JP2015200371A - 摩擦ローラ式減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦ローラ式減速機が有する回転要素の回転軸に対する傾斜を抑制すること。【解決手段】摩擦ローラ式減速機は、少なくとも動力が入力されるシャフト２と、シャフト２の外周面に取り付けられるローディングカラー３と、ローディングカラー３に取り付けられ、かつシャフト２の軸方向に対して移動可能である第１太陽ローラ４Ａと、第１太陽ローラ４Ａと対向して円筒部材に取り付けられて、シャフト２の軸方向に対して移動可能である第２太陽ローラ４Ｂと、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂの外周部に接する複数のピニオンローラと、複数のピニオンローラが内周面に接するリングローラと、を含み、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂは、両者が対向する側に、ローディングカラー３との間に隙間Ｓａを有し、対向する側の反対側にはローディングカラー３の外周面３Ｐと接する案内面４ＡＰ、４ＢＰが形成される。【選択図】図２

Description

本発明は、摩擦ローラ式減速機に関する。

摩擦ローラを用いた減速機がある（例えば、特許文献１）。このような減速機は、例えば、電気自動車の駆動輪と電動機との間に設けられて、電動機の回転速度を減速して駆動輪に伝達する。摩擦ローラを用いた減速機は、運転時の振動及び騒音を抑制することができる。

特開昭５９−１８７１５４号公報

摩擦ローラを用いた減速機は、例えば、太陽ローラ、ピニオンローラ及びリングローラを回転要素として有している。このような減速機は、公差のばらつき等によって回転要素がその回転軸に対して傾いた場合、減速機に振動が発生する可能性がある。

本発明は、摩擦ローラ式減速機が有する回転要素の回転軸に対する傾斜を抑制することを目的とする。

本発明は、少なくとも動力が入力されるシャフトと、前記シャフトの外周面に取り付けられる円筒部材と、前記円筒部材に取り付けられ、かつ前記シャフトの軸方向に対して移動可能である第１太陽ローラと、前記第１太陽ローラと対向して前記円筒部材に取り付けられて、前記シャフトの軸方向に対して移動可能である第２太陽ローラと、前記第１太陽ローラ及び前記第２太陽ローラの外周部に接する複数のピニオンローラと、複数の前記ピニオンローラが内周面に接するリングローラと、を含み、前記第１太陽ローラ及び前記第２太陽ローラは、両者が対向する側に、前記円筒部材との間に隙間を有し、対向する側の反対側には前記円筒部材の外周面と接する案内面が形成される、摩擦ローラ式減速機である。

この摩擦ローラ式減速機が備える第１太陽ローラ及び第２太陽ローラは、両者が対向する側の反対側に、円筒部材の外周面と接する案内面を有する。この案内面により、回転要素としての第１太陽ローラ及び第２太陽ローラは、回転軸に対す傾きが抑制される。

複数の前記ピニオンローラは、前記太陽ローラの周りを公転せず、前記リングローラが回転するようにしてもよい。この場合、例えば、第１太陽ローラ及び第２太陽ローラが入力軸に連結され、リングローラが出力軸に連結されるようにしてもよい。

それぞれの前記ピニオンローラを回転できるように支持し、かつそれぞれの前記ピニオンローラを前記太陽ローラと前記リングローラとの間をこれらの周方向に沿って移動できるように支持するキャリアを回転要素として有することが好ましい。この摩擦ローラ式減速機は、電気自動車が備える電動機の動力を駆動輪に伝達するにあたって、伝達効率の低下を抑制することができる。

前記太陽ローラ及び前記リングローラのうちの一方は、電気自動車が備える電動機の出力軸に連結され、他方は前記電気自動車が備える駆動輪に接続されることが好ましい。この摩擦ローラ式減速機は、電気自動車が備える電動機の動力を駆動輪に伝達するにあたって、伝達効率の低下を抑制することができる。

前記太陽ローラ及び前記キャリアのうちの一方は、電気自動車が備える電動機の出力軸に連結され、他方は前記電気自動車が備える駆動輪に接続されることが好ましい。この摩擦ローラ式減速機は、電気自動車が備える電動機の動力を駆動輪に伝達するにあたって、伝達効率の低下を抑制することができる。

