JP2008151298A - 遊星ローラ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】トルク伝達容量の低下を招くことなく、正逆両方向の伝達トルクに対してローラ同士の接触部に作用させる法線力を変化させることができる遊星ローラ機構を提供する。
【解決手段】アウターピニオンローラ３３−１は、リングローラ２２の他に、サンローラ２１の周方向に隣接する２つのインナーピニオンローラ２３−１，２３−６と接触する。アウターピニオンローラ３３−１においては、インナーピニオンローラ２３−６との接触部５３の接線方向、及びインナーピニオンローラ２３−１との接触部６３の接線方向が、リングローラ２２との接触部４３の接線方向に対して傾斜している。インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６のサンローラ２１まわりの回転が拘束されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、サンローラとリングローラとの間にピニオンローラが挟持された遊星ローラ機構に関する。

遊星ローラ機構は、回転するローラ同士の油膜を介した接触部に押圧力（法線方向の力）を作用させることで生じる油膜のせん断力（接線方向のトラクション力）によって動力伝達を行うトラクションドライブ機構である。こうしたトラクションドライブ機構では、各接触部において過大滑り（グロススリップ）が生じないように、動力伝達に必要な押付力（法線力）を各接触部に作用させる必要がある。さらに、動力伝達を効率よく行うためには必要な法線力は、ローラに作用するトルクに応じて変化する。そのため、接触部に作用させる法線力をローラのトルクに応じて変化させることが望ましい。

例えばウェッジローラ型の遊星ローラ機構では、ピニオンローラ（ウェッジローラ）が伝達トルクに応じた分、サンローラとリングローラとの間のくさびに入り込むことで、接触部に作用させる法線力を伝達トルクに応じて変化させている。しかし、伝達トルクが逆方向である場合は、ピニオンローラがくさびから外れるため、接触部に法線力を作用させることができず、トルク伝達を行うことができなくなる。

下記特許文献１には、伝達トルクが正方向である場合にサンローラとリングローラとの間のくさびに入り込む第１のピニオンローラ（ウェッジローラ）と、伝達トルクが逆方向である場合にサンローラとリングローラとの間のくさびに入り込む第２のピニオンローラ（ウェッジローラ）と、を備えるウェッジローラ型の遊星ローラ機構が開示されている。特許文献１によれば、正逆両方向の伝達トルクに対して接触部に作用させる法線力を変化させることが可能である。

その他にも、下記特許文献２〜４による遊星ローラ機構が開示されている。

特開昭５２−１１４８５１号公報 特開昭４７−４３８６３号公報 特開昭５１−７１４６１号公報 特開昭５４−３３９５３号公報

特許文献１によるウェッジローラ型の遊星ローラ機構では、伝達トルクが正方向である場合は、第２のピニオンローラがくさびから外れることでトルク伝達に寄与しなくなる。そして、伝達トルクが逆方向である場合は、第１のピニオンローラがくさびから外れることでトルク伝達に寄与しなくなる。そのため、特許文献１では、正逆両方向の伝達トルクに対して接触部に作用させる法線力を変化させることが可能であるものの、トルク伝達容量が低下する。

本発明は、トルク伝達容量の低下を招くことなく、正逆両方向の伝達トルクに対してローラ同士の接触部に作用させる法線力を変化させることができる遊星ローラ機構を提供することを目的とする。

本発明に係る遊星ローラ機構は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明に係る遊星ローラ機構は、リングローラと、リングローラの内側に配置されたサンローラと、サンローラの周方向に沿って並べられた複数のインナーピニオンローラであって、その各々がサンローラと接触する複数のインナーピニオンローラと、サンローラの周方向に隣接する２つのインナーピニオンローラ及びリングローラと接触するアウターピニオンローラと、を備え、アウターピニオンローラにおいては、前記２つのインナーピニオンローラの一方との接触部の接線方向、及び前記２つのインナーピニオンローラの他方との接触部の接線方向が、いずれもリングローラとの接触部の接線方向に対し傾斜しており、複数のインナーピニオンローラのサンローラまわりの回転が拘束されていることを要旨とする。

また、本発明に係る遊星ローラ機構は、リングローラと、リングローラの内側に配置されたサンローラと、リングローラの周方向に沿って並べられた複数のアウターピニオンローラであって、その各々がリングローラと接触する複数のアウターピニオンローラと、リングローラの周方向に隣接する２つのアウターピニオンローラ及びサンローラと接触するインナーピニオンローラと、を備え、インナーピニオンローラにおいては、前記２つのアウターピニオンローラの一方との接触部の接線方向、及び前記２つのアウターピニオンローラの他方との接触部の接線方向が、いずれもサンローラとの接触部の接線方向に対し傾斜しており、複数のアウターピニオンローラのサンローラまわりの回転が拘束されていることを要旨とする。

また、本発明に係る遊星ローラ機構は、リングローラと、リングローラの内側に配置されたサンローラと、サンローラの周方向に沿って並べられた複数のインナーピニオンローラであって、その各々がサンローラと接触する複数のインナーピニオンローラと、各インナーピニオンローラをその中心軸まわりに回転自在に支持するインナーキャリアと、サンローラの周方向に沿って並べられた複数のアウターピニオンローラであって、その各々がリングローラと接触する複数のアウターピニオンローラと、各アウターピニオンローラをその中心軸まわりに回転自在に支持するアウターキャリアと、を備え、各インナーピニオンローラがサンローラの周方向に隣接する２つのアウターピニオンローラと接触するとともに、各アウターピニオンローラがサンローラの周方向に隣接する２つのインナーピニオンローラと接触し、各インナーピニオンローラにおいては、前記２つのアウターピニオンローラの一方との接触部の接線方向、及び前記２つのアウターピニオンローラの他方との接触部の接線方向が、いずれもサンローラとの接触部の接線方向に対し傾斜しており、各アウターピニオンローラにおいては、前記２つのインナーピニオンローラの一方との接触部の接線方向、及び前記２つのインナーピニオンローラの他方との接触部の接線方向が、いずれもリングローラとの接触部の接線方向に対し傾斜していることを要旨とする。

本発明によれば、トルク伝達容量の低下を招くことなく、正逆両方向の伝達トルクに対してローラ同士の接触部に作用させる法線力を変化させることができる。

以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。

「実施形態１」
図１〜３は、本発明の実施形態１に係る遊星ローラ機構１２の概略構成を示す図であり、図１，３はサンローラ２１の回転中心軸に平行な方向から見た図を示し、図２は斜視図を示す。本実施形態に係る遊星ローラ機構１２は、リングローラ２２と、リングローラ２２の内側（径方向内側）に配置されたサンローラ２１と、複数のインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６と、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６をその中心軸（自軸）まわりに回転自在に支持するインナーキャリア２４と、複数のアウターピニオンローラ３３−１〜３３−６と、を有する。ただし、図２，３では、インナーピニオンローラ２３−２〜２３−５及びアウターピニオンローラ３３−２〜３３−６の図示を省略している。

各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６の外径は等しく設定されており、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６の外径も等しく設定されている。そして、アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６の外径がインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６の外径よりも大きく設定されている。複数のインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６は、サンローラ２１の周方向（リングローラ２２の周方向と一致する）に沿って等間隔で（６０°おきに）並べられており、その各々がサンローラ２１と接触している。複数のアウターピニオンローラ３３−１〜３３−６は、サンローラ２１の周方向に沿って等間隔で（６０°おきに）並べられており、その各々がリングローラ２２と接触している。このように、図１に示す例では、インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６と同数（６つ）のアウターピニオンローラ３３−１〜３３−６がサンローラ２１の周方向（リングローラ２２の周方向）に沿って並べられている。ただし、サンローラ２１の周方向に沿って並べられるインナーピニオンローラ及びアウターピニオンローラの個数については、任意に設定することが可能である。

