JP2015206389A - 遊星ローラ式トラクションドライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】伝達効率が向上する遊星ローラ式トラクションドライブ装置を提供する。【解決手段】ハウジング７０と、入力軸３０と、ハウジングに対し軸方向へ相対移動可能なサンローラ４０と、ハウジングに対し軸方向へ相対移動可能なリングローラ１０，２０と、ハウジングに対し径方向へ相対移動可能なピニオンローラ５０と、キャリア６０，６１と、入力軸及びサンローラ又はハウジング及びリングローラを回転伝達可能に連結し、連結対象の一方に形成される第１カム面３６と、連結対象の他方に形成される第２カム面４６と、第１カム面と第２カム面との間に設けられる転動体９とを有するカム機構５，６と、第１カム面と第２カム面の軸方向距離Ｑを変更可能な軸方向距離変更手段８とを備え、カム機構は第１カム面および第２カム面の一方から他方へ伝達される力の軸方向分力Ｆ１，Ｆ２を軸方向距離に応じて変化させる。【選択図】図１

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式トラクションドライブ装置に関する。

従来、例えば特許文献１に記載されるような遊星ローラ式トラクションドライブ装置が知られている。この遊星ローラ式トラクションドライブ装置は、サンローラと一体に回転するカムリングを有し、サンローラとカムリングに対向して形成されたカム面間に設けられた転動体を介して動力が伝達されるようになっている。

トラクションドライブ機構では、ローラ間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、油膜のせん断力を利用してトルク伝達を行う。特許文献１に記載の遊星ローラ式トラクションドライブ装置では、上記したように、カム面および転動体から構成されるトルクカム機構を用いることにより、入力トルクに応じた押圧力を得るようにしている。

特開２００４−１１６６７０号公報

ところで、上記遊星ローラ式トラクションドライブ装置では、入力トルクに対する接触部の押圧力は、トルクカム機構の設計によって一義的に決まってしまう。しかし、ローラ間で油膜を形成するトラクション油のトラクション係数は油温により変化するため、要求される押圧力はトラクション油の油温により異なる。そこで、入力トルクに応じた押圧力を得る方式では一般的に油温の高い条件、すなわち最も滑りやすい条件を想定して押圧力を設定している。このため、油温の低い条件では、接触部に押圧力が過大に加わってしまいトルク伝達が妨げられて伝達効率が低下するという問題が生じていた。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、伝達効率が向上する遊星ローラ式トラクションドライブ装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
本発明の遊星ローラ式トラクションドライブ装置は、ハウジング、入力軸、サンローラ、リングローラ、ピニオンローラ、キャリア、カム機構、および軸方向距離変更手段を備えている。

入力軸は、ハウジングに回転可能に支持されている。サンローラは、入力軸に回転伝達可能に設けられ、入力軸の軸方向に対して所定角度をなすテーパ状の外壁面を有し、ハウジングに対し軸方向へ相対移動可能である。リングローラは、サンローラに対し径方向外側に設けられている環状部材であり、入力軸の軸方向に対して所定角度をなすテーパ状の内壁面を有し、ハウジングに回転方向で係合可能であり、ハウジングに対し軸方向へ相対移動可能である。

ピニオンローラは、サンローラの外壁面に外接するとともにリングローラの内壁面に内接しているテーパ状の外壁面を有し、ハウジングに対し径方向へ相対移動可能である。キャリアは、ピニオンローラを当該ピニオンローラの軸心まわりに回転可能に且つサンローラまわりに公転可能に支持し、ピニオンローラの公転成分を外部へ出力する。

カム機構は、入力軸およびサンローラ、または、ハウジングおよびリングローラを回転伝達可能に連結し、当該連結される二つの部材の一方に一体に形成されている第１カム面と、連結される二つの部材の他方に一体に形成されている第２カム面と、第１カム面と第２カム面との間に設けられている転動体とを有する。軸方向距離変更手段は、第１カム面と第２カム面の軸方向距離を変更可能である。カム機構は、第１カム面および第２カム面の一方から他方へ伝達される力の軸方向分力を軸方向距離に応じて変化させる。

