JP2003090401A - 摩擦ローラ式変速機及び原動機付摩擦ローラ式変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストを要する事なく、仕切板２９の一部で
通孔６ａの周囲部分の強度を確保して、耐久性の向上を
図る。 【解決手段】 ウェッジローラ１２を支持する為の支持
軸８ｂを押圧する為の圧縮コイルばねを、連結板９ａの
側にのみ設ける。これに伴って、この連結板９ａの側に
のみ、深い支持孔１０ａを設け、上記仕切板２９の側に
は、浅いガイド孔４２を設ける。この仕切板２９の一部
に、深い支持孔と上記通孔６ａとが隣接して設けられる
事がなく、この仕切板２９の一部に薄肉で強度が低い部
分が生じる事を防止できて、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】本発明は、例えば自動車用エ
ンジンのスタータモータとして、或は工作機械等、各種
機械装置の駆動部に組み込んで、電動モータの回転駆動
力を減速すると同時にトルクを増大させて取り出す摩擦
ローラ式変速機、及び、この様な摩擦ローラ式変速機と
電動モータ等の原動機とを一体とした原動機付摩擦ロー
ラ式変速機の改良に関し、安価で小型に構成でき、しか
も優れた耐久性を有す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、
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、摩擦ローラ式変速機を電動モー
タ等の原動機の出力部に組み付けて減速機として使用
し、この原動機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、同１０−２５２８５１号公報、米国特許第４７０９
５８９号明細書等に記載されている。このうちの米国特
許第４７０９５８９号明細書に記載された構造は、摩擦
係合により動力を伝達する部分（トラクション部）の面
圧を、伝達すべきトルクの大きさに応じて変化させる
為、優れた伝達効率を確保できる面からは好ましい。

【０００３】図７〜９は、上記米国特許明細書に記載さ
れている摩擦ローラ式変速機１を示している。この摩擦
ローラ式変速機１は、有底円筒状の本体２とこの本体２
の基端開口部を塞ぐ端板３とから成る変速機ケース４内
に中心ローラ５の内半部（図７の右半部）を、上記端板
３の略中央部に形成した通孔６を通じて挿入している。
尚、この通孔６は、上記端板３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５の外半部
（図７の左半部）で上記端板３から突出した部分に、請
求項１に記載した第一回転軸である、入力軸７の端部を
結合固定している。

【０００４】又、上記変速機ケース４の内側で上記中心
ローラ５の周囲部分に３本の支持軸８ａ、８ｂを、それ
ぞれこの中心ローラ５と平行に配置している。即ち、こ
れら各支持軸８ａ、８ｂの一端部（図７の左端部）を上
記端板３に支持すると共に、他端部（図７の右端部）を
連結板９に支持している。尚、これら３本の支持軸８
ａ、８ｂのうち、図７〜９の上部中央に位置する１本の
支持軸８ａは、その両端部を上記端板３及び連結板９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８ａが、上記変速機ケース４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８〜９の下部左右両側に
位置する残り２本の支持軸８ｂ、８ｂは、両端部を上記
端板３及び連結板９に対し、上記変速機ケース４の円周
方向及び直径方向に関する若干の変位可能に支持してい
る。この為に、上記端板３及び連結板９の一部で上記支
持軸８ｂ、８ｂの両端部に整合する部分には、図９に示
す様に、上記両支持軸８ｂ、８ｂの外径よりも大きな内
径を有する支持孔１０、１０を形成し、これら各支持孔
１０、１０に、上記両支持軸８ｂ、８ｂ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、８ｂの
中間部周囲に、それぞれガイドローラ１１及びウェッジ
ローラ１２ａ、１２ｂを、回転自在に支持している。
尚、上記連結板９は、上記端板３の内面（上記ガイドロ
ーラ１１及びウェッジローラ１２ａ、１２ｂを設置した
空間側の面で、図７の右面）の一部で、上記ガイドロー
ラ１１及びウェッジローラ１２ａ、１２ｂ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１
４、１４により、上記端板３に連結固定している。

【０００６】又、上記変速機ケース４の内側で上記ガイ
ドローラ１１及びウェッジローラ１２ａ、１２ｂ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。そして、この外輪１５の内周面と、上記ガイドロー
ラ１１及びウェッジローラ１２ａ、１２ｂの外周面とを
当接自在としている。又、上記外輪１５には、結合ブラ
ケット１６の外径側端部を外嵌固定し、この結合ブラケ
ット１６の中心部に、請求項１に記載した第二回転軸で
ある、出力軸１７の基端部を結合固定している。この出
力軸１７は、前記変速機ケース４を構成する本体２の中
央部に形成した第二通孔１８を回転自在に挿通して、こ
の変速機ケース４外に突出させている。

【０００７】上記ガイドローラ１１及びウェッジローラ
１２ａ、１２ｂの外周面は、前記中心ローラ５の外周面
と上記外輪１５の内周面とに当接させている。上記中心
ローラ５の中心と上記出力軸１７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５を挿通する通孔６は、上記変速機ケース４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１７を挿通する第二通孔１８は上記変速機ケース
４の中心に設けている。又、この第二通孔１８の内側に
回転自在に支持した出力軸１７と外輪１５とは互いに同
心である。従って、上記中心ローラ５と上記外輪１５及
び出力軸１７とは、上記通孔６の変速機ケース４の中心
からのずれ量δ（図７参照）分だけ、互いに偏心してい
る。そして、上記中心ローラ５の外周面と上記外輪１５
の内周面との間に存在して上記ガイドローラ１１及びウ
ェッジローラ１２ａ、１２ｂが設けられた環状空間１９
の径方向に関する幅寸法が、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１９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１１及
びウェッジローラ１２ａ、１２ｂの外径を異ならせてい
る。即ち、上記外輪１５に対して中心ローラ５が偏心し
ている側（図７〜９の下側）に位置するウェッジローラ
１２ａ、１２ｂ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１５に対して
中心ローラ５が偏心しているのと反対側（図７〜９の上
側）に位置するガイドローラ１１の径を、上記両ウェッ
ジローラ１２ａ、１２ｂ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１１及びウェッジローラ１２ａ、１２ｂの外周面
を、上記中心ローラ５の外周面及び上記外輪１５の内周
面に当接させている。

