円周方向反対側２個所位置を上記バッ
クアップ面及び被駆動側摩擦面と摩擦係合させた駆動側
摩擦面とを備えた摩擦変速機に於いて、上記転がり軸受
は、１対の深溝型の軌道同士の間に複数個の玉を転動自
在に設けた玉軸受であり、この玉軸受は、これら各玉の
転動面と上記１対の軌道との接触点が、少なくとも一方
の軌道に関して２点存在する、３点接触型若しくは４点
接触型の玉軸受である事を特徴とする摩擦変速機。
【請求項２】ケーシングと、このケーシング内に回転
のみ自在に支持された出力軸と、この出力軸の周囲にこ
の出力軸に対する軸方向変位可能に且つこの出力軸との
間での回転力の伝達を自在に支持された被駆動ブラケッ
トと、この被駆動ブラケットの中間部周囲に、この被駆
動ブラケットに対する軸方向変位並びに回転を可能に支
持された被駆動側ディスクと、この被駆動側ディスクに
隣接させた状態で上記被駆動ブラケットの周囲に、転が
り軸受によりこの被駆動ブラケットに対する回転を自在
に支持されたアイドルディスクと、このアイドルディス
クと上記被駆動側ディスクとの互いに対向する面に形成
された、それぞれが円すい凸面状であるバックアップ面
及び被駆動側摩擦面と、上記被駆動側ディスクと上記被
駆動ブラケットの一端部との間に設けられ、この被駆動
ディスクの回転に伴ってこの被駆動ディスクを上記アイ
ドルディスクに向け押圧しつつこの被駆動ディスクと上
記被駆動ブラケットとの間で回転力の伝達を行なわせる
ローディングカム装置と、上記アイドルディスク及び被
駆動ディスクの径方向に配設された状態で上記ケーシン
グに対し回転のみ自在に支持された駆動ローラと、上記
アイドルディスク及び被駆動側ディスクの直径方向に関
してこの駆動ローラと反対側位置に回転のみ自在に設け
られたアイドルローラと、このアイドルローラ及び上記
駆動ローラの先端部外周面に設けられて、それぞれの円
周方向反対側２個所位置を上記バックアップ面及び被駆
動側摩擦面と摩擦係合させた、それぞれが円すい状凸面
であるアイドル摩擦面及び駆動側摩擦面とを備えた摩擦
変速機に於いて、上記転がり軸受は、１対の深溝型の軌
道同士の間に複数個の玉を転動自在に設けた玉軸受であ
り、この玉軸受は、これら各玉の転動面と上記１対の軌
道との接触点が、少なくとも一方の軌道に関して２点存
在する、３点接触型若しくは４点接触型の玉軸受である
事を特徴とする摩擦変速機。