JP2008095796A - 遊星ローラ変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】伝達効率の向上を図ることのできる遊星ローラ変速装置を提供する。
【解決手段】回転自在な入力軸９に連動して回転するテーパ状のサンローラ２３と、サンローラ２３の外周を転動自在なテーパ状の複数の遊星ローラ２５と、遊星ローラ２５を転動自在に内接した出力リング１７と、出力リング１７と連動して回転する出力軸１５と、遊星ローラ２５を転動自在に内接し、かつ遊星ローラ２５との接触位置を変更すべく軸方向に移動可能な変速リング６９とを備えた遊星ローラ変速装置であって、前記出力軸１５の出力が零になる前記変速リング６９と前記遊星ローラ２５との接触位置Ｎは、前記遊星ローラ２５において外側の母線が前記サンローラ２３の軸心と平行なテーパ部２５Ｃの長手方向の中央部よりも小径側に設定してある。
【選択図】図１

Description

本発明は、遊星ローラ機構を利用した変速装置に係り、さらに詳細には、大きなトルクを効率よく伝達することのできる遊星ローラ変速装置に関する。

遊星ローラ機構を利用した変速装置の先行例としては、例えば特許文献１がある。この特許文献１に記載の構成は、図４に示すごとき構成である。

すなわち、筒状のハウジング２０１の一端側に固定したフランジ２０３に軸受２０５を介して入力軸２０７が回転自在に支持され、前記ハウジング２０１の他端側に固定したフランジ２０９に軸受２１１を介して出力軸２１３が回転自在に支持されている。前記入力軸２０７と出力軸２１３は同一軸上に配置してあって、入力軸２０７の内端部は軸受２１５を介して前記出力軸２１３に回転自在に支持されている。

前記入力軸２０７の内端側にテーパ状のサンローラ２１７がキー２１９を介して一体的に取付けてあり、このサンローラ２１７の外周には複数の遊星ローラ２２１が転動自在に配置されている。上記遊星ローラ２２１は、軸受２２３を介して前記入力軸２０７に回転自在に支持された保持器２２５に、回転自在に支持されている。そして、遊星ローラ２２１は、キーを介して前記出力軸２１３のカップ状の内端側に一体的に取付けた出力リング２２７に転動自在に内接してある。

すなわち、複数の遊星ローラ２２１は、サンローラ２１７と出力リング２２７との間に転動自在に挟圧保持された状態にある。

前記各遊星ローラ２２１の一端側にはテーパ部２２１Ｔが形成してあり、このテーパ部２２１Ｔは、変速リング２２９に転動自在に内接してある。前記変速リング２２９は、前記ハウジング２０１に回転可能に支持されたネジ部材２３１に移動可能に螺合した移動部材２３３に一体的に支持されている。したがって、変速リング２２９は、前記ネジ部材２３１を回転して移動部材２３３を移動すると、入出力軸２０７，２１３の軸方向へ一体的に移動するものであり、この変速リング２２９と遊星ローラ２２１におけるテーパ部２２１Ｔとの接触位置を変更することができるものである。
特開平６−２８０９６１号公報

前述のごとき従来の構成においては、遊星ローラ２２１がサンローラ２１７と出力リング２２７との間に挟圧された構成であるから、前記サンローラ２１７と遊星ローラ２２１との接触圧を大きくすると、遊星ローラ２２１と出力リング２２７との接触圧を大きくすることができるものの、変速リング２２９と遊星ローラ２２１との接触圧を大きくすることができないものである。

したがって、サンローラ２１７と遊星ローラ２２１との接触圧、出力リング２２７と遊星ローラ２２１との接触圧及び変速リング２２９と遊星ローラ２２１との接触圧をそれぞれ大きくして伝達効率の向上を図ろうとするには問題がある。また、遊星ローラ２２１は片持式であってテーパ部２２１Ｔ側は撓み易いものであり、変速リング２２９との接触圧を大きくし難いものである。