本発明は、摩擦ローラ式減速機が有する回転要素の回転軸に対する傾斜を抑制することができる。

図１は、実施形態１に係る摩擦ローラ式減速機の一例を示す図である。 図２は、実施形態１に係る摩擦ローラ式減速機が備える太陽ローラ組立体を示す断面図である。 図３は、実施形態１に係る摩擦ローラ式減速機が備えるローディング機構の動作を説明するための図である。 図４は、実施形態１に係る摩擦ローラ式減速機が備えるローディング機構の動作を説明するための図である。 図５は、実施形態１に係る摩擦ローラ式減速機が備えるローディング機構の動作を説明するための図である。 図６は、実施形態１に係る摩擦ローラ式減速機が備えるローディング機構の動作を説明するための図である。 図７は、太陽ローラ組立体の第１変形例を示す断面図である。 図８は、第１変形例に係る第１太陽ローラを示す断面図である。 図９は、太陽ローラ組立体の第２変形例を示す断面図である。 図１０は、太陽ローラ組立体の第３変形例を示す断面図である。 図１１は、第３変形例のローディングカラーを示す断面図である。 図１２は、太陽ローラ組立体の第４変形例を示す断面図である。 図１３は、太陽ローラ組立体の第５変形例を示す断面図である。 図１４は、実施形態２に係る太陽ローラ組立体を示す断面図である。 図１５は、太陽ローラの移動量を説明するための図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る摩擦ローラ式減速機の一例を示す図である。図２は、実施形態１に係る摩擦ローラ式減速機が備える太陽ローラ組立体を示す断面図である。図１及び図２は、摩擦ローラ式減速機１及び太陽ローラ組立体１００の子午断面を示している。子午断面とは、摩擦ローラ式減速機１及び太陽ローラ組立体１００の回転軸Ｚｒを含み、かつ回転軸Ｚｒと平行な平面で摩擦ローラ式減速機１を切ったときの断面である。図３から図６は、実施形態１に係る摩擦ローラ式減速機が備えるローディング機構の動作を説明するための図である。

減速機１は、シャフト２と、太陽ローラ４と、リングローラ５と、複数の遊星ローラ（以下、適宜ピニオンローラという）６と、ローディング機構７と、複数の遊星ローラ６を回転可能に支持するキャリア１１とを備える。減速機１は、太陽ローラ４とピニオンローラ６との間の摩擦力及びピニオンローラ６とリングローラ５との間の摩擦力を利用して、シャフト２とキャリア１１との間、シャフト２とリングローラ５との間又はキャリア１１とリングローラ５との間で動力を伝達する。太陽ローラ４、リングローラ５及びピニオンローラ６は、摩擦力によって動力を伝達する回転要素である。これらを、適宜トラクション部品という。

シャフト２は、軸（以下、回転軸という）Ｚｒを中心として回転する部材である。シャフト２は、動力が入出力される。本実施形態において、シャフト２には、太陽ローラ４と、ローディング機構７とが取り付けられる。図３に示すように、太陽ローラ組立体１００は、シャフト２と、円筒部材としてのローディングカラー３と、太陽ローラ４と、ローディング機構７とを含む。シャフト２は、太陽ローラ４の第２太陽ローラ４Ｂ側に、軸受装置２１を有している。シャフト２は、例えば、軸受装置２１側から電動機の動力が入力される。

図１及び図２に示すように、太陽ローラ４は、第１太陽ローラ４Ａと第２太陽ローラ４Ｂとを含む。第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂは、一方の端面から他方の端面に向かって、直径が大きくなっている。すなわち、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂの側面は、一方の端面から他方の端面に向かって外径が大きくなる方向に傾斜している。第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂの外周面の一部は、円錐の側面の一部となっている。すなわち、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂは、外周面の一部に傾斜面を有している。

第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂの側面に形成された傾斜面は、複数のピニオンローラ６と接しながら転動する、転がり接触面である。太陽ローラ４全体として見ると、転がり接触面の外径は、回転軸Ｚｒ方向の中間部で小さく、両端部に向かって大きくなる。太陽ローラ４は、傾斜面、すなわち転がり接触面でピニオンローラ６の外周面と接触して、両者の間の摩擦力によって力を伝達する。

本実施形態において、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂは、図２に示すように、シャフト２の外周部に取り付けられたローディングカラー３の外周面３Ｐに取り付けられる。また、第１太陽ローラ４Ａと第２太陽ローラ４Ｂとは、所定の間隔を空けて対向した状態でローディングカラー３に取り付けられる。