図３に示すように、アウターピニオンローラ３３−１の回転中心軸（自転の中心軸）３３−１ａは、サンローラ２１の回転中心軸２１ａ及びインナーピニオンローラ２３−１の回転中心軸（自転の中心軸）２３−１ａと直交する直線Ｌ１に対してオフセットしている。そして、アウターピニオンローラ３３−１は、リングローラ２２の他に、サンローラ２１の周方向に隣接する２つのインナーピニオンローラ２３−１，２３−６と接触しており、リングローラ２２とインナーピニオンローラ２３−１，２３−６との間に挟持（挟圧保持）されている。そのため、アウターピニオンローラ３３−１とインナーピニオンローラ２３−６との接触部５３の接線方向が、アウターピニオンローラ３３−１とリングローラ２２との接触部４３の接線方向に対して傾斜している。さらに、アウターピニオンローラ３３−１とインナーピニオンローラ２３−１との接触部６３の接線方向も、アウターピニオンローラ３３−１とリングローラ２２との接触部４３の接線方向に対して傾斜している。ここで、図３に示すように、アウターピニオンローラ３３−１において、接触部４３の接線方向に対する接触部５３の接線方向の傾斜角度をくさび角α₁とし、接触部４３の接線方向に対する接触部６３の接線方向の傾斜角度をくさび角α₂とする。そして、接触部４３の接線方向と接触部５３の接線方向との交点をくさびの頂点Ｐ１とし、接触部４３の接線方向と接触部６３の接線方向との交点をくさびの頂点Ｐ２とする。なお、くさび角α₁，α₂に関して、α₁＝α₂が成立する。

同様に、アウターピニオンローラ３３−ｊ（ｊは２以上且つ６以下の整数）の回転中心軸は、サンローラ２１の回転中心軸２１ａ及びインナーピニオンローラ２３−ｊの回転中心軸と直交する直線に対してオフセットしており、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６においてオフセット量が等しく設定されている。そして、アウターピニオンローラ３３−ｊは、リングローラ２２の他に、サンローラ２１の周方向に隣接する２つのインナーピニオンローラ２３−(ｊ−１)，２３−ｊと接触しており、リングローラ２２とインナーピニオンローラ２３−(ｊ−１)，２３−ｊとの間に挟持されている。そのため、アウターピニオンローラ３３−ｊとインナーピニオンローラ２３−(ｊ−１)との接触部の接線方向は、アウターピニオンローラ３３−ｊとリングローラ２２との接触部の接線方向に対して傾斜している。さらに、アウターピニオンローラ３３−ｊとインナーピニオンローラ２３−ｊとの接触部の接線方向も、アウターピニオンローラ３３−ｊとリングローラ２２との接触部の接線方向に対して傾斜している。アウターピニオンローラ３３−ｊにおいて、リングローラ２２との接触部の接線方向に対するインナーピニオンローラ２３−(ｊ−１)との接触部の接線方向の傾斜角度は、前述のくさび角α₁に等しく、リングローラ２２との接触部の接線方向に対するインナーピニオンローラ２３−ｊとの接触部の接線方向の傾斜角度は、前述のくさび角α₂に等しい。このように、本実施形態では、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６の回転中心軸は、サンローラ２１の回転中心軸２１ａ及びインナーピニオンローラの回転中心軸と直交する直線に対してオフセットしており、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６は、サンローラ２１の周方向に隣接する２つのインナーピニオンローラ及びリングローラ２２と接触する。そのため、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６においては、接触する２つのインナーピニオンローラの一方との接触部の接線方向、及び接触する２つのインナーピニオンローラの他方との接触部の接線方向が、いずれもリングローラ２２との接触部の接線方向に対して傾斜している。

本実施形態では、遊星ローラ機構１２を変速機構として用いるために、インナーキャリア２４が図示しないケーシングに固定されていることで、その回転が拘束されている。つまり、複数のインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６のサンローラ２１まわりの回転（公転）が拘束されている。これによって、サンローラ２１とリングローラ２２との間で動力を変速して伝達することができる。サンローラ２１からリングローラ２２へ動力を伝達する場合は、遊星ローラ機構１２は、サンローラ２１からリングローラ２２へ動力を減速して伝達する減速機構として機能する。一方、リングローラ２２からサンローラ２１へ動力を伝達する場合は、遊星ローラ機構１２は、リングローラ２２からサンローラ２１へ動力を増速して伝達する増速機構として機能する。なお、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６については、サンローラ２１まわりの回転（公転）が拘束されておらず、接触するインナーピニオンローラとリングローラ２２との間に挟持される範囲で若干の移動（公転）が可能である。

次に、本実施形態に係る遊星ローラ機構１２の動作について説明する。ただし、以下の説明においては、サンローラ２１に入力されたトルクをリングローラ２２へ伝達する場合について説明し、サンローラ２１及びリングローラ２２に作用するトルクの方向については、図１，３の反時計まわりの方向を正転方向とし、図１，３の時計まわりの方向を逆転方向（正転方向と反対方向）とする。

サンローラ２１に正転方向のトルクＴ₁が入力されたときは、図４に示すように、アウターピニオンローラ３３−１は、接触部５３にてインナーピニオンローラ２３−６から接線力（接線方向の力）Ｆ₁及び法線力（法線方向の力）Ｎ₁を受けるとともに、接触部４３にてリングローラ２２から接線力Ｆ₁及び法線力Ｎ₁を受ける。接触部５３にてアウターピニオンローラ３３−１に作用する接線力Ｆ₁の方向は、接触部５３からくさびの頂点Ｐ１へ向かう方向であり、接触部４３にてアウターピニオンローラ３３−１に作用する接線力Ｆ₁の方向は、接触部４３からくさびの頂点Ｐ１へ向かう方向である。そのため、アウターピニオンローラ３３−１は、くさびの頂点Ｐ１へ向かう方向の力２・Ｆ₁・cos(α₁／２)によって、くさびの頂点Ｐ１へ向かって移動する（くさびに食い込む）。そして、サンローラ２１への正転方向の入力トルクＴ₁が増大するほど、接触部４３，５３にてアウターピニオンローラ３３−１に作用する接線力Ｆ₁が増大し、くさびの頂点Ｐ１側へのアウターピニオンローラ３３−１の移動量（くさびへの食い込み量）も増大する。これによって、接触部４３，５３にてアウターピニオンローラ３３−１に作用する法線力（押付力）Ｎ₁も増大する。その結果、図５に示すように、接触部４３，５３に作用する法線力Ｎ₁が、サンローラ２１への入力トルクＴ₁に応じて変化し、正転方向の入力トルクＴ₁の増大に対して増大する。なお、接触部４３，５３にてアウターピニオンローラ３３−１に作用する接線力Ｆ₁と法線力Ｎ₁との釣り合いに関して、以下の（１）式が成立する。