さらに、前述のごとき従来の構成においては、サンローラ２１７と遊星ローラ２２１との接触圧及び上記遊星ローラ２２１と出力リング２２７との接触圧は常にほぼ一定であり、負荷の変動等に対応して前記接触圧をより大きくして伝達効率の向上を図ることはできないものである。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、回転自在な入力軸に連動して回転するテーパ状のサンローラと、上記サンローラの外周を転動自在なテーパ状の複数の遊星ローラと、前記遊星ローラを転動自在に内接した出力リングと、この出力リングと連動して回転する出力軸と、前記遊星ローラを転動自在に内接し、かつ前記遊星ローラとの接触位置を変更すべく軸方向に移動可能な変速リングとを備えた遊星ローラ変速装置であって、前記出力軸の出力が零になる前記変速リングと前記遊星ローラとの接触位置は、前記遊星ローラにおいて外側の母線が前記サンローラの軸心と平行なテーパ部の長手方向の中央部よりも小径側に設定してあることを特徴とするものである。

また、前記遊星ローラ変速装置において、前記サンローラは、前記各遊星ローラの両端部付近に接触しており、前記出力リング及び前記変速リングは、前記サンローラの両端側の接触位置の間において前記各遊星ローラに接触してあることを特徴とするものである。

また、前記遊星ローラ変速装置において、前記入力軸と前記サンローラとの間又は前記出力リングと前記出力軸との間の少なくとも一方にローディングカム機構を備えていることを特徴とするものである。

また、前記遊星ローラ変速装置において、前記各遊星ローラは、前記入出力軸のラジアル方向へ僅かに移動可能に設けてあることを特徴とするものである。

また、前記遊星ローラ変速装置において、前記入力軸と前記サンローラとの間にクラッチ機構を備えていることを特徴とするものである。

また、前記遊星ローラ変速装置において、前記クラッチ機構は、前記入力軸とサンローラとの間に設けたローディングカム機構よりも入力軸側に設けてあることを特徴とするものである。

また、前記遊星ローラ変速装置において、前記ローディングカム機構と前記クラッチ機構は、それぞれの構成要素の一部を共通に備えていることを特徴とするものである。

また、前記遊星ローラ変速装置において、前記サンローラは外周面に周溝を備えており、前記各遊星ローラの一部が前記周溝内に入り込んだ構成であることを特徴とするものである。

本発明によれば、出力軸の出力が零になる変速リングと遊星ローラにおけるテーパ部との接触位置は、当該テーパ部の長手方向の中央部よりも小径側に設定してあるので、伝達効率の向上を図ることができるものである。また、サンローラと遊星ローラとの接触によって遊星ローラに作用する法線力の方向と、出力リング及び変速リングと遊星ローラとの接触によって遊星ローラに作用する法線力の方向は逆方向となり相殺するので、前記接触圧を大きくした場合であっても、遊星ローラの回転軸に法線力が影響するようなことがなく、遊星ローラの回転を常に円滑に行うことができる。

図１を参照するに、本実施形態に係る遊星ローラ変速装置１は、中空状のハウジング３を備えており、このハウジング３における一端側の開口部に取付けたフランジ部材５には、軸受７を介して入力軸９が回転自在に支持されている。そして、上記ハウジング３の他端側には、前記入力軸９と対向した出力回転体１１が軸受１３を介して回転自在に支持されている。上記出力回転体１１としては、出力ギアやプーリなどのごとき適宜の回転体とすることができる。すなわち、前記出力回転体１１と出力軸１５とを別個に設けて、歯車やベルト等のごとき伝達機構を介して、出力回転体１１と出力軸１５とを連動連結した構成とすることも可能である。