本実施形態において、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂは、両者が対向する側に、ローディングカラー３との間に隙間Ｓａを有している。また、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂは、両者が対向する側の反対側に、ローディングカラー３の外周面３Ｐと接する案内面４ＡＰ及び案内面４ＢＰが形成される。案内面４ＡＰは、ローディングカラー３の外周面３Ｐに沿って第１太陽ローラ４Ａの回転及び回転軸Ｚｒ方向への移動を案内する。案内面４ＢＰは、ローディングカラー３の外周面３Ｐに沿って第２太陽ローラ４Ｂの回転及び回転軸Ｚｒ方向への移動を案内する。第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂが有する隙間Ｓａは、第１太陽ローラ４Ａの内径及び第２太陽ローラ４Ｂの内径が、それぞれの案内面４ＡＰ及び案内面４ＢＰの内径よりも大きくなっている部分である。第１太陽ローラ４Ａのこの部分を拡径部４ＡＳと称し、第２太陽ローラ４Ｂのこの部分を拡径部４ＢＳと称する。第１太陽ローラ４Ａの拡径部４ＡＳは、案内面４ＡＰの位置から開口部に向かって内径が一定である。また、第２太陽ローラ４Ｂの拡径部４ＢＳは、案内面４ＢＰの位置から開口部に向かって内径が一定である。このような構造により、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂは、ローディングカラー３の周方向及び軸方向（回転軸Ｚｒ方向）に移動できるようになっている。

図１に示すリングローラ５は、全体を円環状としたものである。リングローラ５は、太陽ローラ４の周囲に、太陽ローラ４と同心に配置された状態で、固定対象に支持固定されている。リングローラ５は、その内周面にピニオンローラ６の外周面が接触する。そして、リングローラ５の内周面とピニオンローラ６の外周面とが接触することにより、両者の間に発生する摩擦力によって、リングローラ５とピニオンローラ６との間で力が伝達される。

複数のピニオンローラ６は、太陽ローラ４の外周面とリングローラ５の内周面との間に形成された環状空間の円周方向における複数箇所に配置されている。ピニオンローラ６は、それぞれが中間ローラである。それぞれのピニオンローラ６は、回転軸Ｚｒと平行な自転軸Ｚｒｒの周りを回転する。

図１に示すように、複数のピニオンローラ６は、キャリア１１によって自転軸Ｚｒｒの周りを回転できるように支持されている。キャリア１１の回転中心は回転軸Ｚｒである。複数のピニオンローラ６は、キャリア１１の回転中心の周りを回転することができる。キャリア１１の回転中心、すなわち回転軸Ｚｒは、ピニオンローラ６の公転軸である。各ピニオンローラ６の外周面は、子午断面、すなわちピニオンローラ６の自転軸Ｚｒｒを含み、かつこの自転軸と平行な平面で切った場合の断面の形状が円弧状の凸曲面であり、それぞれ太陽ローラ４の外周面とリングローラ５の内周面とに接触している。

本実施形態において、太陽ローラ４の回転中心、リングローラ５の回転中心、複数のピニオンローラ６の公転中心及びシャフト２の回転中心は、いずれも回転軸Ｚｒである。

次に、太陽ローラ組立体１００が備えるローディング機構７について説明する。ローディング機構７は、ボールカムを用いたローディング機構である。本実施形態において、ローディング機構７は、止め輪１２と、支え環１３と、皿ばね１４と、カム板１５及びカム板１９と、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂと、転動体としての複数個のボール１６及びボール２０と、を含む。ローディング機構７は、第１太陽ローラ４Ａ側と、第２太陽ローラ４Ｂとにそれぞれ設けられる。

第１太陽ローラ４Ａ側のローディング機構７について説明する。図２に示すように、シャフト２の中間部には、止め輪１２により支え環１３が係止されている。止め輪１２により支え環１３は、シャフト２に固定されて、シャフト２とともに回転する。支え環１３と第１太陽ローラ４Ａとの間に、この支え環１３の側から順に、皿ばね１４と、カム板１５と、複数個のボール１６とが設けられている。図３に示すように、互いに対向する、第１太陽ローラ４Ａの端面とカム板１５の端面との、それぞれ円周方向における複数箇所に、第１カム面１７Ｐと第２カム面１８Ｐとが設けられている。

第１カム面１７Ｐは第１カム溝１７を形成し、第２カム面１８Ｐは第２カム溝１８を形成する。第１カム面１７Ｐ及び第２カム面１８Ｐは、それぞれ、回転軸Ｚｒ方向の深さが、第１カム溝１７及び第２カム溝１８の延在する方向（例えば、円周方向）において中央部で最も深く、同じく両端部に向かうにしたがって漸次浅くなる形状となっている。ボール１６は、第１カム溝１７と第２カム溝１８との間に設けられる。より具体的には、対向する一対の第１カム面１７Ｐと第２カム面１８Ｐとの間に、１個のボール１６が設けられる。

次に、第２太陽ローラ４Ｂ側のローディング機構７について説明する。図２に示すように、第２太陽ローラ４Ｂとカム板１９との間には、複数のボール２０が設けられる。図５に示すように、互いに対向する、第２太陽ローラ４Ｂの端面とカム板１９の端面との、それぞれ円周方向における複数箇所に、第１カム面１７Ｐと第２カム面１８Ｐとが設けられている。