【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１１及び２個のウェッジローラ１２
ａ、１２ｂのうち、ガイドローラ１１を支持した支持軸
８ａは、前述の様に、上記変速機ケース４内に固定して
いる。これに対して、ウェッジローラ１２ａ、１２ｂを
支持した支持軸８ｂ、８ｂは、やはり前述した様に上記
変速機ケース４内に、円周方向及び直径方向に関して若
干の変位を可能に支持している。従って、上記ウェッジ
ローラ１２ａ、１２ｂも、上記変速機ケース４内で円周
方向及び直径方向に若干の変位可能である。そして、前
記端板３のシリンダ孔２０、２０内に装着した圧縮コイ
ルばね２１、２１等の弾性材により、上記各ウェッジロ
ーラ１２ａ、１２ｂを支持した支持軸８ｂ、８ｂを、こ
れら各支持軸８ｂ、８ｂに回転自在に支持したウェッジ
ローラ１２ａ、１２ｂを前記環状空間１９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】上述の様に構成される従来の摩擦ローラ式
変速機１の場合、入力軸７に結合した中心ローラ５の回
転は、この中心ローラ５の外周面とガイドローラ１１及
びウェッジローラ１２ａ、１２ｂの外周面との当接部で
ある、各内径側当接部２２、２２を介して、これらガイ
ドローラ１１及びウェッジローラ１２ａ、１２ｂに伝わ
る。更に、これらガイドローラ１１及びウェッジローラ
１２ａ、１２ｂの回転は、上記ガイドローラ１１及びウ
ェッジローラ１２ａ、１２ｂの外周面と前記外輪１５の
内周面との当接部である、各外径側当接部２３、２３を
介して、この外輪１５に伝わる。そして、この外輪１５
に結合固定した前記出力軸１７が回転する。

【００１１】上記中心ローラ５が図８〜９の時計方向
（又は反時計方向）に、外輪１５が同じく反時計方向
（又は時計方向）に、それぞれ回転すると、図８〜９の
右側の支持軸８ｂ（又は左側の支持軸８ｂ）に回転自在
に支持したウェッジローラ１２ａ（又は１２ｂ）が、上
記中心ローラ５の外周面と外輪１５の内周面との間に存
在する環状空間１９内で、この環状空間１９の幅の狭い
部分（図８〜９の下側中央部分）に向け移動する。この
結果、上記右側の支持軸８ｂ（又は左側の支持軸８ｂ）
に回転自在に支持したウェッジローラ１２ａ（又は１２
ｂ）の外周面が、上記中心ローラ５の外周面と外輪１５
の内周面とを強く押圧する。そして、当該ウェッジロー
ラ１２ａ（又は１２ｂ）の外周面と上記中心ローラ５の
外周面との当接部である内径側当接部２２、及び、当該
ウェッジローラ１２ａ（又は１２ｂ）の外周面と上記外
輪１５の内周面との当接部である外径側当接部２３の当
接圧が高くなる。

【００１２】上記１個のウェッジローラ１２ａ（又は１
２ｂ）に関する内径側、外径側両当接部２２、２３の当
接圧が高くなると、上記中心ローラ５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関して僅かに変
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１１及びウェッジローラ１２ｂ（又は１２ａ）
の外周面と上記中心ローラ５の外周面との当接部である
２個所の内径側当接部２２、２２、及びこれらウェッジ
ローラ１２ｂ（又は１２ａ）及びガイドローラ１１の外
周面と外輪１５の内周面との当接部である２個所の外径
側当接部２３、２３の当接圧が高くなる。

【００１３】上記１本の支持軸８ｂに回転自在に支持し
たウェッジローラ１２ａ（又は１２ｂ）を、上記環状空
間１９内でこの環状空間１９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５から上記外輪１
５に伝達するトルクの大きさに応じて変化する。即ち、
上記中心ローラ５の駆動トルクが大きくなる程、上記ウ
ェッジローラ１２ａ（又は１２ｂ）を上記環状空間１９
の幅の狭い部分に向け移動させようとする力が大きくな
る。そして、この力が大きくなる程、上記各内径側、外
径側両当接部２２、２３の当接圧が大きくなる。逆に言
えば、上記駆動トルクが小さい場合には、これら各内径
側、外径側両当接部２２、２３の当接圧が小さい。

【００１４】

【本発明に先立って考えた構造】図７〜９には、ウェッ
ジローラ型の摩擦ローラ式変速機単体の構造を示してい
るが、この様なウェッジローラ型の摩擦ローラ式変速機
と電動モータ或はエンジン等の原動機とを組み合わせて
原動機付摩擦ローラ式変速機を構成する事も、勿論可能
である。そして、ウェッジローラ型の摩擦ローラ式変速
機と原動機の一種である電動モータとを組み合わせれ
ば、前述の特開平８−２１０４５５号公報に記載された
様な、遊星ローラ型の摩擦ローラ式変速機を利用した場
合よりも、効率の良い電動モータ付摩擦ローラ式変速機
を実現できる。図１０〜１１は、この様な観点で本発明
に先立って考えた、電動モータ付摩擦ローラ式変速機を
示している。