しかし、本例においては、出力回転体１１と出力軸１５は一体に設けてある。したがって、出力回転体１１は出力軸１５の一部と見做すことができる。

前記出力軸（出力回転体）１５には、出力リング１７に備えた軸部１９が回転可能かつ軸方向に移動可能に支持されている。そして、前記入力軸９に一端部を螺着固定した回転軸２１の先端部は、前記出力リング１７に軸受を介して回転自在に支持されている。この回転軸２１には、テーパ状のサンローラ２３が回転可能かつ軸方向へ移動可能に支持されている。上記サンローラ２３の小径の先端部側に備えた第１テーパ部２３Ａと大径の基端部側の第２テーパ部２３Ｂとの間には、適宜形状の周溝２３ｃが形成してある。

上記サンローラ２３の外周にはテーパ状の複数の遊星ローラ２５が転動自在に配置してある。上記複数の遊星ローラ２５は、前記サンローラ２３の第１テーパ部２３Ａ，第２テーパ部２３Ｂに接触した第１，第２のテーパ部２５Ａ，２５Ｂを両端側に備え、この第１テーパ部２５Ａと第２テーパ部２５Ｂとの間には、第１テーパ部２５Ａ側が大径になる第３テーパ部２５Ｃを備えた構成である。上記第３のテーパ部２５Ｃにおける外側の母線（図１において最上部，最下部の母線）は、前記回転軸２１すなわち前記サンローラ２３の軸心と平行に形成してある。そして、前記第３テーパ部２５Ｃにおける大径部分の一部は、前記サンローラ２３における前記周溝２３Ｃ内に入り込むように配置してある。

上記構成により、遊星ローラ２５における第３テーパ部２５Ｃの大径部が比較的大径であっても、全体的構成のコンパクト化を図ることができるものである。

前記各遊星ローラ２５の両端部は、前記ハウジング３内に回転自在に内装した保持器２７に回転自在に支持されている。より詳細には、上記保持器２７は、小径リング部２７Ａ及び大径リング部２７Ｂを一体的に備えた截頭円錐形（円錐台）に形成してある。上記小径リング部２７Ａと大径リング部２７Ｂに対向して形成した軸受穴内にはそれぞれ軸受ブロック２９が内装してあり、この軸受ブロック２９に、軸受を介して前記遊星ローラ２５の両端部に備えた回転軸２５Ｄが回転自在に支持されている。

なお、前記保持器２７における各軸受穴と各軸受ブロック２９との間には微少間隙が存在し、各遊星ローラ２５は、前記回転軸２１、サンローラ２３のラジアル方向へ僅かに移動可能に構成してある。

前記入力軸９の回転を前記サンローラ２３へ伝達するために、前記入力軸９とサンローラ２３との間には、入力軸９側からクラッチ機構３１、第１ローディングカム機構３３が設けてある。

より詳細には、前記入力軸９と前記サンローラ２３との間において、前記回転軸２１には可動スリーブ３５が軸方向へ移動可能に支持されており、この可動スリーブ３５が前記入力軸９に対向した基端部側には大径のフランジ部３７が形成してある。そして、前記入力軸９の内端部に備えた大径部９Ａが前記フランジ部３７と対向した対向面には放射方向（径方向）の長溝９Ｂが形成してあり、この長溝９Ｂ内には、例えばボール，ローラなどのごとき遠心ウエイト３９が移動自在に備えられている。

この遠心ウエイト３９には、前記フランジ部３７に形成したテーパ状のカム面４１が接触（当接）してある。上記カム面４１は、フランジ部３７における外径側が前記入力軸９の大径部９Ａに近接するように傾斜した凹状のテーパ面に形成してある。

上記フランジ部３７を備えた前記可動スリーブ３５の先端部にはリング状のストッパ４３が取り付けてあり、このストッパ４３より大径で前記可動スリーブ３５に移動可能に支持された環状のスプリング座４５と前記フランジ部３７との間には、コイルスプリングなどのごとき弾性部材４７が弾装してある。