本構成によれば、軸方向距離変更手段によって第１カム面と第２カム面との軸方向距離を変更することで、伝達トルクが入力軸に付加された際にカム面に生じる軸方向分力を、同じ伝達トルクであっても異ならせることができる。カム機構における軸方向分力は、各ローラの接触部（テーパ状の外壁面または内壁面）における押圧力として作用する。このため、例えば接触部の滑りに大きな影響を与える油温等の条件に応じて軸方向距離を調整することで、その運転条件に応じた好適な軸方向分力が得られる。さらには、適切な押圧力を作用させることが可能となり遊星ローラ式トラクションドライブ装置における動力の伝達効率を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係る遊星ローラ式トラクションドライブ装置の全体を模式的に示す断面図。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。 本発明の第１実施形態に係る遊星ローラ式トラクションドライブ装置の全体を模式的に示す断面図。 図４のＶ−Ｖ線断面図 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図。 入力トルクとスラスト力の関係を示すグラフ。 油圧可変制御を示すフローチャート。 必要なスラスト力と油圧との関係を示す図。 本発明の第２実施形態に係る遊星ローラ式トラクションドライブ装置の全体を模式的に示す断面図。 本発明の第２実施形態に係る遊星ローラ式トラクションドライブ装置の全体を模式的に示す断面図。 他の実施形態に係る流体力可変制御を示すフローチャート。

〈第１実施形態〉
［構成］
本発明の第１実施形態について、図１〜図９を参照しつつ説明する。図１に示すように、本実施形態に係る遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０１は、ハウジング７０と、ハウジング７０に回転可能に支持される入力軸３０と、トルクカム機構５を介して入力軸３０に回転伝達可能に設けられるサンローラ４０とを有する。さらに、サンローラ４０の径方向外側に設けられる一対のリングローラ１０、２０と、各リングローラ１０，２０に内接するとともにサンローラ４０に外接する複数のピニオンローラ５０と、各ピニオンローラ５０を自転かつ公転自在に支持するキャリア６０，６１とを有する。なお、本発明において「外接する」「内接する」とは、油膜を介在させて回転伝達可能に接している状態を意味する。

サンローラ４０、各リングローラ１０，２０、およびキャリア６０，６１の中心軸線Ｌは一致している。ピニオンローラ５０が自転するときの回転中心軸はサンローラ４０の中心軸線Ｌと平行である。なお、複数のピニオンローラ５０は、サンローラ４０の周方向に関して互いにほぼ等間隔で配置されている。また、入力軸３０は例えば図示しないモータ等に接続されて、回転駆動されるようになっている。そして、入力軸３０の一部および各ローラ１０，２０，３０，４０，５０がハウジング７０内に収容されている。さらに、各リングローラ１０，２０およびサンローラ４０は、ハウジング７０に対し軸方向へ相対移動可能となっており、ピニオンローラ５０はハウジング７０に対し径方向へ相対移動可能となっている。以下、各部材について順に詳述する。

第１リングローラ１０および第２リングローラ２０は、環状形状をなし、その軸方向に間隔をおいて対向配置されており、第１リングローラ１０が第２リングローラ２０よりも一方側（図１における左側）に配置されている。各リングローラ１０，２０は、回転規制された状態で、複数のコイルばね８１を介してハウジング７０に係合している。コイルばね８１は軸方向に平行かつ伸縮可能に設けられており、各リングローラ１０，２０は軸方向に摺動可能となっている。

第１リングローラ１０の外周面であって、第２リングローラ２０と対向する側の端部には、周方向に連続した凹部１１が形成されている。同様に、第２リングローラ２０の外周面であって、第１リングローラ１０と対向する側の端部には、周方向に連続した凹部２１が形成されている。そして、各凹部１１，２１により圧力室１３が形成されている。この圧力室１３には、図示しないオイルポンプや圧力調整弁等を含む油圧回路１４が接続され、この油圧回路１４は制御装置１５（制御手段）に接続されている。なお、制御装置１５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え種々の演算処理および各出力機器への出力が可能なＥＣＵであって、本実施形態の遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０１の制御機能を司るものである。そして、制御装置１５によって圧力室１３内の油圧（流体圧）を調整することによって、圧力室１３から各リングローラ１０，２０に作用する力を調整できるようになっている。