【００１５】この電動モータ付摩擦ローラ式変速機は、
電動モータ２４の回転駆動軸２５の回転を、ウェッジロ
ーラ型の摩擦ローラ式変速機１ａにより減速してから、
出力軸１７ａを通じて送り出し自在としている。中間部
にロータ２６を固定した上記回転駆動軸２５は、基端部
（図１０の左端部）を、請求項２に記載した原動機ケー
スであるモータケース２７の底部中央に転がり軸受２８
ａにより、中間部先端寄り（図１０の右端寄り）部分を
上記モータケース２７の先端開口部に結合固定した仕切
板２９の略中央部に転がり軸受２８ｂにより、それぞれ
回転自在に支持している。そして、上記モータケース２
７の内周面に、上記ロータ２６と対向する状態でステー
タ３０を固定している。運転時には上記ロータ２６への
通電に基づいて、上記回転駆動軸２５を回転駆動自在と
している。尚、この回転駆動軸２５の先端部は上記仕切
板２９の外面よりも突出させて、上記摩擦ローラ式変速
機１ａの入力部である中心ローラ５ａとしての機能を持
たせている。

【００１６】上記仕切板２９の上記モータケース２７と
反対側面には、変速機ケース３１を結合固定している。
そして、この変速機ケース３１と上記仕切板２９とによ
り囲まれる空間内に、上記回転駆動軸２５の先端部によ
り構成する、上記中心ローラ５ａを配置している。尚、
この回転駆動軸２５の先端寄り部分を挿通すべく、上記
仕切板２９に設けた通孔６ａは、上記モータケース２７
の中央部であって、上記変速機ケース３１の中心から少
しだけ外れた位置に設けている。

【００１７】又、この変速機ケース３１の内側で上記中
心ローラ５ａの周囲部分に３本の支持軸８ａ、８ｂを、
この中心ローラ５ａと平行に配置している。即ち、これ
ら各支持軸８ａ、８ｂの一端部（図１０の左端部）を上
記仕切板２９に支持すると共に、同じく他端部（図１０
の右端部）を上記変速機ケース３１の軸方向中間部内側
に配置した連結板９ａに支持している。この連結板９ａ
は円板状とし、片面（図１０の左面）の略中央部に凹部
３２を形成して、上記中心ローラ５ａとの干渉を防止し
ている。

【００１８】上記３本の支持軸８ａ、８ｂのうち、図１
１の下部及び上部左側に位置する２本の支持軸８ａ、８
ａは、それぞれの両端部を上記仕切板２９及び連結板９
ａに形成した嵌合孔に圧入固定している。一方、上記連
結板９ａは、上記仕切板２９に対し結合固定している。
従って、上記２本ずつの支持軸８ａ、８ａが、上記変速
機ケース３１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、上記３本の支持軸８ａ、８ｂのう
ち、図１０の上部右側に位置する残り１本の支持軸８ｂ
は、両端部を上記仕切板２９及び連結板９ａに対し、上
記変速機ケース３１の円周方向及び直径方向に関する若
干の変位可能に支持している。この為に、上記仕切板２
９及び連結板９ａの一部で上記１本の支持軸８ｂの両端
部に整合する部分に、この支持軸８ｂの外径よりも大き
な内径を有する支持孔１０ａ、１０ａを形成し、これら
各支持孔１０ａ、１０ａに、上記支持軸８ｂの両端部を
緩く係合させている。

【００１９】そして、上述の様に支持した各支持軸８
ａ、８ｂ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１１ａ、１１ｂ及びウェッジローラ１２
を、それぞれラジアルニードル軸受等の転がり軸受によ
り、回転自在に支持している。尚、上記連結板９ａは、
上記仕切板２９の内面（図１０の左面）の一部で、上記
軸方向片側に配置したガイドローラ１１ａ、１１ｂ及び
ウェッジローラ１２から外れた位置に突設した突部１３
ａ、１３ａに突き当て、連結ボルト１４、１４により、
上記仕切板２９に連結固定している。

【００２０】又、前記変速機ケース３１の内側に円筒状
の外輪１５ａを、回転自在に設けている。そして、この
外輪１５ａの内周面で請求項１、２に記載した第二円筒
面である被駆動側円筒面３３と、上記各ガイドローラ１
１ａ、１１ｂ及びウェッジローラ１２の外周面で請求項
１、２に記載した第三円筒面である動力伝達用円筒面３
４、３４とを当接自在としている。又、上記外輪１５ａ
の端部（図１０の右端部）は、前記出力軸１７ａの一端
部（図１０の左端部）と、回転力の伝達自在に、且つ、
ラジアル方向に関する若干の位置調節可能に結合してい
る。

【００２１】この為に、図示の例では、上記外輪１５ａ
の端部の円周方向複数個所に切り欠き３５を、上記出力
軸１７ａの基端部に結合固定した第二の連結板３６の外
周縁複数個所に突片３７、３７を、それぞれ形成してい
る。そして、これら各突片３７、３７を上記各切り欠き
３５に係合させている。又、上記外輪１５ａの端部内周
面に形成した係止溝に止め輪３８を係止して、上記各突
片３７、３７が上記各切り欠き３５から抜け出る事を防
止している。