上記弾性部材４７等を囲繞した小径の円筒部４９Ａを備えると共に前記遠心ウエイト３９の放射外方向への移動を規制自在な大径の円筒部４９Ｂを備えた筒状部材４９が設けられており、この筒状部材４９における前記小径の円筒部４９Ａの先端部内面には、前記スプリング座４５の外周縁部と当接可能な当接段部５１が形成してある。また、筒状部材４９における前記大径の円筒部４９Ａの端部には放射方向の切欠き溝５３が適宜間隔に形成してあり、この切欠き溝５３には、前記入力軸９における大径部９Ａに備えた放射方向の突起部９Ｃが係合してある。

そして、前記筒状部材４９における前記小径の円筒部４９Ａと大径の円筒部４９Ｂとの間には段差部が形成してあり、この段差部には前記第１ローディングカム機構３３を構成する放射方向のＶ字形状の複数のカム溝５５が周方向に等間隔に形成してある。このカム溝５５に対向して、前記サンローラ２３にも同様のＶ字形状のカム溝５７が形成してあり、両カム溝５５，５７の間には例えばボール，ローラなどのごとき力伝達部材５９が介在してある。

したがって、サンローラ２３をスラスト方向へ押圧する大きな押圧力を得ることができ、サンローラ２３と遊星ローラ２５との接触圧を大きくすることができるものである。

図１より明らかなように、前記筒状部材４９における小径の円筒部４９Ａ及び大径の円筒部４９Ｂの一部は、前記サンローラ２３の基端部側の端面に形成された軸方向の穴内に挿入してある。したがって、全体的構成の軸方向の長さを抑制することができる。

前記出力リング１７は、前記遊星ローラ２５における第１テーパ部２５Ａを転動自在に内接するように、第１テーパ部２５に外側から接触するリング状の接触部１７Ａが備えられている。そして、この出力リング１７と前記出力軸１５との間には、第２のローディングカム機構６１が備えられている。より詳細には、出力軸１５における前記出力回転体１１が前記出力リング１７と対向した対向面には、ローディングカム機構６１を構成する放射方向のＶ字形状の複数のカム溝６３が周方向に等間隔に形成してある。そして、前記出力リング１７が前記カム溝６３と対向した面には、同様にＶ字形状のカム溝６５が形成してあり、上記両カム溝６３，６５の間には、例えばボール，ローラなどのごとき力伝達部材６７が介在してある。

したがって、出力リング１７を軸方向へ押圧する大きな押圧力を得ることができ、出力リング１７における接触部１７Ａと遊星ローラ２５における第１テーパ部２５Ａとの接触圧を大きくすることができるものである。

前記遊星ローラ２５における第３テーパ部２５Ｃにおいて前記回転軸２１と平行な母線部分には、変速リング６９が接触してある。この変速リング６９は、前記ハウジング３内において前記回転軸２１と平行に備えた複数のガイドロッド７１に移動自在に支持されている。そして、前記変速リング６９を軸方向に移動するために、前記ハウジング３内には、前記回転軸２１と平行な複数本の螺子軸７３が回転自在に支持されており、この螺子軸７３に形成した螺子部７３Ａに前記変速リング６９が移動可能に螺合してある。

前記複数本の螺子軸７３を連動して回転するために、各螺子軸７３にはそれぞれピニオンギア７５が一体的に取付けてあり、各ピニオンギア７５は、前記ハウジング３内に回転自在に備えられたリングギア７７に噛合してある。したがって、適宜の螺子軸７３を回転すると、ピニオンギア７５，リングギア７７を介して各螺子軸７３が連動して回転される。よって各螺子軸７３の螺子部７３Ａに螺合した変速リング６９は軸方向に移動され、遊星ローラ２５における第３テーパ部２５Ｃとの接触位置を調節することができる。

前記構成において、前記変速リング１７が遊星ローラ２５における第１テーパ部２５Ａに接触する位置及び変速リング６９が第３テーパ部２５Ｃに接触する位置は、前記サンローラ２３の第１テーパ部２３Ａ，第２テーパ部２３Ｂが遊星ローラ２５の第１テーパ部２５Ａ，第２テーパ部２５Ｂに接触する位置の間である。したがって、サンローラ２３は遊星ローラ２５の両端側を外方向へ押圧する態様となり、出力リング１７及び変速リング６９は、遊星ローラ２５の軸方向の中央部側を内方向へ押圧する態様となるものである。