第１リングローラ１０の内周面には、軸方向の一方側から他方側（図１の左側から右側）にかけて内径が徐々に大きくなる第１リング側テーパ面部１２が形成されている。第２リングローラ２０の内周面には、軸方向の一方側から他方側にかけて内径が徐々に小さくなる第２リング側テーパ面部２２が形成されている。第１リング側テーパ面部１２のテーパ角度（軸方向に対する傾斜角度）の大きさは、第２リング側テーパ面部２２のテーパ角度の大きさと等しい。第１リング側テーパ面部１２および第２リング側テーパ面部２２は、特許請求の範囲に記載の「リングローラの内壁面」に相当する。

各ピニオンローラ５０の外周面には、軸方向の一方側から他方側にかけて外径が徐々に大きくなる第１ピニオン側テーパ面部５１と、軸方向の一方側から他方側にかけて外径が徐々に小さくなる第２ピニオン側テーパ面部５２と、が軸方向に間隔をおいて形成されており、第１ピニオン側テーパ面部５１が第２ピニオン側テーパ面部５２よりも軸方向の一方側（図１における左側）に配置されている。第１ピニオン側テーパ面部５１のテーパ角度の大きさは、第２ピニオン側テーパ面部５２のテーパ角度の大きさと等しく、各ピニオン側テーパ面部５１，５２の外径の最大値および最小値はそれぞれ等しい。

そして、第１リング側テーパ面部１２と第１ピニオン側テーパ面部５１、第２リング側テーパ面部２２と第２ピニオン側テーパ面部５２とがそれぞれ接触するようになっている。各ピニオン側テーパ面部５１，５２のテーパ角度は、接触する各リング側テーパ面部１２，２２のテーパ角度と略等しい。第１ピニオン側テーパ面部５１および第２ピニオン側テーパ面部５２は、特許請求の範囲に記載の「ピニオンローラの外壁面」に相当する。

さらに、ピニオンローラ５０の外周面には、円筒面部５３が形成されている。円筒面部５３は、ピニオン側テーパ面部５１，５２間に配置され、第１ピニオン側テーパ面部５１の他方側端部と第２ピニオン側テーパ面部５２の一方側端部とに連続している。

サンローラ４０は、入力軸３０側に設けられる軸部としての太陽軸４１と、円錐台形状をなすサンローラ部４２とで構成される。サンローラ部４２の外周面には、軸方向の一方側から他方側にかけて外径が徐々に小さくなるサン側テーパ面部４３が形成されている。サン側テーパ面部４３のテーパ角度は第１ピニオン側テーパ面部５１と略等しい。そして、このサン側テーパ面部４３と、第１ピニオン側テーパ面部５１とが接触するようになっている。サン側テーパ面部４３は、特許請求の範囲に記載の「サンローラの外壁面」に相当する。

キャリア６０，６１は、ピニオンローラ５０を軸方向両側から支持しており、ピニオンローラ５０の一方側（図１における左側）に配置される第１キャリア６０と、ピニオンローラ５０の他方側（図１における右側）に配置される第２キャリア６１とで構成される。第１キャリア６０は入力軸３０の外周側に位置する円筒部６２と、フランジ部６３とを有する。第２キャリア６１は、出力軸６４とフランジ部６５とを有し、各フランジ部６３，６５には円周方向等間隔に孔６６が形成されている。孔６６は、ピニオンローラ支持軸６７よりも径方向で僅かに大きく形成されており、この孔６６にピニオンローラ支持軸６７が挿入されて、ピニオンローラ５０をピニオンローラ支持軸６７回りに自転可能に支持すると共に、太陽軸４１の回りに公転可能に支持している。これにより、ピニオンローラ５０の公転成分が出力軸６４へ出力される。

次に本発明の要部である、トルクカム機構５について図２〜図５を参照して詳述する。なお、図２、図５では、サンローラ４０の太陽軸４１のみを示しており、キャリア６０，６１は省略している。