２・Ｆ₁・cos(α₁／２)＝２・Ｎ₁・sin(α₁／２) （１）

同様に、アウターピニオンローラ３３−ｊ（ｊは２以上且つ６以下の整数）についても、サンローラ２１への正転方向の入力トルクＴ₁が増大するほど、インナーピニオンローラ２３−(ｊ−１)及びリングローラ２２から受ける接線力Ｆ₁が増大し、くさびへの食い込み量が増大する。そのため、図５に示すように、インナーピニオンローラ２３−(ｊ−１)との接触部及びリングローラ２２との接触部に作用する法線力Ｎ₁が、正転方向の入力トルクＴ₁の増大に対して増大する。

一方、サンローラ２１に逆転方向のトルクＴ₂が入力されたときは、図６に示すように、アウターピニオンローラ３３−１は、接触部６３にてインナーピニオンローラ２３−１から接線力Ｆ₂及び法線力Ｎ₂を受けるとともに、接触部４３にてリングローラ２２から接線力Ｆ₂及び法線力Ｎ₂を受ける。接触部６３にてアウターピニオンローラ３３−１に作用する接線力Ｆ₂の方向は、接触部６３からくさびの頂点Ｐ２へ向かう方向であり、接触部４３にてアウターピニオンローラ３３−１に作用する接線力Ｆ₂の方向は、接触部４３からくさびの頂点Ｐ２へ向かう方向である。そのため、アウターピニオンローラ３３−１は、くさびの頂点Ｐ２へ向かう方向の力２・Ｆ₂・cos(α₂／２)によって、くさびの頂点Ｐ２へ向かって移動する（くさびに食い込む）。そして、サンローラ２１への逆転方向の入力トルクＴ₂が増大するほど、接触部４３，６３にてアウターピニオンローラ３３−１に作用する接線力Ｆ₂が増大し、くさびの頂点Ｐ２側へのアウターピニオンローラ３３−１の移動量（くさびへの食い込み量）も増大する。これによって、接触部４３，６３にてアウターピニオンローラ３３−１に作用する法線力（押付力）Ｎ₂も増大する。その結果、図５に示すように、接触部４３，６３に作用する法線力Ｎ₂が、サンローラ２１への入力トルクＴ₂に応じて変化し、逆転方向の入力トルクＴ₂の増大に対して増大する。なお、接触部４３，６３にてアウターピニオンローラ３３−１に作用する接線力Ｆ₂と法線力Ｎ₂との釣り合いに関して、以下の（２）式が成立する。

２・Ｆ₂・cos(α₂／２)＝２・Ｎ₂・sin(α₂／２) （２）

同様に、アウターピニオンローラ３３−ｊ（ｊは２以上且つ６以下の整数）についても、サンローラ２１への逆転方向の入力トルクＴ₂が増大するほど、インナーピニオンローラ２３−ｊ及びリングローラ２２から受ける接線力Ｆ₂が増大し、くさびへの食い込み量が増大する。そのため、図５に示すように、インナーピニオンローラ２３−ｊとの接触部及びリングローラ２２との接触部に作用する法線力Ｎ₂が、逆転方向の入力トルクＴ₂の増大に対して増大する。

なお、アウターピニオンローラ３３−１において、接触部４３，５３，６３のトラクション係数をμとすると、サンローラ２１に正転方向のトルクＴ₁が入力されたときに接触部４３，５３に生じる接線方向のトラクション力ＦＴ₁は、ＦＴ₁＝μ・Ｎ₁である。正転方向の入力トルクＴ₁に対してサンローラ２１からリングローラ２２への伝達力を発生するためには、Ｆ₁≦ＦＴ₁が成立することが必要であり、くさび角α₁とトラクション係数μとに関して以下の（３）式が成立することが必要である。

tan(α₁／２)≦μ
α₁≦２・tan^-1μ （３）

そして、アウターピニオンローラ３３−１において、サンローラ２１に逆転方向のトルクＴ₂が入力されたときに接触部４３，６３に生じる接線方向のトラクション力ＦＴ₂は、ＦＴ₂＝μ・Ｎ₂である。逆転方向の入力トルクＴ₂に対してサンローラ２１からリングローラ２２への伝達力を発生するためには、Ｆ₂≦ＦＴ₂が成立することが必要であり、くさび角α₂とトラクション係数μとに関して以下の（４）式が成立することが必要である。

tan(α₂／２)≦μ
α₂≦２・tan^-1μ （４）

同様に、アウターピニオンローラ３３−ｊ（ｊは２以上且つ６以下の整数）においても、正転方向の入力トルクＴ₁に対してサンローラ２１からリングローラ２２への伝達力を発生するためには、インナーピニオンローラ２３−(ｊ−１)，２３−ｊ及びリングローラ２２との接触部のトラクション係数μとくさび角α₁とに関して（３）式が成立することが必要である。そして、アウターピニオンローラ３３−ｊにおいても、逆転方向の入力トルクＴ₂に対してサンローラ２１からリングローラ２２への伝達力を発生するためには、トラクション係数μとくさび角α₂とに関して（４）式が成立することが必要である。本実施形態では、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６において、（３）式及び（４）式を満たすようにくさび角α₁，α₂が設定されている。なお、（３）、（４）式でのトラクション係数μとしては、例えば、サンローラ２１とリングローラ２２との間で伝達されるトルクが最大となるときのトラクション係数、つまり最大トラクション係数を用いることができる。

以上説明した本実施形態では、正転方向のトルクＴ₁が入力された場合と逆転方向のトルクＴ₂が入力された場合との両方において、入力トルクの増大に対して各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６のくさびへの食い込み量を増大させることができ、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６に作用する法線力を増大させることができる。このように、くさび効果を利用して法線力をトルクに応じて可変化しているため、遊星ローラ機構１２の大型化を抑えることができる。さらに、正転方向のトルクＴ₁が入力された場合と逆転方向のトルクＴ₂が入力された場合との両方において、すべてのアウターピニオンローラ３３−１〜３３−６及びインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６がトルク伝達に寄与するため、トルク伝達容量の低下を招くこともない。したがって、本実施形態によれば、トルク伝達容量の低下や体格の大型化を招くことなく、正転方向及び逆転方向の両方向の伝達トルクに対してローラ同士の接触部に作用させる法線力を変化させることができる。その結果、正転方向のトルクＴ₁が入力された場合と逆転方向のトルクＴ₂が入力された場合との両方において、過剰な法線力による損失を低減してトルク伝達を効率よく行うことができるとともに、ローラ同士の接触部において過大滑りが生じるのを適切に防止することができる。さらに、遊星ローラ機構１２の転動疲労寿命も向上させることができる。

また、本実施形態では、アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６の外径をインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６の外径よりも大きく設定することで、くさび角α₁，α₂を小さくすることができる。そのため、トラクション係数μが低い場合でも、サンローラ２１とリングローラ２２との間で伝達力を安定して発生することができる。

なお、リングローラ２２に入力されたトルクをサンローラ２１へ伝達する場合においても、リングローラ２２への入力トルクの方向に関係なく、入力トルクの増大に対して各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６に作用する法線力を増大させることができる。さらに、入力トルクの方向に関係なく、すべてのアウターピニオンローラ３３−１〜３３−６及びインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６がトルク伝達に寄与する。

本実施形態では、図７に示すように、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６をその中心軸（自軸）まわりに回転自在に支持するアウターキャリア３４を設けることもできる。ただし、図７では、インナーピニオンローラ２３−２〜２３−５及びアウターピニオンローラ３３−２〜３３−６の図示を省略している。そして、アウターキャリア３４にアクチュエータを連結することもできる。ここでのアクチュエータは、アウターキャリア３４に両方向（正転方向及び逆転方向）のトルクを選択的に作用させることができ、アクチュエータの駆動制御については、制御装置により行うことができる。他の構成は、図１〜３に示す構成例と同様である。