【００２２】上記各ガイドローラ１１ａ、１１ｂ及びウ
ェッジローラ１２の外周面である、上記動力伝達用円筒
面３４、３４は、それぞれ前記回転駆動軸２５の先端部
に設けた中心ローラ５ａの外周面で請求項１、２に記載
した第一円筒面である駆動側円筒面３９と、上記外輪１
５ａの内周面である上記被駆動側円筒面３３とに当接さ
せている。又、この状態で、前記回転駆動軸２５及び中
心ローラ５ａの中心と上記出力軸１７ａ及び外輪１５ａ
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５ａと同心の回転駆動軸２５を挿通支持す
る為、前記仕切板２９に形成した通孔６ａは、前記変速
機ケース３１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１７ａの
中心は、上記変速機ケース３１の中心に一致させてい
る。従って、上記中心ローラ５ａと上記外輪１５ａと
は、上記通孔６ａの変速機ケース３１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、上記中心ロ
ーラ５ａの外周面である上記駆動側円筒面３９と上記外
輪１５ａの内周面である上記被駆動側円筒面３３との間
に存在して上記各ガイドローラ１１ａ、１１ｂ及びウェ
ッジローラ１２が設けられた環状空間１９の径方向に関
する幅寸法が、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。

【００２３】この様に、上記環状空間１９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１１
ａ、１１ｂ及びウェッジローラ１２の外径を異ならせて
いる。即ち、上記ガイドローラ１１ａ、１１ｂ及びウェ
ッジローラ１２のうち、それぞれ上記外輪１５ａに対し
中心ローラ５ａが偏心している側（図１０〜１１の上
側）に位置するウェッジローラ１２及びガイドローラ１
１ｂ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
５ａが偏心しているのと反対側（図１０〜１１の下側）
に位置するガイドローラ１１ａの外径を、上記ウェッジ
ローラ１２及びガイドローラ１１ｂの外径よりも大きく
している。そして、上記ガイドローラ１１ａ、１１ｂ及
びウェッジローラ１２の外周面である動力伝達用円筒面
３４、３４を、それぞれ上記駆動側、被駆動側円筒面３
９、３３に当接させている。

【００２４】尚、上記ガイドローラ１１ａ、１１ｂ及び
ウェッジローラ１２のうち、各ガイドローラ１１ａ、１
１ｂを支持した支持軸８ａ、８ａは、前述の様に、上記
変速機ケース３１内に固定している。これに対して、上
記ウェッジローラ１２を支持した支持軸８ｂは、やはり
前述した様に前記変速機ケース３１内に、円周方向及び
直径方向に関する若干の変位を可能に支持している。従
って、上記ウェッジローラ１２も、上記変速機ケース３
１内で円周方向及び直径方向に若干の変位可能である。
そして、前記仕切板２９及び連結板９ａのシリンダ孔２
０ａ内に嵌挿した押圧ピン４０により、上記ウェッジロ
ーラ１２を支持した支持軸８ｂを、これら支持軸８ｂに
回転自在に支持したウェッジローラ１２を前記環状空間
１９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、上記各押圧ピン４０の押圧力は、
これら各押圧ピン４０の先端部に形成した鍔部と上記シ
リンダ孔２０ａの奥面との間に設けた、圧縮コイルばね
２１ａにより発生させている。

【００２５】上述の様に構成する摩擦ローラ式変速機１
ａを組み込んだ電動モータ付摩擦ローラ式変速機の場合
には、前記ロータ２６への通電に基づいて前記回転駆動
軸２５及び前記中心ローラ５ａを、図１１の反時計方向
に回転させる。これら回転駆動軸２５及び中心ローラ５
ａが回転すると、上記ウェッジローラ１２が、上記中心
ローラ５ａの外周面である駆動側円筒面３９及び上記外
輪１５ａの内周面である被駆動側円筒面３３から、上記
押圧ピン４０による押圧力と同方向の力を受けて、上記
環状空間１９の幅の狭い部分、即ち、図１１の上部中央
に向け移動する傾向となる。

【００２６】この結果、上記ウェッジローラ１２の外周
面である動力伝達用円筒面３４が、上記駆動側円筒面３
９と上記被駆動側円筒面３３とを強く押圧する。そし
て、この動力伝達用円筒面３４と上記駆動側円筒面３９
との当接部である内径側当接部２２、及び、この動力伝
達用円筒面３４と上記被駆動側円筒面３３との当接部で
ある外径側当接部２３の当接圧が高くなる。この様に上
記ウェッジローラ１２に関する内径側、外径側両当接部
２２、２３の当接圧が高くなると、このウェッジローラ
１２の外周面に設けた動力伝達用円筒面３４により押圧
される部材であり、前述の様に、出力軸１７ａに対しラ
ジアル方向に関して若干の変位自在に設けられた上記外
輪１５ａが、直径方向に僅かに変位する。この結果、前
記各ガイドローラ１１ａ、１１ｂに関する内径側、外径
側両当接部２２、２３の当接圧が高くなる。そして、こ
れら各内径側、外径側両当接部２２、２３での摩擦係合
に基き、上記回転駆動軸２５及び中心ローラ５ａの回転
力を、上記ガイドローラ１１ａ、１１ｂ及びウェッジロ
ーラ１２を介して上記外輪１５ａ及び出力軸１７ａへ伝
達自在となる。

【００２７】尚、上記ウェッジローラ１２を上記環状空
間１９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５ａ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２２、２３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。