図２に示すように、太陽軸４１の入力軸側端面には、複数（本実施形態では４つ）の溝４４が周方向等間隔に形成されている。溝４４は、円環の一部形状（中心角約４５度）をなし、平坦な底部４５と、底部４５から連続したカム面４６（第１カム面）とを有している。カム面４６は、底部４５から立ち上がった凸曲面（曲率半径一定）に形成されており、その立ち上がり先端は太陽軸４１の端面と同じになっている。また、図３に示すように、入力軸３０の太陽軸側端面にも同様に溝３４（底部３５およびカム面３６（第２カム面））が形成され、両カム面３６，４６間には球体形状をなすカム９（転動体）が設けられている。

ここで、リード角θとは、カム９のカム面３６，４６での接触点（例えばＤ１、Ｄ２）における接平面（Ｍ１、Ｍ２）と、接触点を通るとともに軸方向に対し垂直な垂直面（Ｎ１、Ｎ２）とのなす角度のことを言う。例えば、図３に示す態様においては、カム９とカム面４６との接触点Ｄ１（第１接触点）における接平面Ｍ１（第１接平面）と、接触点Ｄ１を通るとともに軸方向に垂直な平面である垂直面Ｎ１（第１垂直面）とのなす角度がリード角θ１である。また、図６に示す態様においては、カム９とカム面４６との接触点Ｄ２（第２接触点）における接平面Ｍ２（第２接平面）と、接触点Ｄ２を通るとともに軸方向に垂直な平面である垂直面Ｎ２（第２垂直面）とのなす角度がリード角θ２である。

各カム面３６，４６は、底部３５，４５から徐々にリード角θが減少するように対向面側に脹らんだ形状となっている。言い換えれば、カム面３６は、入力軸３０の端面からの位置によりリード角θが異なるように形成され、カム面４６は、太陽軸４１の端面からの位置によりリード角θが異なるように形成されている。このように、各カム面３６，４６が凸曲面に形成されているため、カム９は接触位置によって異なるリード角θでカム面３６，４６に接触するようになっている。そして、カム９は、動力伝達時において、リード角θが最大角度θ１（図３）から最小角度θ２（図５）までの範囲で各カム面３６，４６に接触するようになっている。

さらに、本実施形態においては、圧力室１３、油圧回路１４、コイルばね８１によって、各カム面３６、４６の軸方向距離Ｑを変更する軸方向距離変更手段８（図１参照）が構成されている（詳細後述）。なお、本実施形態の遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０１は、各リングローラ１０，２０の回転を拘束することで、サンローラ４０とキャリア６０，６１との間で回転数を減速して動力を伝達する減速機構として機能する。

［作用］
次に、本実施形態における遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０１の作動について、主にトルクカム機構５の作動を中心に説明する。

まず、入力軸３０が回転駆動されて、トルクカム機構５に入力トルクＴが伝達されると、カム９がカム面３６，４６に沿って円周方向に移動する。すると、入力トルクＴによって作用する円周方向力（図３に示す力Ｆｃ１、図６に示す力Ｆｃ２）と、リード角θによって決まるスラスト力Ｆ（図３に示す力Ｆ１、図６に示す力Ｆ２）が発生する。スラスト力Ｆは、軸方向のカム推力であって、両カム面間３６，４６で伝達される力（図３に示す力Ｆｔ１、図６に示す力Ｆｔ２）の軸方向分力である。このスラスト力Ｆの作用により、動力伝達に必要な押圧力（法線方向の力）が各トラクション接触部（第１リング側テーパ面部１２と第１ピニオン側テーパ面部５１との接触部、第２リング側テーパ面部２２と第２ピニオン側テーパ面部５２との接触部、第１ピニオン側テーパ面部５１とサン側テーパ面部４３との接触部。以下、単に「接触部」と言う。）に作用する。なお、スラスト力Ｆは次式（１）で与えられる。
Ｆ＝Ｔ／（ｒtanθ）・・・（１）

ここで、ｒは太陽軸４１の中心から接触点Ｄ１，Ｄ２までの半径である。トルクカム機構５によって動力が伝達される際に、入力トルクＴに応じたスラスト力Ｆが発生する。また、その大きさは、カム９の接触点におけるリード角θによって決まるため、例えば、図３に示すようにカム９がリード角θ１で接触する場合には、入力トルクＴに対して得られるスラスト力Ｆは、図７に実線で示すグラフで与えられる。