アウターキャリア３４にアクチュエータを連結した構成例において、サンローラ２１に入力されたトルクをリングローラ２２へ伝達する場合に、サンローラ２１に正転方向（図１，３の反時計まわり）のトルクＴ₁が入力されたときは、制御装置は、アウターキャリア３４に逆転方向（図１，３の時計まわり）のトルクを作用させるようにアクチュエータのトルクを制御する。このアクチュエータのトルクによって、アウターピニオンローラ３３−１にくさびの頂点Ｐ１へ向かう方向の力を作用させることができ、アウターピニオンローラ３３−１の接触部４３，５３に法線力Ｎ₁が作用する。同様に、アウターピニオンローラ３３−ｊ（ｊは２以上且つ６以下の整数）についても、インナーピニオンローラ２３−(ｊ−１)との接触部及びリングローラ２２との接触部に法線力Ｎ₁が作用する。さらに、制御装置は、サンローラ２１への入力トルクＴ₁に基づいてアクチュエータのトルクを制御する、例えば正転方向の入力トルクＴ₁の増大に対してアウターキャリア３４に作用させる逆転方向のトルクを増大させることで、法線力Ｎ₁を、サンローラ２１への入力トルクＴ₁に応じて変化させることができ、正転方向の入力トルクＴ₁の増大に対して増大させることができる。

一方、サンローラ２１に逆転方向のトルクＴ₂が入力されたときは、制御装置は、アウターキャリア３４に正転方向（図１，３の反時計まわり）のトルクを作用させるようにアクチュエータのトルクを制御する。このアクチュエータのトルクによって、アウターピニオンローラ３３−１にくさびの頂点Ｐ２へ向かう方向の力を作用させることができ、アウターピニオンローラ３３−１の接触部４３，６３に法線力Ｎ₂が作用する。同様に、アウターピニオンローラ３３−ｊについても、インナーピニオンローラ２３−ｊとの接触部及びリングローラ２２との接触部に法線力Ｎ₂が作用する。さらに、制御装置は、逆転方向の入力トルクＴ₂の増大に対してアウターキャリア３４に作用させる正転方向のトルクを増大させるようにアクチュエータのトルクを制御することで、逆転方向の入力トルクＴ₂の増大に対して法線力Ｎ₂を増大させることができる。

なお、アウターキャリア３４にアクチュエータを連結した構成例では、トラクション係数μとくさび角α₁とに関して前述の（３）式が成立しない場合でも、サンローラ２１とリングローラ２２との間で正転方向の入力トルクに対して伝達力を発生することができる。そして、トラクション係数μとくさび角α₂とに関して前述の（４）式が成立しない場合でも、サンローラ２１とリングローラ２２との間で逆転方向の入力トルクに対して伝達力を発生することができる。

また、リングローラ２２に入力されたトルクをサンローラ２１へ伝達する場合においても、入力トルクの増大に対して各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６に作用する法線力を増大させるように、アクチュエータのトルクを制御することができる。

「実施形態２」
図８，９は、本発明の実施形態２に係る遊星ローラ機構１２の概略構成を示す図であり、サンローラ２１の回転中心軸に平行な方向から見た図を示す。以下の実施形態２の説明では、実施形態１と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施形態では、実施形態１（図１〜３に示す構成例）と比較して、インナーキャリア２４の代わりに、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６をその中心軸（自軸）まわりに回転自在に支持するアウターキャリア３４が設けられている。そして、実施形態１と同様に、アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６の外径がインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６の外径よりも大きく設定されている。

図９に示すように、インナーピニオンローラ２３−６の回転中心軸（自転の中心軸）２３−６ａは、サンローラ２１の回転中心軸２１ａ及びアウターピニオンローラ３３−６の回転中心軸（自転の中心軸）３３−６ａと直交する直線Ｌ６に対してオフセットしている。そして、インナーピニオンローラ２３−６は、サンローラ２１の他に、サンローラ２１の周方向（リングローラ２２の周方向）に隣接する２つのアウターピニオンローラ３３−１，３３−６と接触しており、サンローラ２１とアウターピニオンローラ３３−１，３３−６との間に挟持（挟圧保持）されている。そのため、インナーピニオンローラ２３−６とアウターピニオンローラ３３−１との接触部５３の接線方向が、インナーピニオンローラ２３−６とサンローラ２１との接触部８３の接線方向に対して傾斜している。さらに、インナーピニオンローラ２３−６とアウターピニオンローラ３３−６との接触部７３の接線方向も、インナーピニオンローラ２３−６とサンローラ２１との接触部８３の接線方向に対して傾斜している。ここで、図９に示すように、インナーピニオンローラ２３−６において、接触部８３の接線方向に対する接触部５３の接線方向の傾斜角度をくさび角β₁とし、接触部８３の接線方向に対する接触部７３の接線方向の傾斜角度をくさび角β₂とする。そして、接触部８３の接線方向と接触部５３の接線方向との交点をくさびの頂点Ｐ３とし、接触部８３の接線方向と接触部７３の接線方向との交点をくさびの頂点Ｐ４とする。なお、くさび角β₁，β₂に関して、β₁＝β₂が成立する。

同様に、インナーピニオンローラ２３−ｋ（ｋは１以上且つ５以下の整数）の回転中心軸は、サンローラ２１の回転中心軸２１ａ及びアウターピニオンローラ３３−ｋの回転中心軸と直交する直線に対してオフセットしており、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６においてオフセット量が等しく設定されている。そして、インナーピニオンローラ２３−ｋは、サンローラ２１の他に、リングローラ２２の周方向に隣接する２つのアウターピニオンローラ３３−ｋ，３３−(ｋ＋１)と接触しており、サンローラ２１とアウターピニオンローラ３３−ｋ，３３−(ｋ＋１)との間に挟持されている。そのため、インナーピニオンローラ２３−ｋとアウターピニオンローラ３３−(ｋ＋１)との接触部の接線方向は、インナーピニオンローラ２３−ｋとサンローラ２１との接触部の接線方向に対して傾斜している。さらに、インナーピニオンローラ２３−ｋとアウターピニオンローラ３３−ｋとの接触部の接線方向も、インナーピニオンローラ２３−ｋとサンローラ２１との接触部の接線方向に対して傾斜している。インナーピニオンローラ２３−ｋにおいて、サンローラ２１との接触部の接線方向に対するアウターピニオンローラ３３−(ｋ＋１)との接触部の接線方向の傾斜角度は、前述のくさび角β₁に等しく、サンローラ２１との接触部の接線方向に対するアウターピニオンローラ３３−ｋとの接触部の接線方向の傾斜角度は、前述のくさび角β₂に等しい。このように、本実施形態では、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６の回転中心軸は、サンローラ２１の回転中心軸２１ａ及びアウターピニオンローラの回転中心軸と直交する直線に対してオフセットしており、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６は、リングローラ２２の周方向に隣接する２つのアウターピニオンローラ及びサンローラ２１と接触する。そのため、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６においては、接触する２つのアウターピニオンローラの一方との接触部の接線方向、及び接触する２つのアウターピニオンローラの他方との接触部の接線方向が、いずれもサンローラ２１との接触部の接線方向に対して傾斜している。