第１カム面１７Ｐは第１カム溝１７を形成し、第２カム面１８Ｐは第２カム溝１８を形成する。第１カム面１７Ｐ及び第２カム面１８Ｐは、それぞれ、回転軸Ｚｒ方向の深さが、第１カム溝１７及び第２カム溝１８の延在する方向（例えば、円周方向）において中央部で最も深く、同じく両端部に向かうにしたがって漸次浅くなる形状となっている。ボール１６は、第１カム溝１７と第２カム溝１８との間に設けられる。より具体的には、対向する一対の第１カム面１７Ｐと第２カム面１８Ｐとの間に、１個のボール１６が設けられる。

ローディング機構７は、シャフト２が停止している状態では、図３及び図５に示すように、それぞれのボール１６及びボール２０が、それぞれの第１カム面１７Ｐ及び第２カム面１８Ｐの最も深くなった部分に位置している。この状態では、皿ばね１４は、自身の弾力により、第１太陽ローラ４Ａを第２太陽ローラ４Ｂに向けて押圧する。

シャフト２が回転すると、それぞれのボール１６及びボール２０が、図４及び図６に示すように、第１カム面１７Ｐ及び第２カム面１８Ｐの浅くなった部分に移動する。そして、それぞれのボール１６は、第１太陽ローラ４Ａとカム板１５との間隔を拡げ、第１太陽ローラ４Ａを第２太陽ローラ４Ｂに向けて押圧する。同様に、それぞれのボール２０は、第２太陽ローラ４Ｂとカム板１９との間隔を拡げ、第２太陽ローラ４Ｂを第１太陽ローラ４Ａに向けて押圧する。この結果、第１太陽ローラ４Ａは、第１カム面１７Ｐと第２カム面１８Ｐとに対してそれぞれのボール１６が乗り上げることにより発生する推力で第２太陽ローラ４Ｂに向けて押圧されつつ回転する。同様に、第２太陽ローラ４Ｂは、第１カム面１７Ｐと第２カム面１８Ｐとに対してそれぞれのボール２０が乗り上げることにより発生する推力で第１太陽ローラ４Ａに向けて押圧されつつ回転する。

減速機１の運転時には、ローディング機構７が発生する回転軸Ｚｒ方向の推力により、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂは、両者の間隔が小さくなる。そして、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂを含む太陽ローラ４の外周面と、各ピニオンローラ６の外周面との接触部の面圧が上昇する。面圧の上昇にともなって、各ピニオンローラ６が、第１太陽ローラ４Ａ及びリングローラ５の径方向外側に押される。すると、リングローラ５の内周面とそれぞれのピニオンローラ６の外周面との接触部の面圧も上昇する。この結果、シャフト２とリングローラ５との間に存在する、回転要素同士の接触部の面圧が、シャフト２とリングローラ５との間で伝達すべきトルクの大きさに応じて上昇する。

この状態で、キャリア１１を固定してシャフト２を回転させると、シャフト２の回転が、太陽ローラ４からそれぞれのピニオンローラ６に伝わる。キャリア１１を固定することにより、ピニオンローラ６の自転運動によってリングローラ５が回転する。キャリア１１を固定した場合、シャフト２の回転は、太陽ローラ４及びピニオンローラ６を介してリングローラ５に伝達される。リングローラ５が回転した場合、この回転は、太陽ローラ４及びピニオンローラ６を介してシャフト２に伝達される。すなわち、キャリア１１を固定すると、複数のピニオンローラ６は、第１太陽ローラ４ａ及び第２太陽ローラ５ｂの周りを公転せず、リングローラ５が回転することになる。この場合、リングローラ５が出力軸に連結され、太陽ローラ４が入力軸に連結されていてもよいし、リングローラ５が入力軸に連結され、太陽ローラ４が出力軸に連結されていてもよい。本実施形態においては、キャリア１１を固定したが、例えば、リングローラ５を固定してキャリア１１を回転させることもできる。

各トラクション部の面圧は、シャフト２及びリングローラ５等との間で伝達すべきトルクの大きさに応じた適正なものとなる。その結果、減速機１は、回転要素同士の各接触部で過大な滑りが発生したり又はこれら各接触部の面圧が過大になることによって転がり抵抗が過大になったりすることを抑制できる。

前述したように、ローディング機構７は、ボールカムを利用して、減速機１が有する回転要素同士の間で動力を伝達させる。ボールカムは、トルクが入力されると、入力されたトルクに比例した推力を回転軸Ｚｒ方向へ発生させ、回転要素同士の接触部に必要な押付力を発生させる。この押付力によって、各回転要素、例えば、太陽ローラ４及びピニオンローラ６が弾性変形し、第１太陽ローラ４Ａと第２太陽ローラ４Ｂとが、回転軸Ｚｒ方向へ接近する。