以上のごとき構成において、常態においては、クラッチ機構３１における弾性部材４７の付勢力によって可動スリーブ３５のフランジ部３７は入力軸９における大径部９Ａへ付勢された状態にある。したがって、上記大径部９Ａとフランジ部３７の間に介在された遠心ウエイト３９は、前記フランジ部３７に備えたカム面４１の作用によって、放射内方向へ押圧された状態にある。

よって、常態においては、サンローラ２３を軸方向へ押圧する押圧力は小さく、サンローラ３３と遊星ローラ２５との接触圧は小さなものであって、滑りを生じ易いものである。換言すれば、入力軸９の回転は出力軸１５へ伝達されることなく遮断された状態にある。

上記構成において、入力軸９の回転を次第に高速にすると、遠心力によって遠心ウエイト３９は長溝９Ｂに沿って放射外方向へ移動する傾向にあり、予め設定された所定の回転速度以上になると、遠心ウエイト３９が放射外方向へ移動され、クラッチ機構３１における弾性部材４７の付勢力に抗して可動スリーブ３５を押圧する。このように可動スリーブ３５が押圧されると、前記弾性部材４７の蓄勢力が大きくなり、スプリング座４５を介して筒状部材４９をサンローラ２３側へ押圧する押圧力が大きくなる。

上述のように、筒状部材４９をサンローラ２３側へ押圧する押圧力が大きくなると、サンローラ２３を軸方向へ押圧し、サンローラ２３と遊星ローラ２５との接触圧が大きくなる。したがって、サンローラ２３の回転が遊星ローラ２５へ伝達される。この際、変速リング６９が中立位置Ｎに接触しているときには、遊星ローラ２５は出力リング１７及び変速リング６９に接触して転動（公転）することとなり、出力リング１７は回転することなく停止した状態にあり、出力軸１５の出力は零である。

前記中立位置Ｎから前記遊星ローラ２５における第３テーパ部２５Ｃの大径部側、すなわち高速位置Ｔへ変速リング６９を次第に移動すると（図１に示す状態）、出力リング１７は次第に変速回転される。この出力リング１７の回転は、第２ローディングカム機構６１を介して出力軸１５へ伝達される。そして、前記中立位置Ｎから第３テーパ部２５Ｃの小径部側へ変速リング６９の接触位置を変更すると、前記出力軸１５の回転は逆回転になる。

上記説明より理解されるように、前記出力軸１５の出力が零になる前記変速リング６９と前記遊星ローラ２５における第３テーパ部２５Ｃとの接触位置（中立位置）は、当該第３テーパ部２５Ｃの長手方向（軸心方向）の中央部よりも小径側（第２テーパ部２５Ｂ）側に設定してある。

ところで、入力軸９の回転を前記サンローラ２３へ伝達するとき、入力軸９によって回転される筒状部材４９とサンローラ２３との間において回転方向に僅かに位相差を生じると、第１ローディングカム機構３３における力伝達部材５９は、筒状部材４９に形成したカム溝５５の傾斜したカム面と、サンローラ２３に形成したカム溝５７の傾斜したカム面との間に挟圧される。したがって、上記カム溝５５，５７におけるカム面の傾斜に起因する楔作用効果により、サンローラ２３を軸方向へ押圧する大きな分力が作用する。よって、サンローラ２３と遊星ローラ２５との接触圧が大きくなる。

上述のように、サンローラ２３と遊星ローラ２５との接触圧が大きくなると、遊星ローラ２５は放射外方向へ僅かに微動されるので、前記出力リング１７，変速リング６９と遊星ローラ２５との接触圧が大きくなる。すなわち、サンローラ２３，出力リング１７及び変速リング６９と遊星ローラ２５との各接触部の接触圧が共に大きくなるので、伝達効率が向上するものである。