本実施形態では、遊星ローラ機構１２を変速機構として用いるために、アウターキャリア３４が図示しないケーシングに固定されていることで、その回転が拘束されている。つまり、複数のアウターピニオンローラ３３−１〜３３−６のサンローラ２１まわりの回転（公転）が拘束されている。これによって、サンローラ２１とリングローラ２２との間で動力を変速して伝達することができる。遊星ローラ機構１２は、サンローラ２１からリングローラ２２へ動力を伝達する場合は減速機構として機能し、リングローラ２２からサンローラ２１へ動力を伝達する場合は増速機構として機能する。なお、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６については、サンローラ２１まわりの回転（公転）が拘束されておらず、接触するアウターピニオンローラとサンローラ２１との間に挟持される範囲で若干の移動（公転）が可能である。

次に、本実施形態に係る遊星ローラ機構１２の動作について説明する。ただし、以下の説明においては、サンローラ２１に入力されたトルクをリングローラ２２へ伝達する場合について説明し、サンローラ２１及びリングローラ２２に作用するトルクの方向については、図８，９の反時計まわりの方向を正転方向とし、図８，９の時計まわりの方向を逆転方向（正転方向と反対方向）とする。

サンローラ２１に正転方向のトルクＴ₁が入力されたときは、図１０に示すように、インナーピニオンローラ２３−６は、接触部５３にてアウターピニオンローラ３３−１から接線力Ｆ₁及び法線力Ｎ₁を受けるとともに、接触部８３にてサンローラ２１から接線力Ｆ₁及び法線力Ｎ₁を受ける。接触部５３にてインナーピニオンローラ２３−６に作用する接線力Ｆ₁の方向は、接触部５３からくさびの頂点Ｐ３へ向かう方向であり、接触部８３にてインナーピニオンローラ２３−６に作用する接線力Ｆ₁の方向は、接触部８３からくさびの頂点Ｐ３へ向かう方向である。そのため、インナーピニオンローラ２３−６は、くさびの頂点Ｐ３へ向かう方向の力２・Ｆ₁・cos(β₁／２)によって、くさびの頂点Ｐ３へ向かって移動する（くさびに食い込む）。そして、サンローラ２１への正転方向の入力トルクＴ₁が増大するほど、接触部５３，８３にてインナーピニオンローラ２３−６に作用する接線力Ｆ₁が増大し、くさびの頂点Ｐ３側へのインナーピニオンローラ２３−６の移動量（くさびへの食い込み量）も増大する。これによって、接触部５３，８３にてインナーピニオンローラ２３−６に作用する法線力（押付力）Ｎ₁も増大する。その結果、接触部５３，８３に作用する法線力Ｎ₁が、正転方向の入力トルクＴ₁の増大に対して増大する。なお、接触部５３，８３にてインナーピニオンローラ２３−６に作用する接線力Ｆ₁と法線力Ｎ₁との釣り合いに関して、以下の（５）式が成立する。

２・Ｆ₁・cos(β₁／２)＝２・Ｎ₁・sin(β₁／２) （５）

同様に、インナーピニオンローラ２３−ｋ（ｋは１以上且つ５以下の整数）についても、サンローラ２１への正転方向の入力トルクＴ₁が増大するほど、アウターピニオンローラ３３−(ｋ＋１)及びサンローラ２１から受ける接線力Ｆ₁が増大し、くさびへの食い込み量が増大する。そのため、アウターピニオンローラ３３−(ｋ＋１)との接触部及びサンローラ２１との接触部に作用する法線力Ｎ₁が、正転方向の入力トルクＴ₁の増大に対して増大する。

一方、サンローラ２１に逆転方向のトルクＴ₂が入力されたときは、図１１に示すように、インナーピニオンローラ２３−６は、接触部７３にてアウターピニオンローラ３３−６から接線力Ｆ₂及び法線力Ｎ₂を受けるとともに、接触部８３にてサンローラ２１から接線力Ｆ₂及び法線力Ｎ₂を受ける。接触部７３にてインナーピニオンローラ２３−６に作用する接線力Ｆ₂の方向は、接触部７３からくさびの頂点Ｐ４へ向かう方向であり、接触部８３にてインナーピニオンローラ２３−６に作用する接線力Ｆ₂の方向は、接触部８３からくさびの頂点Ｐ４へ向かう方向である。そのため、インナーピニオンローラ２３−６は、くさびの頂点Ｐ４へ向かう方向の力２・Ｆ₂・cos(β₂／２)によって、くさびの頂点Ｐ４へ向かって移動する（くさびに食い込む）。そして、サンローラ２１への逆転方向の入力トルクＴ₂が増大するほど、接触部７３，８３にてインナーピニオンローラ２３−６に作用する接線力Ｆ₂が増大し、くさびの頂点Ｐ４側へのインナーピニオンローラ２３−６の移動量（くさびへの食い込み量）も増大する。これによって、接触部７３，８３にてインナーピニオンローラ２３−６に作用する法線力（押付力）Ｎ₂も増大する。その結果、接触部７３，８３に作用する法線力Ｎ₂が、逆転方向の入力トルクＴ₂の増大に対して増大する。なお、接触部７３，８３にてインナーピニオンローラ２３−６に作用する接線力Ｆ₂と法線力Ｎ₂との釣り合いに関して、以下の（６）式が成立する。

２・Ｆ₂・cos(β₂／２)＝２・Ｎ₂・sin(β₂／２) （６）

同様に、インナーピニオンローラ２３−ｋ（ｋは１以上且つ５以下の整数）についても、サンローラ２１への逆転方向の入力トルクＴ₂が増大するほど、アウターピニオンローラ３３−ｋ及びサンローラ２１から受ける接線力Ｆ₂が増大し、くさびへの食い込み量が増大する。そのため、アウターピニオンローラ３３−ｋとの接触部及びサンローラ２１との接触部に作用する法線力Ｎ₂が、逆転方向の入力トルクＴ₂の増大に対して増大する。

なお、インナーピニオンローラ２３−６において、接触部５３，７３，８３のトラクション係数をμとすると、サンローラ２１に正転方向のトルクＴ₁が入力されたときに接触部５３，８３に生じる接線方向のトラクション力ＦＴ₁は、ＦＴ₁＝μ・Ｎ₁である。正転方向の入力トルクＴ₁に対してサンローラ２１からリングローラ２２への伝達力を発生するためには、くさび角β₁とトラクション係数μとに関して以下の（７）式が成立することが必要である。

tan(β₁／２)≦μ
β₁≦２・tan^-1μ （７）

そして、インナーピニオンローラ２３−６において、サンローラ２１に逆転方向のトルクＴ₂が入力されたときに接触部７３，８３に生じる接線方向のトラクション力ＦＴ₂は、ＦＴ₂＝μ・Ｎ₂である。逆転方向の入力トルクＴ₂に対してサンローラ２１からリングローラ２２への伝達力を発生するためには、くさび角β₂とトラクション係数μとに関して以下の（８）式が成立することが必要である。

tan(β₂／２)≦μ
β₂≦２・tan^-1μ （８）

同様に、インナーピニオンローラ２３−ｋ（ｋは１以上且つ５以下の整数）においても、正転方向の入力トルクＴ₁に対してサンローラ２１からリングローラ２２への伝達力を発生するためには、アウターピニオンローラ３３−ｋ，３３−(ｋ＋１)及びサンローラ２１との接触部のトラクション係数μとくさび角β₁とに関して（７）式が成立することが必要である。そして、インナーピニオンローラ２３−ｋにおいても、逆転方向の入力トルクＴ₂に対してサンローラ２１からリングローラ２２への伝達力を発生するためには、トラクション係数μとくさび角β₂とに関して（８）式が成立することが必要である。本実施形態では、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６において、（７）式及び（８）式を満たすようにくさび角β₁，β₂が設定されている。なお、（７）、（８）式でのトラクション係数μとしては、例えば、サンローラ２１とリングローラ２２との間で伝達されるトルクが最大となるときのトラクション係数（最大トラクション係数）を用いることができる。