【００２８】又、図１０〜１１に示した電動モータ付摩
擦ローラ式変速機に組み込む摩擦ローラ式変速機１ａの
場合には、上記回転駆動力の伝達を行なう上記各ガイド
ローラ１１ａ、１１ｂ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１１
ａ、１１ｂに関する内径側、外径側両当接部２２、２３
の当接圧を、設計値通りに規制できる。即ち、上述の様
に、上記外輪１５ａを上記出力軸１７ａに対し、若干の
変位可能に支持している為、上記各ガイドローラ１１
ａ、１１ｂ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１２が上記環状空間１９の幅寸法が狭い部
分に変位するのに伴って、上記外輪１５ａがラジアル方
向に変位する。そして、上記ガイドローラ１１ａ、１１
ｂ及びウェッジローラ１２（総ての中間ローラ）に関す
る内径側、外径側両当接部２２、２３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
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、高い伝達効率を得られる。

【００２９】一方、前記回転駆動軸２５及び中心ローラ
５ａの回転時に上記外輪１５ａが回転する場合の様に、
この中心ローラ５ａの回転速度よりもこの外輪１５ａの
回転速度が早くなる場合、上記ウェッジローラ１２は、
前記駆動側円筒面３９及び被駆動側円筒面３３から、前
記押圧ピン４０の押圧力に抗する方向の力を受けて、前
記環状空間１９の幅の広い部分に向け退避する傾向とな
る。従って、上記ガイドローラ１１ａ、１１ｂ及びウェ
ッジローラ１２（総ての中間ローラ）に関する内径側、
外径側両当接部２２、２３の当接圧が低下若しくは喪失
する。この結果、上記摩擦ローラ式変速機１ａは、上記
外輪１５ａ及び出力軸１７ａから上記回転駆動軸２５及
び中心ローラ５ａへの回転力の伝達を行なわない状態と
なる。この為、前記電動モータ２４が、上記出力軸１７
ａの回転に対する抵抗となる事はない。

【００３０】上述の図１０〜１１に示した構造の場合、
ウェッジローラ１２を支持している支持軸８ｂの両端部
を圧縮コイルばね２１ａにより押圧するとしていた。
又、この支持軸８ｂの一端部のみを圧縮コイルばね２１
ａにより押圧する事も考えられているが、その場合に
は、図１２に示す様に、この圧縮コイルばね２１ａを仕
切板２９の側に設けるとしていた。従って、何れの場合
にしても、この仕切板２９の側には、上記支持軸８ｂの
端部が上記圧縮コイルばね２１ａの弾力を受ける為に十
分な深さを有する支持孔１０ａを形成する必要があっ
た。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】上述の様に、仕切板２
９の側に十分な深さを有する支持孔１０ａを形成する
と、この仕切板２９の中央部で回転駆動軸２５の中間部
先端寄り部分を支持している部分の強度を確保する事が
難しくなる。この理由は、上記回転駆動軸２５の中間部
先端寄り部分を支持する為に上記仕切板２９の中央部に
設けた通孔６ａと上記支持孔１０ａとが近接している為
である。これら両孔６ａ、１０ａ同士が近接して、上記
仕切板２９の中央部でこれら両孔６ａ、１０ａ同士の間
部分（図１０の丸イで囲んだ部分）の肉厚が小さくなる
と、この間部分の強度が低下し、長期間に亙る過酷な使
用に伴って亀裂等の損傷が発生する可能性が生じる。

【００３２】上記間部分の肉厚を大きくする為には、上
記回転駆動軸２５の中間部先端寄り部分を支持している
転がり軸受２８ｂの外径を小さくする事により上記通孔
６ａの内径を小さくしたり、或は、ウェッジローラ１２
を支持している支持軸８ｂの外径を小さくする事により
上記支持孔１０ａの幅を小さくする等の対策が考えられ
る。但し、上記回転駆動軸２５の外径をそのままにして
上記転がり軸受２８ｂの外径を小さくする為に、この転
がり軸受２８ｂの径方向に関する厚さを小さくすると、
この転がり軸受２８ｂとして特別仕様のものを使用する
必要が生じて、コストが嵩む原因となる。又、単に上記
支持軸８ｂの外径を小さくすると、この支持軸８ｂの中
間部外周面と上記ウェッジローラ１２の内周面との間に
設けるラジアルニードル軸受４１を小径化（サイズダウ
ン）せざるを得なくなり、このラジアルニードル軸受４
１の耐久性確保が難しくなる。又、上記支持軸８ｂを段
付形状とし、この支持軸８ｂの端部で上記支持孔１０ａ
内に位置する部分のみを小径にする事も考えられるが、
上記支持軸８ｂの加工が面倒になってコストが嵩む原因
となる。本発明の摩擦ローラ式変速機及び原動機付摩擦
ローラ式変速機は、この様な事情に鑑みて発明したもの
である。