この際に、太陽ローラ４Ｂの内径と、ローディングカラー３の外径との間の隙間Ｓｂが過大であると太陽ローラ４が回転軸Ｚｒに対して傾き、ローディング機構７の周方向に複数存在するボール１６又はボール２０が第１カム溝１７及び第２カム溝１８に乗り上げる量が異なることが発生する可能性がある。太陽ローラ４の傾きにより、ボール１６又はボール２０が第１カム溝１７及び第２カム溝１８から脱落したり、各ピニオンローラ６の径方向の位置が異なって、減速機１に振動が発生したりする可能性がある。

本実施形態において、前述したように、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂは、両者が対向する側の反対側に、ローディングカラー３の外周面３Ｐと接する案内面４ＡＰ及び案内面４ＢＰが形成される。この部分における隙間Ｓｂは、嵌め合いの隙間である。この嵌め合いは、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂとローディングカラー３とを相対的に動かし得るすき間嵌めである。例えば、基準穴をＨ６とした場合、軸の公差域クラスはｆ６、ｇ５、ｈ５程度、基準穴をＨ７とした場合、軸の公差域クラスはｆ７、ｇ６、ｈ６程度である。

本実施形態において、案内面とは、嵌め合い面直径の１／２００以下の場合であり、隙間とは、嵌め合い面直径の１／２００よりも大きい場合である。嵌め合い面直径は、例えば、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂの案内面４ＡＰ及び案内面４ＢＰの内径である。第１太陽ローラ４Ａとローディングカラー３の外周面３Ｐとの間隔（空間）及び第２太陽ローラ４Ｂとローディングカラー３の外周面３Ｐとの間隔（空間）の大きさよって案内面又は隙間が定義される。例えば、嵌め合い面直径が１９ｍｍで、空間が５４μｍである場合、０．０５４／１９＝１／３５１≦１／２００なので、案内面である。

このような構造により、太陽ローラ組立体１００は、回転軸Ｚｒに対する、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂの傾きを抑制する。その結果、太陽ローラ組立体１００は、ボール１６又はボール２０が第１カム溝１７及び第２カム溝１８から脱落したり、各ピニオンローラ６の径方向の位置が異なって、減速機１に振動が発生したりする可能性を低減することができる。

第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂは、両者が対向する側に、ローディングカラー３との間に隙間Ｓａを有している。この隙間Ｓａは、隙間Ｓｂよりも大きい。太陽ローラ４は、太陽ローラ４とピニオンローラ６との間の法線力に起因して弾性変形することがある。この弾性変形により、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂとローディングカラー３との間の面圧が上昇し、結果として第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂは、回転軸Ｚｒ方向へ滑らかに移動できない可能性がある。

本実施形態において、太陽ローラ組立体１００は、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂとローディングカラー３の外周面３Ｐとの間に隙間Ｓａを有する。太陽ローラ４とピニオンローラ６との間の法線力に起因した太陽ローラ４の弾性変形が発生した場合、その弾性変形は、隙間Ｓａの部分に逃げることができる。その結果、第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂは、回転軸Ｚｒ方向に滑らかに移動することができるので、太陽ローラ組立体１００は、シャフト２の回転開始時等において、滑らかな動力の伝達を実現することができる。また、太陽ローラ組立体１００は、トルクの変動によって生じる第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂの回転軸Ｚｒ方向への移動を滑らかに実現することができる。隙間Ｓａの大きさは限定されるものではないが、例えば、太陽ローラ４に、前述した法線力によって発生する、太陽ローラ４の径方向に向かう弾性変形の大きさ以上とすることが好ましい。

（第１変形例）
図７は、太陽ローラ組立体の第１変形例を示す断面図である。図８は、第１変形例に係る第１太陽ローラを示す断面図である。図２に示した太陽ローラ組立体１００において、第１太陽ローラ４Ａの拡径部４ＡＳは、案内面４ＡＰの位置から開口部に向かって内径が一定である。また、第２太陽ローラ４Ｂの拡径部４ＢＳは、案内面４ＢＰの位置から開口部に向かって内径が一定である。

本変形例の太陽ローラ組立体１００ａにおいて、第１太陽ローラ４Ａａの拡径部４ＡＴは、案内面４ＡＰの位置から開口部に向かって内径が徐々に大きくなっている。また、第２太陽ローラ４Ｂａの拡径部４ＢＴは、案内面４ＢＰの位置から開口部に向かって内径が徐々に大きくなっている。太陽ローラ組立体１００ａは、これらの点が前述した太陽ローラ組立体１００とは異なる。これら以外の構造について、太陽ローラ組立体１００ａは、太陽ローラ組立体１００と同様である。