次に、圧力室１３の油圧を増大させた場合の遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０１の作動について説明する。図４は、図１と同じく第１実施形態に係る遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０１の全体を模式的に示す断面図であるが、圧力室１３の油圧が図１と比較して大きい場合の態様を示す図である。圧力室１３の油圧を増大させると、その油圧により各リングローラ１０，２０は軸方向において離間する方向へ移動する。このとき、コイルばねは軸方向に縮む。そしてさらに、各ピニオンローラ５０が径方向外側へ移動し、サンローラ４０（太陽軸４１）が他方側（図１における右側）へ移動する。これにより、図５、図６に示すように、トルクカム機構５において、カム９が各カム面３６，４６に沿って移動し、その接触位置が変化し、例えば図６に示すようにリード角θ２で接触する。このとき、太陽軸４１と入力軸３０との対向面間には隙間（軸方向距離Ｑ）が生じている。この際、入力トルクＴに対して得られるスラスト力Ｆは、図７に一点鎖線で示すグラフで与えられる。

図７に示すように、本実施形態では、同一入力トルクＴに対して、カム９のカム面３６，４６に対する接触位置のリード角θによって異なるスラスト力Ｆを得る。さらに、接触位置でのリード角θが小さいほどより大きなスラスト力Ｆが得られるようになっている（θ１＞θ２、Ｆ１＜Ｆ２）。

次に、圧力室１３の油圧を減少させる際の作動について説明する。圧力室１３の油圧を減少させると、コイルばね８１の復元力が各リングローラ１０，２０を軸方向に互いに近づける方向に作用するため、各リングローラ１０，２０は軸方向において互いに近付く方向へ移動する。さらに、各ピニオンローラ５０が径方向内側へ移動し、サンローラ４０および太陽軸４１が一方側（図４における左側）へ移動する。これに伴い、カム９は各カム面３６，４６に沿って移動し、例えばリード角θ１で接触する。

次に、本実施形態における遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０１の油圧可変制御について説明する。なお、この油圧可変制御は、制御装置１５によって実行される。図８に示すように、まず、出力軸回転数Ｎｏｕｔと入力軸回転数Ｎｉｎを検出し（ステップＳ１）、次に、検出した出力軸回転数Ｎｏｕｔと入力軸回転数Ｎｉｎおよび減速比Ｒｓに基づいて実測スリップ率Ｓｒを算出する（ステップＳ２）。なお、実測スリップ率Ｓｒとは、現在の運転状況において各ローラ１０，２０，４０，５０同士の接触部において生じている滑りの程度を、出力軸回転数Ｎｏｕｔと入力軸回転数Ｎｉｎから算出したものである。

そして、実測スリップ率Ｓｒと目標スリップ率Ｓｔに基づいて圧力室１３の油圧Ｐを算出する（ステップＳ３）。油圧Ｐは、目標スリップ率Ｓｔと実測スリップ率Ｓｒとの差に、例えば所定の係数Ｋを乗じて算出する。

ここで、滑りが大きい場合（実測スリップ率Ｓｒが目標スリップ率Ｓｔと比較して大きい場合）には、油圧Ｐが大きく設定される。逆に滑りが小さい場合（実測スリップ率Ｓｒと目標スリップ率Ｓｔとの差が小さい場合）には、油圧Ｐが小さく設定される。

そして、算出した油圧Ｐに応じた制御を行う（ステップＳ４）。なお、この油圧可変制御ルーチンは、所定時間ごとに繰り返されるものであって、適宜、圧力室１３の油圧Ｐを設定しなおすようになっている。

［効果］
トラクションドライブ機構では、各ローラ１０，２０，４０，５０同士の油膜を介した接触部に押圧力を作用させることで、油膜のせん断力を利用してトルク伝達を行うことが可能である。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な滑り（スリップ）が生じないように、トルク伝達に必要な押圧力（法線力）を作用させる必要がある。本実施形態では、その軸方向の推力（スラスト力Ｆ）を作用させるトルクカム機構５により各接触部に押圧力を付加することが可能となる。これによって接触部にトラクション力を発生させることができ、サンローラ４０と各ピニオンローラ５０との間、および各ピニオンローラ５０と各リングローラ１０，２０との間でトルク伝達を行うことができる。