以上説明した本実施形態では、正転方向のトルクＴ₁が入力された場合と逆転方向のトルクＴ₂が入力された場合との両方において、入力トルクの増大に対して各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６のくさびへの食い込み量を増大させることができ、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６に作用する法線力を増大させることができる。さらに、正転方向のトルクＴ₁が入力された場合と逆転方向のトルクＴ₂が入力された場合との両方において、すべてのアウターピニオンローラ３３−１〜３３−６及びインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６がトルク伝達に寄与するため、トルク伝達容量の低下を招くこともない。したがって、本実施形態でも実施形態１と同様に、トルク伝達容量の低下や体格の大型化を招くことなく、正転方向及び逆転方向の両方向の伝達トルクに対してローラ同士の接触部に作用させる法線力を変化させることができる。

また、本実施形態では、アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６の外径をインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６の外径よりも大きく設定することで、くさび角β₁，β₂を小さくすることができる。そのため、トラクション係数μが低い場合でも、サンローラ２１とリングローラ２２との間で伝達力を安定して発生することができる。

なお、リングローラ２２に入力されたトルクをサンローラ２１へ伝達する場合においても、リングローラ２２への入力トルクの方向に関係なく、入力トルクの増大に対して各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６に作用する法線力を増大させることができる。さらに、入力トルクの方向に関係なく、すべてのアウターピニオンローラ３３−１〜３３−６及びインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６がトルク伝達に寄与する。

本実施形態では、図１２に示すように、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６をその中心軸（自軸）まわりに回転自在に支持するインナーキャリア２４を設けることもできる。そして、インナーキャリア２４にアクチュエータを連結することもできる。ここでのアクチュエータは、インナーキャリア２４に両方向（正転方向及び逆転方向）のトルクを選択的に作用させることができ、アクチュエータの駆動制御については、制御装置により行うことができる。

インナーキャリア２４にアクチュエータを連結した構成例において、サンローラ２１に入力されたトルクをリングローラ２２へ伝達する場合に、サンローラ２１に正転方向（図１２の反時計まわり）のトルクＴ₁が入力されたときは、制御装置は、インナーキャリア２４に正転方向のトルクを作用させるようにアクチュエータのトルクを制御する。このアクチュエータのトルクによって、インナーピニオンローラ２３−６にくさびの頂点Ｐ３へ向かう方向の力を作用させることができ、インナーピニオンローラ２３−６の接触部５３，８３に法線力Ｎ₁が作用する。同様に、インナーピニオンローラ２３−ｋ（ｋは１以上且つ５以下の整数）についても、アウターピニオンローラ３３−(ｋ＋１)との接触部及びサンローラ２１との接触部に法線力Ｎ₁が作用する。さらに、制御装置は、正転方向の入力トルクＴ₁の増大に対してインナーキャリア２４に作用させる正転方向のトルクを増大させるようにアクチュエータのトルクを制御することで、正転方向の入力トルクＴ₁の増大に対して法線力Ｎ₁を増大させることができる。

一方、サンローラ２１に逆転方向（図１２の時計まわり）のトルクＴ₂が入力されたときは、制御装置は、インナーキャリア２４に逆転方向のトルクを作用させるようにアクチュエータのトルクを制御する。このアクチュエータのトルクによって、インナーピニオンローラ２３−６にくさびの頂点Ｐ４へ向かう方向の力を作用させることができ、インナーピニオンローラ２３−６の接触部７３，８３に法線力Ｎ₂が作用する。同様に、インナーピニオンローラ２３−ｋについても、アウターピニオンローラ３３−ｋとの接触部及びサンローラ２１との接触部に法線力Ｎ₂が作用する。さらに、制御装置は、逆転方向の入力トルクＴ₂の増大に対してインナーキャリア２４に作用させる逆転方向のトルクを増大させるようにアクチュエータのトルクを制御することで、逆転方向の入力トルクＴ₂の増大に対して法線力Ｎ₂を増大させることができる。

なお、インナーキャリア２４にアクチュエータを連結した構成例では、トラクション係数μとくさび角β₁とに関して前述の（７）式が成立しない場合でも、サンローラ２１とリングローラ２２との間で正転方向の入力トルクに対して伝達力を発生することができる。そして、トラクション係数μとくさび角β₂とに関して前述の（８）式が成立しない場合でも、サンローラ２１とリングローラ２２との間で逆転方向の入力トルクに対して伝達力を発生することができる。

また、リングローラ２２に入力されたトルクをサンローラ２１へ伝達する場合においても、入力トルクの増大に対して各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６に作用する法線力を増大させるように、アクチュエータのトルクを制御することができる。

「実施形態３」
図１３は、本発明の実施形態３に係る遊星ローラ機構１２の概略構成を示す図であり、サンローラ２１の回転中心軸に平行な方向から見た図を示す。以下の実施形態３の説明では、実施形態１，２と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施形態に係る遊星ローラ機構１２において、サンローラ２１、リングローラ２２、インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６、アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６、インナーキャリア２４、及びアウターキャリア３４の構成は、図１２に示す構成例と同様である。つまり、インナーキャリア２４により各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６がその中心軸まわりに回転自在に支持されており、アウターキャリア３４により各アウターピニオンローラ２３−１〜２３−６がその中心軸まわりに回転自在に支持されている。実施形態１と同様に、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６は、サンローラ２１の周方向に隣接する２つのインナーピニオンローラ及びリングローラ２２と接触する。そのため、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６においては、接触する２つのインナーピニオンローラの一方との接触部の接線方向、及び接触する２つのインナーピニオンローラの他方との接触部の接線方向が、いずれもリングローラ２２との接触部の接線方向に対して傾斜している。そして、実施形態１と同様に、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６において、リングローラ２２との接触部の接線方向に対する上記２つのインナーピニオンローラの一方との接触部の接線方向の傾斜角度をくさび角α₁とし、これらの接線方向の交点をくさびの頂点Ｐ１とする。例えば図１３に示すように、アウターピニオンローラ３３−１において、リングローラ２２との接触部４３の接線方向に対するインナーピニオンローラ２３−６との接触部５３の接線方向の傾斜角度がくさび角α₁であり、接触部４３の接線方向と接触部５３の接線方向との交点がくさびの頂点Ｐ１である。そして、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６において、リングローラ２２との接触部の接線方向に対する上記２つのインナーピニオンローラの他方との接触部の接線方向の傾斜角度をくさび角α₂とし、これらの接線方向の交点をくさびの頂点Ｐ２とする。例えば図１３に示すように、アウターピニオンローラ３３−１において、リングローラ２２との接触部４３の接線方向に対するインナーピニオンローラ２３−１との接触部６３の接線方向の傾斜角度がくさび角α₂であり、接触部４３の接線方向と接触部６３の接線方向との交点がくさびの頂点Ｐ２である。