図８に示すように、第１太陽ローラ４Ａａは、案内面４ＡＰの内径がｄ１であるのに対し、拡径部４ＡＴの開口部の内径は、ｄ１よりも大きいｄ２である。図８には第１太陽ローラ４Ａａのみを示すが、第２太陽ローラ４Ｂａも第１太陽ローラ４Ａａと同様の構造である。第１太陽ローラ４Ａａの拡径部４ＡＴ及び第２太陽ローラ４Ｂａの拡径部４ＢＴは、それぞれの開口部（案内面４ＡＰ及び案内面４ＢＰとは反対側の開口部）に向かってテーパー状に拡径している。

このような構造により、太陽ローラ組立体１００ａも、前述した太陽ローラ組立体１００と同様の作用及び効果を奏する。

（第２変形例）
図９は、太陽ローラ組立体の第２変形例を示す断面図である。図２に示した太陽ローラ組立体１００は、第１太陽ローラ４Ａと第２太陽ローラ４Ｂとに、それぞれ拡径部４ＡＳと拡径部４ＢＳとを設けることにより、ローディングカラー３と太陽ローラ４との間に隙間Ｓａを設けた。本変形例において、太陽ローラ組立体１００ｂは、ローディングカラー３ｂの外周面３Ｐｂに、直径が小さくなる部分３Ｓ（以下、適宜凹部３Ｓという）を設けることにより、ローディングカラー３と太陽ローラ４との間に隙間Ｓａを設ける。この点が、太陽ローラ組立体１００ｂと太陽ローラ組立体１００とが異なる。これら以外の構造について、太陽ローラ組立体１００ｂは、太陽ローラ組立体１００と同様である。

ローディングカラー３ｂは、第１太陽ローラ４Ａｂ及び第２太陽ローラ４Ｂｂと対向する部分に、凹部３Ｓを有する。第１太陽ローラ４Ａｂ及び第２太陽ローラ４Ｂｂは、回転軸Ｚｒ方向に向かって、いずれも内径が一定である。このような構造により、ローディングカラー３ｂに第１太陽ローラ４Ａｂ及び第２太陽ローラ４Ｂｂを取り付けると、ローディングカラー３ｂの凹部３Ｓにより、ローディングカラー３ｂと第１太陽ローラ４Ａｂの内周面及び第２太陽ローラ４Ｂｂの内周面との間に隙間Ｓａが形成される。

太陽ローラ組立体１００ｂも、前述した太陽ローラ組立体１００、１００ａと同様の作用及び効果を奏する。また、ローディングカラー３ｂに凹部３Ｓを設けることにより、第１太陽ローラ４Ａｂ及び第２太陽ローラ４Ｂｂに拡径部を設ける必要はないので、第１太陽ローラ４Ａｂ及び第２太陽ローラ４Ｂｂの肉厚の減少を抑制できる。

（第３変形例）
図１０は、太陽ローラ組立体の第３変形例を示す断面図である。図１１は、第３変形例のローディングカラーを示す断面図である。第３変形例の太陽ローラ組立体１００ｃは、第２変形例の太陽ローラ組立体１００ｂと同様であるが、ローディングカラー３ｃが有する凹部３Ｓｃの形状が異なる。これら以外の構造について、太陽ローラ組立体１００ｃは、太陽ローラ組立体１００ｂと同様である。

図９に示す、第２変形例のローディングカラー３ｂは、凹部３Ｓの部分において直径が小さくなり、回転軸Ｚｒ方向に向かって凹部３Ｓが終了するまで直径は変わらない。これに対して、ローディングカラー３ｃは、図１１に示すように、凹部３Ｓｃの部分において、回転軸Ｚｒ方向に向かって直径ｄ１から徐々に小さくなり、直径がｄ２で最小値をとる。ローディングカラー３ｃは、凹部３Ｓｃの直径がｄ２になったところを超えると、回転軸Ｚｒ方向へ向かって直径が徐々に大きくなり、最後には直径がｄ１になる。

太陽ローラ組立体１００ｃも、前述した太陽ローラ組立体１００ｂと同様の作用及び効果を奏する。また、太陽ローラ組立体１００ｃが有するローディングカラー３ｃは、凹部３Ｓｃの位置で直径が徐々に変化するため、直径が変化する部分への応力集中が抑制される。