【００３３】

【課題を解決するための手段】本発明の摩擦ローラ式変
速機及び原動機付摩擦ローラ式変速機のうち、請求項１
に記載した摩擦ローラ式変速機は、前述した従来から知
られている摩擦ローラ式変速機と同様に、変速機ケース
と、第一回転軸と、中心ローラと、外輪と、第二回転軸
と、複数本の支持軸と、複数個の中間ローラとを備え
る。このうちの変速機ケースは、筒状の本体の開口部を
端板により塞いで成る。又、例えば入力軸である上記第
一回転軸は、上記変速機ケースに対し回転自在に支持さ
れている。又、上記中心ローラは、上記第一回転軸の端
部にこの第一回転軸と同心に且つ回転力の伝達自在に結
合され、外周面を例えば駆動側円筒面として機能する第
一円筒面としている。又、上記外輪は、内周面を例えば
被駆動側円筒面として機能する第二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
自在に設けられている。又、例えば出力軸である上記第
二回転軸は、上記外輪と同心で一端部をこの外輪に回転
力の伝達自在に結合すると共に、上記変速機ケースに対
し回転自在に支持している。又、上記各支持軸は、上記
第一円筒面と上記第二円筒面との間の環状空間内に、上
記第一回転軸と平行に配置され、それぞれの両端部を上
記変速機ケースの一部とこの変速機ケース内に設けた連
結板とに支持している。又、上記各中間ローラは、上記
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、動力伝達用円筒面として機能する第三円筒面として
いる。更に、上記各構成部材のうち、第一回転軸の中心
と上記第二回転軸及び外輪の中心とを互いに偏心させる
事により、上記環状空間の幅寸法を円周方向に関して不
同にしている。そして、上記複数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、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、このウェッジローラを支持した支持軸の端部をばね
により上記環状空間の幅の狭い部分に向け弾性的に押圧
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。

【００３４】一方、請求項２に記載した原動機付摩擦ロ
ーラ式変速機は、やはり前述した先に考えた原動機付摩
擦ローラ式変速機と同様に、変速機ケースと、原動機ケ
ースと、回転駆動軸と、中心ローラと、外輪と、出力軸
と、複数本の支持軸と、複数個の中間ローラとを備え
る。このうちの変速機ケースは、有底筒状の本体の開口
端縁に仕切板の片面外周寄り部分を突き当てる事により
この本体の開口部を塞いで成る。又、上記原動機ケース
は、上記仕切板の他面外周寄り部分に開口端縁を突き当
てている。又、上記回転駆動軸は、上記原動機ケースの
一部に基端部を、上記仕切板に設けた通孔に中間部先端
寄り部分を、それぞれ転がり軸受により回転自在に支持
している。又、上記中心ローラは、上記回転駆動軸の先
端部で上記仕切板よりも上記変速機ケース内に突出した
部分に設けられ、外周面を駆動側円筒面として機能する
第一円筒面としている。又、上記外輪は、内周面を被駆
動側円筒面として機能する第二円筒面としたもので、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ている。又、上記出力軸は、上記外
輪と同心で一端部をこの外輪に回転力の伝達自在に結合
すると共に、上記変速機ケースを構成する本体の底部中
央に設けた第二通孔内に回転自在に支持している。又、
前記各支持軸は、上記第一円筒面と上記第二円筒面との
間の環状空間内に、上記第一回転軸と平行に配置され、
それぞれの両端部を上記仕切板の一部と上記変速機ケー
ス内に設けた連結板とに支持している。又、前記各中間
ローラは、上記各支持軸により回転自在に支持され、そ
れぞれの外周面を動力伝達用円筒面として機能する第三
円筒面としている。更に、上記各構成部材のうち、上記
回転駆動軸及び中心ローラの中心と上記出力軸及び外輪
の中心とを互いに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ている。そして、上
記複数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、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、このウェッジローラを
支持した支持軸の端部をばねにより上記環状空間の幅の
狭い部分に向け弾性的に押圧すると共に、残りの中間ロ
ーラをガイドローラとしている。

【００３５】特に、本発明の摩擦ローラ式変速機及び原
動機付摩擦ローラ式変速機に於いては、上記ウェッジロ
ーラを支持した支持軸の端部を支持する為の支持孔とし
て、上記連結板側にのみ上記ばねの弾力を受ける為に十
分な深さを有する支持孔を形成し、前記端板（請求項１
の場合）或は仕切板（請求項２の場合）側には、支持孔
を設けないか若しくは浅いガイド孔のみを設けている。
そして、上記ばねを上記連結板側にのみ設け、上記端板
或は仕切板の側に設けていない。

【００３６】

【作用】上述の様に構成する本発明の摩擦ローラ式変速
機及び原動機付摩擦ローラ式変速機が、第一回転軸（請
求項１の場合）或は回転駆動軸（請求項２の場合）と、
第二の回転軸（請求項１の場合）或は出力軸（請求項２
の場合）との間で、効率良くトルク伝達を行なう事に関
しては、前述した従来の、或は先に考えた摩擦ローラ式
変速機或は原動機付摩擦ローラ式変速機と同様である。
特に、本発明の摩擦ローラ式変速機及び原動機付摩擦ロ
ーラ式変速機によれば、第一回転軸（請求項１の場合）
或は回転駆動軸（請求項２の場合）を支持する為に端板
（請求項１の場合）或は仕切板（請求項２の場合）に設
けた通孔に隣接して、深い支持孔を設ける必要がない。
この為、この通孔の周囲部分に、強度が低い薄肉部分が
形成される事を防止して、上記端板或は仕切板の一部で
上記通孔の周囲部分に、長期間に亙る過酷な使用によっ
ても、亀裂等の損傷が発生しにくくできる。

【００３７】

【発明の実施の形態】図１〜３は、請求項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、請
求項１に係る発明と請求項２に係る発明との関係は、請
求項２に係る発明が、請求項１に係る発明と電動モータ
等の原動機とを一体的に組み合わせて、摩擦ローラ式変
速機の使用状態を減速機に限定した点にある。逆に言え
ば、請求項２に係る発明から原動機を除き、摩擦ローラ
式変速機の使用状態を減速機に限定しない（増速機とし
て使用する状態も含む）のが、請求項１に係る発明であ
る。従って、請求項１のみに対応する実施例は特に記載
しない。又、本発明の特徴は、ウェッジローラ１２を支
持する為の支持軸８ｂの両端部を支持する部分の構造に
ある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図１０〜
１１に示した、先に考えた原動機付摩擦ローラ式変速機
と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複
する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴
部分を中心に説明する。