この際、前記サンローラ２３は遊星ローラ２５の両端側を放射外方向へ押圧し、前記出力リング１７，変速リング６９は、遊星ローラ２５の長手方向の中央部付近を放射内方向へ押圧するものであって、接触位置における法線力は逆方向となり、互いに相殺することになる。したがって、遊星ローラ２５における回転軸２５Ｄに大きな法線力が作用することがなく、遊星ローラ２５の回転は常に円滑に行われ得るものである。

前述したように、入力軸９の回転が変速して出力軸１５に伝達され、出力軸１５に負荷が作用すると、出力軸１５と出力リング１７との間に僅かに位相差を生じることになる。このように、出力軸１５と出力リング１７との間に僅かな位相差が生じると、第２ローディングカム機構６１における力伝達部材６７は、入力軸９に形成したカム溝６３における傾斜したカム面と、出力リング１７に形成したカム溝６５の傾斜したカム面との間に挟圧される態様となる。

したがって、出力リング１７には軸方向の大きな分力が作用することとなり、出力リング１７は遊星ローラ２５の第１テーパ部２５Ａへ大きな押圧力でもって押圧されるので接触圧が大きくなる。この場合、出力リング１７と遊星ローラ２５との間の接触圧が大きくなると、サンローラ２３と遊星ローラ２５との間の接触圧も大きくなる。よって伝達効率が向上することになる。入力軸９の回転速度を初期の低速にすると、初期状態に戻り、クラッチ機構３１の作用によって出力軸１５への回転の伝達は遮断されることになる。

上記説明より理解されるように、入力軸９の回転が予め設定された回転速度より高速になると、第１ローディングカム機構３３の作用によってサンローラ２３を遊星ローラ２５へ押圧する押圧力（接触圧）が大きくなり、かつ出力軸１５に作用する負荷が大きくなると、第２ローディングカム機構６１の作用によって出力リング１７を遊星ローラ２５へ押圧する押圧力（接触圧）が大きくなる。したがって、入力軸９側からの伝達効率の向上を図ることができると共に、出力軸１５に作用する負荷の大きさに対応して伝達効率の向上を図ることができるものである。

ところで、前記構成において、サンローラ２３の軸心と遊星ローラ２５の軸心とのなす交叉角は８〜１５度が望ましく、前記遊星ローラ２５に対するサンローラ２３の楔角（サンローラ２３のテーパ角の１／２の角度）は、サンローラ２３が遊星ローラ２５に食い付かないようにするために５度以上にすることが望ましい。

以上のごとき説明より理解されるように、本実施形態においては、第１，第２のローディングカム機構３３，６１を備えているので、サンローラ２３と遊星ローラ２５との接触圧及び出力リング１７，変速リング６９と遊星ローラ２５との接触圧を大きくすることができ、伝達効率の向上を図ることができる。この場合、遊星ローラ２５の回転軸に作用する法線力を抑制することができる。

また、遠心ウエイト３９を備えたクラッチ機構３１を備えているので、入力軸９の低速回転時には、入力軸９から出力軸１５への動力の伝達が遮断されると共に、入力軸９に対して出力軸１５を相対的に回転することが可能になるものである。そして、上記クラッチ機構３１は、第１ローディングカム機構３３よりも入力軸９側に配置してあるので、入力軸９の低速回転時の遮断機能をより確実に奏し得るものである。

前記クラッチ機構３１の一部を構成する筒状部材４９は、ローディングカム機構３３の一部を構成する構成要素を兼ねているので、構成部品点数を少なくすることができ、全体的構成の簡素化を図ることができるものである。

また前記構成によれば、全体的構成の小径化を図ることができると共に軸方向の長さを抑制することができ、全他的構成の小型化を図ることができるものである。

ところで、特許出願人は、遊星ローラ変速装置の伝達効率の向上を図るための構成としての特許出願（特願２００５−２５７７５０，以下先願発明と称す）を行っている。この先願発明の構成は、図３に示すごとき構成である。なお、先願発明の概念的、概略的な構成の説明を行うに当たり、前述した実施形態と同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとする。