さらに、実施形態２と同様に、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６は、サンローラ２１の周方向に隣接する２つのアウターピニオンローラ及びサンローラ２１と接触する。そのため、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６においては、接触する２つのアウターピニオンローラの一方との接触部の接線方向、及び接触する２つのアウターピニオンローラの他方との接触部の接線方向が、いずれもサンローラ２１との接触部の接線方向に対して傾斜している。そして、実施形態２と同様に、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６において、サンローラ２１との接触部の接線方向に対する上記２つのアウターピニオンローラの一方との接触部の接線方向の傾斜角度をくさび角β₁とし、これらの接線方向の交点をくさびの頂点Ｐ３とする。例えば図１３に示すように、インナーピニオンローラ２３−６において、サンローラ２１との接触部８３の接線方向に対するアウターピニオンローラ３３−１との接触部５３の接線方向の傾斜角度がくさび角β₁であり、接触部８３の接線方向と接触部５３の接線方向との交点がくさびの頂点Ｐ３である。そして、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６において、サンローラ２１との接触部の接線方向に対する上記２つのアウターピニオンローラの他方との接触部の接線方向の傾斜角度をくさび角β₂とし、これらの接線方向の交点をくさびの頂点Ｐ４とする。例えば図１３に示すように、インナーピニオンローラ２３−１において、サンローラ２１との接触部９３の接線方向に対するアウターピニオンローラ３３−１との接触部６３の接線方向の傾斜角度がくさび角β₂であり、接触部９３の接線方向と接触部６３の接線方向との交点がくさびの頂点Ｐ４である。本実施形態でも、くさび角α₁，α₂，β₁，β₂を小さくするために、アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６の外径がインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６の外径よりも大きく設定されている。

本実施形態では、遊星ローラ機構１２を変速機構として用いるために、リングローラ２２が図示しないケーシングに固定されていることで、その回転が拘束されている。これによって、サンローラ２１とインナーキャリア２４（またはアウターキャリア３４）との間で動力を変速して伝達することができる。あるいは、サンローラ２１を図示しないケーシングに固定することで、その回転を拘束することもできる。これによって、リングローラ２２とインナーキャリア２４（またはアウターキャリア３４）との間で動力を変速して伝達することができる。

次に、本実施形態に係る遊星ローラ機構１２の動作について説明する。ただし、以下の説明においては、リングローラ２２の回転を拘束してサンローラ２１に入力されたトルクをインナーキャリア２４（またはアウターキャリア３４）へ伝達する場合について説明し、サンローラ２１に作用するトルクの方向については、図１２，１３の反時計まわりの方向を正転方向とし、図１２，１３の時計まわりの方向を逆転方向（正転方向と反対方向）とする。

サンローラ２１に正転方向のトルクＴ₁が入力されたときは、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６は、実施形態１と同様に、接線力Ｆ₁によってくさびの頂点Ｐ１へ向かって移動してくさびに食い込む。そして、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６は、実施形態２と同様に、接線力Ｆ₁によってくさびの頂点Ｐ３へ向かって移動してくさびに食い込む。サンローラ２１への正転方向の入力トルクＴ₁が増大するほど、アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６及びインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６に作用する接線力Ｆ₁が増大し、くさびの頂点Ｐ１側へのアウターピニオンローラ３３−１〜３３−６の移動量、及びくさびの頂点Ｐ３側へのインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６の移動量も増大する。これによって、アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６及びインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６に作用する法線力（押付力）Ｎ₁も増大する。その結果、アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６及びインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６に作用する法線力Ｎ₁が、正転方向の入力トルクＴ₁の増大に対して増大する。

一方、サンローラ２１に逆転方向のトルクＴ₂が入力されたときは、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６は、実施形態１と同様に、接線力Ｆ₂によってくさびの頂点Ｐ２へ向かって移動してくさびに食い込む。そして、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６は、実施形態２と同様に、接線力Ｆ₂によってくさびの頂点Ｐ４へ向かって移動してくさびに食い込む。サンローラ２１への逆転方向の入力トルクＴ₂が増大するほど、アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６及びインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６に作用する接線力Ｆ₂が増大し、くさびの頂点Ｐ２側へのアウターピニオンローラ３３−１〜３３−６の移動量、及びくさびの頂点Ｐ４側へのインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６の移動量も増大する。これによって、アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６及びインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６に作用する法線力（押付力）Ｎ₂も増大する。その結果、アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６及びインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６に作用する法線力Ｎ₂が、逆転方向の入力トルクＴ₂の増大に対して増大する。

なお、アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６とリングローラ２２との接触部、アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６とインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６との接触部、及びインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６とサンローラ２１との接触部のトラクション係数をμとすると、正転方向の入力トルクＴ₁に対してサンローラ２１からインナーキャリア２４（またはアウターキャリア３４）への伝達力を発生するためには、前述の（３）、（７）式が成立することが必要である。そして、逆転方向の入力トルクＴ₂に対してサンローラ２１からインナーキャリア２４（またはアウターキャリア３４）への伝達力を発生するためには、前述の（４）、（８）式が成立することが必要である。本実施形態では、各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６において前述の（３）式及び（４）式を満たすようにくさび角α₁，α₂が設定されており、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６において前述の（７）式及び（８）式を満たすようにくさび角β₁，β₂が設定されている。なお、（３）、（４）、（７）、（８）式でのトラクション係数μとしては、例えば、伝達トルクが最大となるときのトラクション係数（最大トラクション係数）を用いることができる。

以上説明した本実施形態では、正転方向のトルクＴ₁が入力された場合と逆転方向のトルクＴ₂が入力された場合との両方において、入力トルクの増大に対して各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６及び各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６のくさびへの食い込み量を増大させることができ、各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６及び各アウターピニオンローラ３３−１〜３３−６に作用する法線力を増大させることができる。さらに、正転方向のトルクＴ₁が入力された場合と逆転方向のトルクＴ₂が入力された場合との両方において、すべてのアウターピニオンローラ３３−１〜３３−６及びインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６がトルク伝達に寄与するため、トルク伝達容量の低下を招くこともない。したがって、本実施形態でも実施形態１，２と同様に、トルク伝達容量の低下や体格の大型化を招くことなく、正転方向及び逆転方向の両方向の伝達トルクに対してローラ同士の接触部に作用させる法線力を変化させることができる。

なお、リングローラ２２に入力されたトルクをサンローラ２１へ伝達する場合においても、リングローラ２２への入力トルクの方向に関係なく、入力トルクの増大に対して各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６に作用する法線力を増大させることができる。さらに、入力トルクの方向に関係なく、すべてのアウターピニオンローラ３３−１〜３３−６及びインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６がトルク伝達に寄与する。

また、サンローラ２１の回転を拘束してリングローラ２２とインナーキャリア２４（またはアウターキャリア３４）との間でトルク伝達を行う場合においても、入力トルクの方向に関係なく、入力トルクの増大に対して各インナーピニオンローラ２３−１〜２３−６に作用する法線力を増大させることができる。さらに、入力トルクの方向に関係なく、すべてのアウターピニオンローラ３３−１〜３３−６及びインナーピニオンローラ２３−１〜２３−６がトルク伝達に寄与する。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明の実施形態１に係る遊星ローラ機構の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態１に係る遊星ローラ機構の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態１に係る遊星ローラ機構の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態１に係る遊星ローラ機構の動作を説明する図である。 本発明の実施形態１に係る遊星ローラ機構において、入力トルクに対する押付力の関係を示す図である。 本発明の実施形態１に係る遊星ローラ機構の動作を説明する図である。 本発明の実施形態１に係る遊星ローラ機構の他の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態２に係る遊星ローラ機構の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態２に係る遊星ローラ機構の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態２に係る遊星ローラ機構の動作を説明する図である。 本発明の実施形態２に係る遊星ローラ機構の動作を説明する図である。 本発明の実施形態２に係る遊星ローラ機構の他の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態３に係る遊星ローラ機構の概略構成を示す図である。