さらに、トルクカム機構５により、各接触部に付加する押圧力を入力トルクＴに応じて変化させることができる。加えて、軸方向距離変更手段８によって、各カム面３６，４６間の軸方向距離Ｑを変更可能とし、カム面３６，４６を凸曲面に形成することで、カム９が接触する位置によってリード角θを異ならせている。このため、同じ入力トルクＴに対して異なるスラスト力Ｆを得ることができる（図７参照）また、各カム面３６，４６をなだらかな凸曲面形状としているため、カム９の転動がスムーズとなる。

さらに、本実施形態では、その運転状態における実測スリップ率Ｓｒに応じて圧力室１３の油圧Ｐを調整することで、各ローラ１０，２０，４０，５０の接触部に作用する押圧力を変化させている。例えば、各接触部における滑りは、油温の影響を受けやすく、油温８０度と油温２０度とでは必要とされる押圧力が相違する。油温８０度ではローラ同士が非常に滑りやすい状況であり、大きな押圧力が求められる一方、油温２０度では滑りが生じにくく押圧力は小さくて良い。

本実施形態の油圧可変制御によれば、例えば、滑りが大きい場合には、油圧Ｐを増大させることで押圧力を増大させる。逆に滑りが小さい場合には、油圧Ｐを減少させることで押圧力を減少させるようにしている。このため、遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０１の運転状態に応じて好適な押圧力を常に維持することができる。

このように、低負荷トルク時や油温が低い時など、滑りが適度に保たれている場合において好適な押圧力が維持されることで、動力の伝達効率を向上させることができる。また、不必要な油圧Ｐを付加する必要がないため、接触部の摩耗を減らすことができ、装置の寿命を長くすることができる。

また、図９は、必要なスラスト力Ｆと圧力室１３の油圧Ｐとの関係を示すグラフであって、本実施形態における関係を実線で示し、比較形態における関係を破線で示している。なお、比較形態では、軸方向と直交する方向から圧力制御装置により直に油圧を作用させてローラ間の押圧力を増大させる方式であって、本実施形態のように、油圧Ｐよってカム９によるスラスト力Ｆを付加させる方式とは異なる。

図９に示すように、本実施形態では比較形態と比べて、同じスラスト力Ｆを発生させるために必要な力が小さくて良い。すなわち、圧力制御装置として機能する圧力室１３に作用する力を小さくすることができるため、圧力を受ける部位の強度を低く設計することができ、装置を小型化することができる。

〈第２実施形態〉
次に、第２実施形態の遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０２について図１０、図１１を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号で示し説明は省略する。本実施形態では、トルクカム機構６を各リングローラ１，２とハウジング７との対向部位に設けた点が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と相違する部位について説明する。

本実施形態では、入力軸３の外周部位に、圧力室１６が形成されている。さらに、サンローラ４０の外周面には、軸方向の一方側から他方側にかけて外径が徐々に大きくなるサン側テーパ面部４７が形成されている。サン側テーパ面部４７のテーパ角度は第２ピニオン側テーパ面部５２と略等しい。そして、このサン側テーパ面部４７と、第２ピニオン側テーパ面部５２とが接触するようになっている。

サンローラ４の他方側（図１０における右側）端部にはコイルばね８２が軸方向に平行に設けられている。また、サンローラ４の内径部と入力軸３の外径部とは、キーやスプライン等で接続され、サンローラ４が入力軸３に対して相対的に摺動可能となっている。本構成においては、圧力室１６、油圧回路１４、サンローラ４、コイルばね８２によって、各カム面３６、４６の軸方向距離Ｑを変更する軸方向距離変更手段１８が構成されている

次に、圧力室１６の油圧を増大させた場合の遊星ローラ式トラクションドライブ装置１０２の作動について説明する。圧力室１６に油圧が付加されると、その油圧によりサンローラ４は軸方向他方側（図１０における右側）へ移動する。これに伴い、各ピニオンローラ５０は径方向内側へ移動し、各リングローラ１，２は軸方向において互いに近づく方向へ移動する。

これにより、図１１に示すようにハウジング７と各リングローラ１，２との隙間（軸方向距離Ｑ）が大きくなり、その対向面間に設けられたカム９が移動する。なお、ハウジング７と各リングローラ１，２との対向面に設けられるトルクカム機構６については、第１実施形態と同様であるため、その詳細説明は省略する。本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