先願発明の構成は、遊星ローラ２５における第１テーパ部２５Ａにサンローラ２３が接触していると共に、上記第１テーパ部２５Ａの小径の先端部側に出力リング１７が接触してあり、前記遊星ローラ２５における第３テーパ部２５Ｃに変速リング６９が接触してある。そして、出力軸１５の出力が零になる変速リング６９と第３テーパ部２５Ｃとの接触位置（中立位置）Ｎは、当該第３テーパ部２５Ｃの長手方向の中央部よりも大径側（第３テーパ部２５Ａ側）に設定してあり、高速位置Ｔは、第３テーパ部２５Ｃの小径側に設定してある。

既に理解されるように、サンローラ２３と遊星ローラ２５との接触位置及び出力リング１７と遊星ローラ２５との接触位置はほぼ一定であり、変速リング６９と遊星ローラ２５との接触位置が大きく変化するものである。ここで、出力軸１５の軸心から前記出力リング１７と遊星ローラ２５における第２テーパ部２５Ａとの接触位置Ａまでの寸法をＲ１，前記遊星ローラ２５の軸心から前記接触位置Ａまでの寸法をＲ２，入力軸９の軸心から前記遊星ローラ２５における第３テーパ部２５Ｃの外側の母線までの寸法をＲ３，前記遊星ローラ２５の軸心から前記変速リング６９の接触位置Ｂまでの寸法をＲ４（この寸法Ｒ４は、前記中立位置Ｎと高速位置Ｔとの間で変化する範囲の寸法とする）とする。また、入力軸９の軸心からサンローラ２３と第１テーパ部２５Ａとの接触位置Ｃまでの寸法をＲ５とし、前記遊星ローラ２５の軸心から前記接触位置Ｃまでの寸法をＲ６とする。

そして、Ｒ１／Ｒ２≦Ｒ３／Ｒ４の関係が常に保持されているとき、サンローラ２３と遊星ローラ２５との間の伝達効率をＥ１，出力リング１７と遊星ローラ２５との間の伝達効率をＥ２，変速リング６９と遊星ローラ２５との間の伝達効率をＥ３とすると、入力Ｔinに対する出力Ｔoutは、次式で与えられる

ただし、ｉ１＝Ｒ２・Ｒ３／Ｒ１・Ｒ４ ｉ２＝Ｒ６・Ｒ３／Ｒ５・Ｒ４
上記式（１）より理解されるように、（１）式の分子において伝達効率Ｅ３が二乗で利いて来るので、「出力トルク＜変速リングのトルク」となる。

前述した本実施形態に係る遊星ローラ変速装置の構成を、図３の場合と同様に、概念的、概略的に示すと、図２に示すようになる。ここで、変速リング６９が中立位置Ｎと高速位置Ｔの間で遊星ローラ２５の第３テーパ部２５Ｃとの接触位置が変化するとき、Ｒ１／Ｒ２≧Ｒ３／Ｒ４の関係が維持され、「出力トルク＞変速トルクのトルク」となる。そして、入力Ｔinと出力Ｔoutの関係は、次式で与えられる。

ただし、ｉ１＝Ｒ２・Ｒ３／Ｒ１・Ｒ４ ｉ２＝Ｒ６・Ｒ３／Ｒ５・Ｒ４
上記式（２）より理解されるように、伝達効率Ｅ３は二乗されることがないので、式（１）の場合よりも式（２）の方が伝達効率の向上が図られるものである。