【００３８】本例の原動機付摩擦ローラ式変速機に於い
ては、上記ウェッジローラ１２を支持した支持軸８ｂの
端部を支持する為に、連結板９ａの側にのみ、圧縮コイ
ルばね２１ａの弾力を受ける為に十分な深さを有する支
持孔１０ａを形成している。即ち、図１、３に示す様
に、上記連結板９ａの一部で上記支持軸８ｂの一端部
（図１、３の右端部、図２の手前側端部）に整合する部
分に、この支持軸８ｂの一端部を十分に大きな軸方向寸
法分挿入可能で、且つ、この支持軸８ｂを環状空間１９
の円周方向及び径方向に関する若干の変位を許容する、
上記支持孔１０ａを形成している。そして、この支持孔
１０ａに隣接する状態で上記連結板９ａにシリンダ孔２
０ａを形成し、このシリンダ孔２０ａに上記圧縮コイル
ばね２１ａと押圧ピン４０とを設置している。上記支持
軸８ｂ及びこの支持軸８ｂの周囲にラジアルニードル軸
受４１を介して回転自在に支持された上記ウェッジロー
ラ１２は、上記圧縮コイルばね２１ａにより押圧ピン４
０を介して、上記環状空間１９の幅の狭い部分に向け押
圧されている。

【００３９】これに対して、仕切板２９の一部で上記支
持軸８ｂの他端部（図１、３の左端部、図２の奥側端
部）に整合する部分に、この支持軸８ｂの他端部を少し
だけ挿入可能で、且つ、この支持軸８ｂの、環状空間１
９の円周方向及び径方向に関する若干の変位を許容す
る、浅いガイド孔４２を形成している。又、上記ウェッ
ジローラ１２の軸方向（図１３の左右方向、図２の表裏
方向）両端面と、上記仕切板２９及び上記連結板９ａと
の間には、それぞれスラストワッシャ４３、４３を設け
て、上記ウェッジローラ１２の回転が円滑に行なわれる
様にしている。尚、上記支持軸８ｂの一端面（図１、３
の右端面）が上記支持孔１０ａの奥面に突き当たった状
態でも、上記支持軸８ｂの他端部が上記ガイド孔４２内
に残る様にして、上記ウェッジローラ１２と上記仕切板
２９との間のスラストワッシャ４３が脱落しない様にし
ている。

【００４０】上述の様に構成する本発明の原動機付摩擦
ローラ式変速機によれば、電動モータ２４の回転駆動軸
２５を支持する為に仕切板２９の略中央部に設けた通孔
６ａに隣接して、深い支持孔を設ける必要がない。本例
の場合、この通孔６ａに隣接して上記仕切板２９に設け
ているのは、浅いガイド孔４２のみである。この為、上
記通孔６ａの周囲部分に、前述の図１０のイ部分に示し
た様な、強度が低い薄肉部分が形成される事を防止し
て、上記仕切板２９の一部で上記通孔６ａの周囲部分
に、亀裂等の損傷が発生しにくくできる。しかも、上記
通孔６ａの内周面と上記回転駆動軸２５の外周面との間
に設ける転がり軸受２８ｂとして、汎用品を使用する事
が可能にり、且つ、前記支持軸８ｂに面倒な加工を施す
必要もない為、コストが嵩む事もない。

【００４１】次に、図４〜６も、請求項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、仕切板２９の一部で、ウェッジローラ１２を支持
した支持軸８ｂの他端面（図４、６の左端面、図５の奥
端面）が対向する部分には、上述の図１〜３に示した第
１例の様なガイド孔４２は形成せず、当該部分を平坦面
のままとしている。従って本例の場合には、上記支持軸
８ｂの一端面（図４、６の右端面、図５の手前端面）が
支持孔１０ａの奥面に突き当たった状態では、上記仕切
板２９の内側面（図４、６の右側面、図５の手前面）と
支持軸８ｂの他端面との間に隙間が生じる。

【００４２】本例の場合には、この様な隙間を通じて上
記ウェッジローラ１２と上記仕切板２９との間のスラス
トワッシャ４３が脱落しない様にする為、上記支持孔１
０ａの奥面と上記仕切板２９の内側面との間隔を、上記
支持軸８ｂの軸方向長さよりも僅かに大きいだけとして
いる。又、この支持軸８ｂの端部外周縁部の面取り量を
少なくして、上記スラストワッシャ４３がこの面取り部
分に食い込む事を防止している。更には、上記ウェッジ
ローラ１２と上記仕切板２９との間のスラストワッシャ
４３を省略する事もできる。その他の部分の構成及び作
用は、前述した第１例の場合と同様であるから、重複す
る説明は省略する。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、長期間に亙る使用によっても端板或は仕切
板に亀裂等の損傷が発生しにくく、十分な耐久性を有す
る構造を、特にコストを要する事なく実現できる。