〈他の実施形態〉
上記各実施形態では、油圧Ｐに応じてリード角θがθ１〜θ２の範囲でカム９が各カム面３６，４６と接触する構成としたが、例えば動力伝達時においては、カム９はリード角θ１とリード角θ２の二点のみで接触するようにしても良い。この場合、図１２に示すように、実測スリップ率Ｓｒを算出した（ステップＳ２）後、実測スリップ率Ｓｒが目標スリップ率Ｓｔ以下であるか否かを判断する（ステップＳ５）。そして、実測スリップ率Ｓｒが目標スリップ率Ｓｔ以下である場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）には、油圧をＯＦＦする（ステップＳ６）。また、実測スリップ率Ｓｒが目標スリップ率Ｓｔより大きい場合（ステップＳ５：ＮＯ）には、油圧をＯＮする（ステップＳ７）。

このとき、例えば、油圧をＯＦＦの状態とはカム９がリード角θ１で各カム面３６，４６と接触する態様であり、油圧をＯＮの状態とはカム９がリード角θ２で各カム面３６，４６と接触する態様に設定することができる。この構成において、実測スリップ率Ｓｒが低くスラスト力Ｆ（押圧力）を増大させる必要がない場合には、圧力室１３，１６へ油圧Ｐを作用させず（ステップＳ６）、実測スリップ率Ｓｒが高くスラスト力Ｆ（押圧力）を増大させる必要がある場合には圧力室１３，１６へ油圧Ｐを作用させる（ステップＳ７）。このように、本構成によれば、より容易な制御で好適な押圧力を得ることができる。

上記各実施形態において、各カム面３６，４６を曲率半径が一定でない凸曲面に形成しても良い。また、異なるリード角θで接触することができれば曲面状でなくても良く、例えば傾斜角の異なる複数の平面で構成された形状としても良い。

上記各実施形態では、実測スリップ率Ｓｒを出力軸回転数Ｎｏｕｔと入力軸回転数Ｎｉｎに基づいて算出したが（ステップ２）、例えば油温に基づいて実測スリップ率Ｓｒを算出するようにしても良い。

または、滑りは油温に影響されやすいため、検出された油温に基づいて油圧Ｐを決定しても良い。この場合、油温が高い場合には油圧Ｐを大きく設定し、油温が低い場合には油圧Ｐを小さく設定することができる。

上記各実施形態では、油圧による圧力室１３，１６を設ける構成としたが、これに代えて、例えばモータ駆動によりリングローラ１，２，１０，２０を軸方向に離間、接近させるように構成しても良い。

上記第１実施形態において、トルクカム機構５を、サンローラ４０の太陽軸４１とサンローラ部４２との間に設ける構成としても良い。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１，１０ 第１リングローラ
２，２０ 第２リングローラ
３，３０ 入力軸
４，４０ サンローラ
５，６ トルクカム機構（カム機構）
７，７０ ハウジング
８，１８ 軸方向距離変更手段
９ カム（転動体）
１２ 第１リング側テーパ面部（内壁面）
２２ 第２リング側テーパ面部（内壁面）
３６ カム面（第１カム面）
４３，４７ サン側テーパ面部（外壁面）
４６ カム面（第２カム面）
５０ ピニオンローラ
５１ 第１ピニオン側テーパ面部（外壁面）
５２ 第２ピニオン側テーパ面部（外壁面）
６０，６１ キャリア
１０１ 遊星ローラ式トラクションドライブ装置
Ｆ１，Ｆ２ スラスト力（軸方向分力）

Claims (8)