（第４変形例）
図１２は、太陽ローラ組立体の第４変形例を示す断面図である。第４変形例の太陽ローラ組立体１００ｄは、図２に示す第１実施形態の太陽ローラ組立体１００の第１太陽ローラ４Ａ及び第２太陽ローラ４Ｂと、図９に示す第２変形例の太陽ローラ組立体１００ｂのローディングカラー３ｂとを組み合わせたものである。すなわち、太陽ローラ組立体１００ｄは、第１太陽ローラ４Ａの拡径部４ＡＳ及び第２太陽ローラ４Ｂの拡径部４ＢＳと、ローディングカラー３ｂの外周面３Ｐｂに設けられた凹部３Ｓとによって、隙間Ｓａが形成される。これら以外の構造について、太陽ローラ組立体１００ｄは、太陽ローラ組立体１００及び太陽ローラ組立体１００ｂと同様である。

太陽ローラ組立体１００ｄは、前述した太陽ローラ組立体１００及び太陽ローラ組立体１００ｂと同様の作用及び効果を奏する。さらに、太陽ローラ組立体１００ｄは、拡径部４ＡＳ及び拡径部４ＢＳと、凹部３Ｓとによって隙間Ｓａが形成されるので、拡径部４ＡＳ及び拡径部４ＢＳと、凹部３Ｓとのいずれか一方のみでは十分な隙間Ｓａが形成できないときでも、十分な隙間Ｓａが形成される。

（第５変形例）
図１３は、太陽ローラ組立体の第５変形例を示す断面図である。第５変形例の太陽ローラ組立体１００ｅは、図７に示す第１変形例の太陽ローラ組立体１００ａの第１太陽ローラ４Ａａ及び第２太陽ローラ４Ｂａと、図１０に示す第３変形例の太陽ローラ組立体１００ｃのローディングカラー３ｃとを組み合わせたものである。すなわち、太陽ローラ組立体１００ｅは、第１太陽ローラ４Ａａの拡径部４ＡＴ及び第２太陽ローラ４Ｂａの拡径部４ＢＴと、ローディングカラー３ｃの外周面３Ｐｃに設けられた凹部３Ｓｃとによって、隙間Ｓａが形成される。これら以外の構造について、太陽ローラ組立体１００ｅは、太陽ローラ組立体１００ａ及び太陽ローラ組立体１００ｃと同様である。

太陽ローラ組立体１００ｅは、前述した太陽ローラ組立体１００ａ及び太陽ローラ組立体１００ｃと同様の作用及び効果を奏する。さらに、太陽ローラ組立体１００ｅは、拡径部４ＡＴ及び拡径部４ＢＴと、凹部３Ｓｃとによって隙間Ｓａが形成されるので、拡径部４ＡＴ及び拡径部４ＢＴと、凹部３Ｓｃとのいずれか一方のみでは十分な隙間Ｓａが形成できないときでも、十分な隙間Ｓａが形成される。

（実施形態２）
図１４は、実施形態２に係る太陽ローラ組立体を示す断面図である。図１５は、太陽ローラの移動量を説明するための図である。太陽ローラ組立体１００ｆは、図１に示す実施形態１の減速機１が備える太陽ローラ組立体１００に代えて用いられる。太陽ローラ組立体１００ｆは、図２に示す、実施形態１の太陽ローラ組立体１００と同様であるが、第１太陽ローラ４Ａｆ及び第２太陽ローラ４Ｂｆの内周面とローディングカラー３の外周面３Ｐとの間に所定の大きさの隙間Ｓｆを有している。ボールカムを利用したローディング機構７は、入力されたトルクに比例した推力を回転軸Ｚｒ方向へ発生させ、第１太陽ローラ４Ａｆ及び第２太陽ローラ４Ｂｆと図１に示すピニオンローラ６との接触面に必要な押付力を発生させる。

この押付力によって、図１に示す減速機１の各回転要素が弾性変形し、第１太陽ローラ４Ａｆと第２太陽ローラ４Ｂｆとが、回転軸Ｚｒ方向へ互いに接近する。両者の移動量が大きい場合、ローディング機構７が有するボール１６及びボール２０が、図１５に示す第１カム面１７Ｐ及び第２カム面１８Ｐから乗り上げて、脱落する可能性がある。

太陽ローラ組立体１００ｆにおいて、第１太陽ローラ４Ａｆ側のカム板１５が有する第２カム溝１８の深さをＡ１、第２太陽ローラ４Ｂｆ側のカム板１９が有する第２カム溝１８の深さをＡ２とする。第１太陽ローラ４Ａｆの第１カム溝１７の深さをＢ１、第２太陽ローラ４Ｂｆの第１カム溝１７の深さをＢ２、第１太陽ローラ４Ａｆと第２太陽ローラ４Ｂｆとの回転軸Ｚｒ方向における間隔をＨとする。

図１５に示すように、例えば、第２太陽ローラ４Ｂｆ側のボール２０が、第１カム面１７Ｐ及び第２カム面１８Ｐから乗り上げようとした場合を考える。この場、第２太陽ローラ４Ｂｆの太陽ローラ移動量δが、第２太陽ローラ４Ｂｆの第１カム溝１７の深さＢ１よりも大きい場合、ボール２０は、第２太陽ローラ４Ｂｆとカム板１９との間から脱落する。