【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、図２のＡ
−Ａ断面図。

【図２】図１のＢ−Ｂ断面図。

【図３】図２のＣ−Ｃ断面図。

【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す、図５のＤ
−Ｄ断面図。

【図５】図４のＥ−Ｅ断面図。

【図６】図５のＦ−Ｆ断面図。

【図７】従来構造の１例を示す断面図。

【図８】図７のＧ−Ｇ断面図。

【図９】同Ｈ−Ｈ断面図。

【図１０】本発明に先立って考えた電動モータ付摩擦ロ
ーラ式変速機を示す、図１１のＩ−Ｉ断面図。

【図１１】図１０のＪ−Ｊ断面図。

【図１２】図１１のＫ−Ｋ断面図。

【符号の説明】

１、１ａ 摩擦ローラ式変速機 ２ 本体 ３ 端板 ４ 変速機ケース ５、５ａ 中心ローラ ６、６ａ 通孔 ７ 入力軸 ８ａ、８ｂ 支持軸 ９、９ａ 連結板 １０、１０ａ 支持孔 １１、１１ａ、１１ｂ ガイドローラ １２、１２ａ、１２ｂ ウェッジローラ １３、１３ａ 突部 １４ 連結ボルト １５、１５ａ 外輪 １６ 結合ブラケット １７、１７ａ 出力軸 １８ 第二通孔 １９ 環状空間 ２０、２０ａ シリンダ孔 ２１、２１ａ 圧縮コイルばね ２２ 内径側当接部 ２３ 外径側当接部 ２４ 電動モータ ２５ 回転駆動軸 ２６ ロータ ２７ モータケース ２８ａ、２８ｂ 転がり軸受 ２９ 仕切板 ３０ ステータ ３１ 変速機ケース ３２ 凹部 ３３ 被駆動側円筒面 ３４ 動力伝達用円筒面 ３５ 切り欠き ３６ 第二の連結板 ３７ 突片 ３８ 止め輪 ３９ 駆動側円筒面 ４０ 押圧ピン ４１ ラジアルニードル軸受 ４２ ガイド孔 ４３ スラストワッシャ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の本体の開口部を端板により塞いで
   成る変速機ケースと、この変速機ケースに対し回転自在
   に支持された第一回転軸と、この第一回転軸の端部にこ
   の第一回転軸と同心に且つ回転力の伝達自在に結合さ
   れ、外周面を第一円筒面とした中心ローラと、内周面を
   第二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、この
   外輪と同心で一端部をこの外輪に回転力の伝達自在に結
   合すると共に上記変速機ケースに対し回転自在に支持し
   た第二回転軸と、上記第一円筒面と上記第二円筒面との
   間の環状空間内に、上記第一回転軸と平行に配置され、
   それぞれの両端部を上記変速機ケースの一部とこの変速
   機ケース内に設けた連結板とに支持した複数本の支持軸
   と、これら各支持軸により回転自在に支持され、それぞ
   れの外周面を第三円筒面とした複数個の中間ローラとを
   備え、上記第一回転軸の中心と上記第二回転軸及び外輪
   の中心とを互いに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、上記複数個の中間
   ローラのうちの少なくとも１個の中間ローラを、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、このウェッジローラを支持した支持軸
   の端部をばねにより上記環状空間の幅の狭い部分に向け
   弾性的に押圧すると共に、残りの中間ローラをガイドロ
   ーラとした摩擦ローラ式変速機に於いて、上記ウェッジ
   ローラを支持した支持軸の端部を支持する為の支持孔と
   して、上記連結板側にのみ上記ばねの弾力を受ける為に
   十分な深さを有する支持孔を形成し、上記端板側には支
   持孔を設けないか若しくは浅いガイド孔のみを設けると
   共に、上記ばねを上記連結板側にのみ設け、上記端板側
   に設けていない事を特徴とする摩擦ローラ式変速機。
2. 【請求項２】 有底筒状の本体の開口端縁に仕切板の片
   面外周寄り部分を突き当てる事によりこの本体の開口部
   を塞いで成る変速機ケースと、上記仕切板の他面外周寄
   り部分に開口端縁を突き当てた原動機ケースと、この原
   動機ケースの一部に基端部を、上記仕切板に設けた通孔
   に中間部先端寄り部分を、それぞれ転がり軸受により回
   転自在に支持した回転駆動軸と、この回転駆動軸の先端
   部で上記仕切板よりも上記変速機ケース内に突出した部
   分に設けられ、外周面を第一円筒面とした中心ローラ
   と、内周面を第二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、この外輪と同心で一端部をこの外輪に回転力
   の伝達自在に結合すると共に上記変速機ケースを構成す
   る本体の底部中央に設けた第二通孔内に回転自在に支持
   した出力軸と、上記第一円筒面と上記第二円筒面との間
   の環状空間内に、上記第一回転軸と平行に配置され、そ
   れぞれの両端部を上記仕切板の一部と上記変速機ケース
   内に設けた連結板とに支持した複数本の支持軸と、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
   面を第三円筒面とした複数個の中間ローラとを備え、上
   記回転駆動軸及び中心ローラの中心と上記出力軸及び外
   輪の中心とを互いに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、上記複数個の中
   間ローラのうちの少なくとも１個の中間ローラを、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、このウェッジローラを支持した支持
   軸の端部をばねにより上記環状空間の幅の狭い部分に向
   け弾性的に押圧すると共に、残りの中間ローラをガイド
   ローラとした原動機付摩擦ローラ式変速機に於いて、上
   記ウェッジローラを支持した支持軸の端部を支持する為
   の支持孔として、上記連結板側にのみ上記ばねの弾力を
   受ける為に十分な深さを有する支持孔を形成し、上記仕
   切板側には支持孔を設けないか若しくは浅いガイド孔の
   みを設けると共に、上記ばねを上記連結板側にのみ設
   け、上記仕切板の側に設けていない事を特徴とする原動
   機付摩擦ローラ式変速機。