符号の説明

１２ 遊星ローラ機構、２１ サンローラ、２２ リングローラ、２３−１〜２３−６ インナーピニオンローラ、２４ インナーキャリア、３３−１〜３３−６ アウターピニオンローラ、３４ アウターキャリア、４３，５３，６３，７３，８３，９３ 接触部。

Claims (14)

1. リングローラと、
   リングローラの内側に配置されたサンローラと、
   サンローラの周方向に沿って並べられた複数のインナーピニオンローラであって、その各々がサンローラと接触する複数のインナーピニオンローラと、
   サンローラの周方向に隣接する２つのインナーピニオンローラ及びリングローラと接触するアウターピニオンローラと、
   を備え、
   アウターピニオンローラにおいては、前記２つのインナーピニオンローラの一方との接触部の接線方向、及び前記２つのインナーピニオンローラの他方との接触部の接線方向が、いずれもリングローラとの接触部の接線方向に対し傾斜しており、
   複数のインナーピニオンローラのサンローラまわりの回転が拘束されている、遊星ローラ機構。
2. 請求項１に記載の遊星ローラ機構であって、
   前記アウターピニオンローラにおいて、リングローラとの接触部の接線方向に対する前記２つのインナーピニオンローラの一方との接触部の接線方向の傾斜角度をα₁、リングローラとの接触部の接線方向に対する前記２つのインナーピニオンローラの他方との接触部の接線方向の傾斜角度をα₂、前記２つのインナーピニオンローラ及びリングローラとの接触部のトラクション係数をμとすると、
   ｔａｎ(α₁／２)≦μ、且つｔａｎ(α₂／２)≦μ
   が成立する、遊星ローラ機構。
3. 請求項１に記載の遊星ローラ機構であって、
   前記アウターピニオンローラをその中心軸まわりに回転自在に支持するアウターキャリアを備え、
   アウターキャリアに両方向のトルクを選択的に作用させることが可能なアクチュエータが設けられている、遊星ローラ機構。
4. 請求項１〜３のいずれか１に記載の遊星ローラ機構であって、
   前記アウターピニオンローラの外径が複数のインナーピニオンローラの外径よりも大きい、遊星ローラ機構。
5. 請求項１〜４のいずれか１に記載の遊星ローラ機構であって、
   前記アウターピニオンローラがサンローラの周方向に沿って複数並べられている、遊星ローラ機構。
6. 請求項５に記載の遊星ローラ機構であって、
   前記アウターピニオンローラがサンローラの周方向に沿ってインナーピニオンローラと同数並べられている、遊星ローラ機構。
7. リングローラと、
   リングローラの内側に配置されたサンローラと、
   リングローラの周方向に沿って並べられた複数のアウターピニオンローラであって、その各々がリングローラと接触する複数のアウターピニオンローラと、
   リングローラの周方向に隣接する２つのアウターピニオンローラ及びサンローラと接触するインナーピニオンローラと、
   を備え、
   インナーピニオンローラにおいては、前記２つのアウターピニオンローラの一方との接触部の接線方向、及び前記２つのアウターピニオンローラの他方との接触部の接線方向が、いずれもサンローラとの接触部の接線方向に対し傾斜しており、
   複数のアウターピニオンローラのサンローラまわりの回転が拘束されている、遊星ローラ機構。
8. 請求項７に記載の遊星ローラ機構であって、
   前記インナーピニオンローラにおいて、サンローラとの接触部の接線方向に対する前記２つのアウターピニオンローラの一方との接触部の接線方向の傾斜角度をβ₁、サンローラとの接触部の接線方向に対する前記２つのアウターピニオンローラの他方との接触部の接線方向の傾斜角度をβ₂、前記２つのアウターピニオンローラ及びサンローラとの接触部のトラクション係数をμとすると、
   ｔａｎ(β₁／２)≦μ、且つｔａｎ(β₂／２)≦μ
   が成立する、遊星ローラ機構。
9. 請求項７に記載の遊星ローラ機構であって、
   前記インナーピニオンローラをその中心軸まわりに回転自在に支持するインナーキャリアを備え、
   インナーキャリアに両方向のトルクを選択的に作用させることが可能なアクチュエータが設けられている、遊星ローラ機構。
10. 請求項７〜９のいずれか１に記載の遊星ローラ機構であって、
    複数のアウターピニオンローラの外径が前記インナーピニオンローラの外径よりも大きい、遊星ローラ機構。
11. 請求項７〜１０のいずれか１に記載の遊星ローラ機構であって、
    前記インナーピニオンローラがリングローラの周方向に沿って複数並べられている、遊星ローラ機構。
12. 請求項１１に記載の遊星ローラ機構であって、
    前記インナーピニオンローラがリングローラの周方向に沿ってアウターピニオンローラと同数並べられている、遊星ローラ機構。
13. リングローラと、
    リングローラの内側に配置されたサンローラと、
    サンローラの周方向に沿って並べられた複数のインナーピニオンローラであって、その各々がサンローラと接触する複数のインナーピニオンローラと、
    各インナーピニオンローラをその中心軸まわりに回転自在に支持するインナーキャリアと、
    サンローラの周方向に沿って並べられた複数のアウターピニオンローラであって、その各々がリングローラと接触する複数のアウターピニオンローラと、
    各アウターピニオンローラをその中心軸まわりに回転自在に支持するアウターキャリアと、
    を備え、
    各インナーピニオンローラがサンローラの周方向に隣接する２つのアウターピニオンローラと接触するとともに、各アウターピニオンローラがサンローラの周方向に隣接する２つのインナーピニオンローラと接触し、
    各インナーピニオンローラにおいては、前記２つのアウターピニオンローラの一方との接触部の接線方向、及び前記２つのアウターピニオンローラの他方との接触部の接線方向が、いずれもサンローラとの接触部の接線方向に対し傾斜しており、
    各アウターピニオンローラにおいては、前記２つのインナーピニオンローラの一方との接触部の接線方向、及び前記２つのインナーピニオンローラの他方との接触部の接線方向が、いずれもリングローラとの接触部の接線方向に対し傾斜している、遊星ローラ機構。
14. 請求項１３に記載の遊星ローラ機構であって、
    各アウターピニオンローラにおいて、リングローラとの接触部の接線方向に対する前記２つのインナーピニオンローラの一方との接触部の接線方向の傾斜角度をα₁、リングローラとの接触部の接線方向に対する前記２つのインナーピニオンローラの他方との接触部の接線方向の傾斜角度をα₂とし、
    各インナーピニオンローラにおいて、サンローラとの接触部の接線方向に対する前記２つのアウターピニオンローラの一方との接触部の接線方向の傾斜角度をβ₁、サンローラとの接触部の接線方向に対する前記２つのアウターピニオンローラの他方との接触部の接線方向の傾斜角度をβ₂とし、
    アウターピニオンローラとリングローラとの接触部、アウターピニオンローラとインナーピニオンローラとの接触部、及びインナーピニオンローラとサンローラとの接触部のトラクション係数をμとすると、
    ｔａｎ(α₁／２)≦μ、ｔａｎ(α₂／２)≦μ、
    ｔａｎ(β₁／２)≦μ、及びｔａｎ(β₂／２)≦μ
    が成立する、遊星ローラ機構。

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