ここで、図２，図３より理解されるように、図２に示した構成と図３に示した構成においては、遊星ローラ２５に対して中立位置Ｎと高速位置Ｔは逆になっている。図３に示す構成においては、図３に示した中立位置Ｎから左側へ変速リング６９を移動可能であるが、図２に示す構成においては、図２に示した高速位置Ｔから左側への変速リング６９の移動は不可能である。したがって、変速リング６９が中立位置Ｎと高速位置Ｔとの間において遊星ローラ２５に接触しているとき、図２に示した構成と図３に示した構成においては、出力軸１５の回転方向は逆方向となるものである。この場合、例えばエンジンの出力を車輪に伝達する構成の場合には、例えばギアを介在することにより車輪の回転方向を同一方向とすることができるものであって何等の問題もないものである。

本発明の実施形態に係る遊星ローラ変速装置の断面説明図である。 本発明の実施形態に係る遊星ローラ変速装置を概念的、概略的に示した説明図である。 先願発明に係る本発明の実施形態に係る遊星ローラ変速装置を概念的、概略的に示した説明図である。 従来の構成を示す説明図である。

符号の説明

１ 遊星ローラ変速装置
３ ハウジング
９ 入力軸
１１ 出力回転体（出力軸）
１５ 出力軸
１７ 出力リング
２１ 回転軸
２３ サンローラ
２３Ａ，２５Ａ 第１テーパ部
２３Ｂ，２５Ｂ 第２テーパ部
２３Ｃ 周溝
２５ 遊星ローラ
２５Ｃ 第３テーパ部
３１ クラッチ機構
３３ 第１ローディングカム機構
３５ 可動スリーブ
３９ 遠心ウエイト
４１ カム面
４５ スプリング座
４７ 弾性部材
４９ 筒状部材
５５，５７，６３，６５ カム溝
５９，６７ 力伝達部材
６１ 第２ローディングカム機構
６９ 変速リング
７３ 螺子軸

Claims (8)

1. 回転自在な入力軸に連動して回転するテーパ状のサンローラと、上記サンローラの外周を転動自在なテーパ状の複数の遊星ローラと、前記遊星ローラを転動自在に内接した出力リングと、この出力リングと連動して回転する出力軸と、前記遊星ローラを転動自在に内接し、かつ前記遊星ローラとの接触位置を変更すべく軸方向に移動可能な変速リングとを備えた遊星ローラ変速装置であって、前記出力軸の出力が零になる前記変速リングと前記遊星ローラとの接触位置は、前記遊星ローラにおいて外側の母線が前記サンローラの軸心と平行なテーパ部の長手方向の中央部よりも小径側に設定してあることを特徴とする遊星ローラ変速装置。
2. 請求項１に記載の遊星ローラ変速装置において、前記サンローラは、前記各遊星ローラの両端部付近に接触しており、前記出力リング及び前記変速リングは、前記サンローラの両端側の接触位置の間において前記各遊星ローラに接触してあることを特徴とする遊星ローラ変速装置。
3. 請求項１又は２に記載の遊星ローラ変速装置において、前記入力軸と前記サンローラとの間又は前記出力リングと前記出力軸との間の少なくとも一方にローディングカム機構を備えていることを特徴とする遊星ローラ変速装置。
4. 請求項１，２又は３に記載の遊星ローラ変速装置において、前記各遊星ローラは、前記入出力軸のラジアル方向へ僅かに移動可能に設けてあることを特徴とする遊星ローラ変速装置。
5. 請求項１，２，３又は４に記載の遊星ローラ変速装置において、前記入力軸と前記サンローラとの間にクラッチ機構を備えていることを特徴とする遊星ローラ変速装置。
6. 請求項５に記載の遊星ローラ変速装置において、前記クラッチ機構は、前記入力軸とサンローラとの間に設けたローディングカム機構よりも入力軸側に設けてあることを特徴とする遊星ローラ変速装置。
7. 請求項６に記載の遊星ローラ変速装置において、前記ローディングカム機構と前記クラッチ機構は、それぞれの構成要素の一部を共通に備えていることを特徴とする遊星ローラ変速装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の遊星ローラ変速装置において、前記サンローラは外周面に周溝を備えており、前記各遊星ローラの一部が前記周溝内に入り込んだ構成であることを特徴とする遊星ローラ変速装置。

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