太陽ローラ組立体１００ｆは、上述したＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｈを、式（１）から式（４）のように規定する。このようにすることで、ボール１６及びボール２０が第１カム面１７Ｐ及び第２カム面１８Ｐから乗り上げる前に、第１太陽ローラ４Ａｆと第２太陽ローラ４Ｂｆとが接触する。その結果、ボール１６及びボール２０がローディング機構７から脱落する可能性が低減される。
Ａ１＞Ｈ・・（１）
Ｂ１＞Ｈ・・（２）
Ａ２＞Ｈ・・（３）
Ｂ２＞Ｈ・・（４）

（電気自動車への適用）
電動機を走行用の電動機として備えた電気自動車の駆動装置（電気自動車用駆動装置）として、減速機１が用いられる。減速機１は、実施形態１及びその変形例の太陽ローラ組立体１００〜１００ｅ及び実施形態２の太陽ローラ組立体１００ｅを備えることができる。このような減速機１が電気自動車に適用される場合、減速機１は、例えば、シャフト２に電動機の出力が入力される。そして、減速機１のリングローラ５又はキャリア１１に前述した電気自動車の駆動輪が取り付けられる。減速機１は、電動機の回転速度を減速し、トルクを増大させて、前述した電気自動車の駆動輪に伝達して、電気自動車を走行させる。減速機１は、回転要素としての太陽ローラ４等と、リングローラ５と、キャリア１１とのいずれか１つに電動機の出力が入力され、電動機の出力が入力された回転要素以外の回転要素に電気自動車の駆動輪が取り付けられてもよい。

以上、本実施形態及びその変形例を説明したが、前述した内容により本実施形態及びその変形例が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、本実施形態及びその変形例の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

１ 摩擦ローラ式減速機（減速機）
２ シャフト
３、３ｂ、３ｃ ローディングカラー
３Ｓ、３Ｓｃ 凹部
３Ｐ、３Ｐｂ。３Ｐｃ 外周面
４ＡＰ、４ＢＰ 案内面
４ＡＳ、４ＢＳ、４ＡＴ、４ＢＴ 拡径部
４ 太陽ローラ
４Ａ、４Ａａ、４Ａｂ、４Ａｆ 第１太陽ローラ
４Ｂ、４Ｂａ、４Ｂｂ、４Ｂｆ 第２太陽ローラ
５ リングローラ
６ 遊星ローラ（ピニオンローラ）
７ ローディング機構
１１ キャリア
１２ 止め輪
１３ 支え環
１５、１９ カム板
１６、２０ ボール
１７ 第１カム溝
１７Ｐ 第１カム面
１８ 第２カム溝
１８Ｐ 第２カム面
２１ 軸受装置
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、１００ｆ 太陽ローラ組立体

Claims (5)

1. 少なくとも動力が入力されるシャフトと、
   前記シャフトの外周面に取り付けられる円筒部材と、
   前記円筒部材に取り付けられ、かつ前記シャフトの軸方向に対して移動可能である第１太陽ローラと、
   前記第１太陽ローラと対向して前記円筒部材に取り付けられて、前記シャフトの軸方向に対して移動可能である第２太陽ローラと、
   前記第１太陽ローラ及び前記第２太陽ローラの外周部に接する複数のピニオンローラと、
   複数の前記ピニオンローラが内周面に接するリングローラと、を含み、
   前記第１太陽ローラ及び前記第２太陽ローラは、両者が対向する側に、前記円筒部材との間に隙間を有し、対向する側の反対側には前記円筒部材の外周面と接する案内面が形成される、摩擦ローラ式減速機。
2. 複数の前記ピニオンローラは、前記太陽ローラの周りを公転せず、前記リングローラが回転する、請求項１に記載の摩擦ローラ式減速機。
3. それぞれの前記ピニオンローラを回転できるように支持し、かつそれぞれの前記ピニオンローラを前記太陽ローラと前記リングローラとの間をこれらの周方向に沿って移動できるように支持するキャリアを回転要素として有する、請求項１に記載の摩擦ローラ式減速機。
4. 前記太陽ローラ及び前記リングローラのうちの一方は、電気自動車が備える電動機の出力軸に連結され、他方は前記電気自動車が備える駆動輪に接続される、請求項２に記載の摩擦ローラ式減速機。
5. 前記太陽ローラ及び前記キャリアのうちの一方は、電気自動車が備える電動機の出力軸に連結され、他方は前記電気自動車が備える駆動輪に接続される、請求項３に記載の摩擦ローラ式減速機。

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