1. ハウジング（７，７０）と、
   前記ハウジングに回転可能に支持されている入力軸（３，３０）と、
   前記入力軸に回転伝達可能に設けられ、前記入力軸の軸方向に対して所定角度をなすテーパ状の外壁面（４３，４７）を有し、前記ハウジングに対し軸方向へ相対移動可能なサンローラ（４，４０）と、
   前記サンローラに対し径方向外側に設けられている環状部材であり、前記入力軸の軸方向に対して所定角度をなすテーパ状の内壁面（１２，２２）を有し、前記ハウジングに回転方向で係合可能であり、前記ハウジングに対し軸方向へ相対移動可能なリングローラ（１０，２０，１，２）と、
   前記サンローラの前記外壁面に外接するとともに前記リングローラの前記内壁面に内接しているテーパ状の外壁面（５１，５２）を有し、前記ハウジングに対し径方向へ相対移動可能なピニオンローラ（５０）と、
   前記ピニオンローラを前記ピニオンローラの軸心まわりに回転可能に且つ前記サンローラまわりに公転可能に支持し、前記ピニオンローラの公転成分を外部へ出力するキャリア（６０，６１）と、
   前記入力軸および前記サンローラ、または、前記ハウジングおよび前記リングローラを回転伝達可能に連結し、当該連結される二つの部材の一方に一体に形成されている第１カム面（３６）と、前記連結される二つの部材の他方に一体に形成されている第２カム面（４６）と、前記第１カム面と前記第２カム面との間に設けられている転動体（９）とを有するカム機構（５，６）と、
   前記第１カム面と前記第２カム面の軸方向距離（Ｑ）を変更可能な軸方向距離変更手段（８，１８）と、
   を備え、
   前記カム機構は、前記第１カム面および前記第２カム面の一方から他方へ伝達される力（Ｆｔ１，Ｆｔ２）の軸方向分力（Ｆ１，Ｆ２）を前記軸方向距離に応じて変化させることを特徴とする遊星ローラ式トラクションドライブ装置（１０１，１０２）。
2. 前記第１カム面と前記転動体との第１接触点（Ｄ１）における前記第１カム面の接平面を第１接平面（Ｍ１）とし、
   前記第１接触点を通るとともに軸方向に対し垂直な平面を第１垂直面（Ｎ１）とし、
   前記第２カム面と前記転動体との第２接触点（Ｄ２）における前記第２カム面の接平面を第２接平面（Ｍ２）とし、
   前記第２接触点を通るとともに軸方向に対し垂直な平面を第２垂直面（Ｎ２）とすると、
   前記第１接平面と前記第１垂直面とのなす角度（θ１）、および、前記第２接平面と前記第２垂直面とのなす角度（θ２）は、前記軸方向距離に応じて異なることを特徴とする請求項１に記載の遊星ローラ式トラクションドライブ装置。
3. 前記第１カム面および前記第２カム面は、前記転動体側に凸となる凸曲面であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遊星ローラ式トラクションドライブ装置。
4. 前記第１カム面および前記第２カム面の曲率半径は一定であることを特徴とする請求項３に記載の遊星ローラ式トラクションドライブ装置。
5. 前記カム機構は、前記入力軸と前記サンローラとを回転伝達可能に連結するものであり、
   前記軸方向距離変更手段は、前記軸方向距離を変更するとき、前記リングローラを前記ハウジングに対し軸方向へ相対移動させ、
   前記ピニオンローラは、前記リングローラが前記ハウジングに対し軸方向へ相対移動したとき、前記ハウジングに対し径方向へ相対移動し、
   前記サンローラは、前記ピニオンローラが前記ハウジングに対し径方向へ相対移動したとき、前記ハウジングに対し軸方向へ相対移動することを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の遊星ローラ式トラクションドライブ装置。
6. 前記転動体は球体形状であることを特徴とする請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の遊星ローラ式トラクションドライブ装置。
7. 前記軸方向距離変更手段は、前記リングローラまたは前記サンローラのいずれかを前記ハウジングに対し軸方向へ相対移動可能な流体圧（Ｐ）を発生させる圧力室（１３，１６）を有し、
   前記流体圧を決定するとともに、前記軸方向距離変更手段の作動を制御する制御手段（１５）をさらに備えることを特徴とする請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の遊星ローラ式トラクションドライブ装置。
8. 前記制御手段は、
   前記入力軸の回転数（Ｎｉｎ）と前記出力軸の回転数（Ｎｏｕｔ）とに基づいて実測スリップ率（Ｓｒ）を算出し、当該実測スリップ率と予め目標値として定めた目標スリップ率（Ｓｔ）とに基づいて前記流体圧を決定することを特徴とする請求項７に記載の遊星ローラ式トラクションドライブ装置。

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