JP2016008675A - 摩擦ローラ式減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】環状ローラと中間ローラ間の接触楕円内の差動滑りを低減させることができる摩擦ローラ式減速機を提供する。
【解決手段】入力軸と同芯に配置されたサンローラ１５と、サンローラ１５の外周側に同芯に配置された環状ローラ１７と、入力軸と平行な自転軸３７に支持されてサンローラ外周面２７と環状ローラ内周面３３に転がり接触する複数の中間ローラ１９とを備える摩擦ローラ式減速機１００であって、サンローラ１５は、軸方向に一対のサンローラ素子からなり、対向する内側端面３１に向かうに従って外径が小さくなる素子外周面２９を有する。環状ローラ内周面３３は、単一円弧状の凹状内周面３５を有する。中間ローラ１９は、単一円弧状の凸状外周面３９を有し、一対のサンローラ素子の素子外周面２９との接触位置と、環状ローラ１７の凹状内周面３５との接触位置との３箇所で転がり接触する。
【選択図】図２

Description

本発明は、摩擦ローラ式減速機に関する。

電気自動車等には、モータの回転数を減速させるためにトラクション減速機等の変速機が搭載される。トラクション減速機は、摩擦伝動装置の一種であり、滑らかな２面間の油膜を介して動力が伝達されるため、歯車式伝動装置よりも低振動、低騒音での運転が可能となる。このトラクション減速機は、主に、サンローラ、中間ローラ（遊星ローラ）、環状ローラから構成される。

図９はトラクション減速機５０１を用いた電気自動車用駆動装置５０３の概略構成を表す斜視図である。電気自動車用駆動装置５０３は、車両駆動用電動モータ５０５と、トラクション減速機５０１と、変速機５０７と、回転伝達装置５０９とを備える。このトラクション減速機５０１の入力軸５１１と、車両駆動用電動モータ５０５の出力軸５１３とは、互いに同芯に配置され、回転トルクを伝達可能に接続されている。

変速機５０７は、駆動側回転軸５１５と従動側回転軸５１７との間に、減速比が互いに異なる一対の第１歯車伝達機構５１９と、第２歯車伝達機構５２１とを有する。変速機５０７は、第１クラッチ機構５２３と、第２クラッチ機構５２５との切り換えにより、第１歯車伝達機構５１９、第２歯車伝達機構５２１の何れか一方のみを動力の伝達を可能な状態にする。

これにより、変速機５０７は、駆動側回転軸５１５と従動側回転軸５１７との間の減速比を、高低２段階に変換可能としている。変速機５０７には、回転伝達装置５０９が接続される。回転伝達装置５０９は、複数の歯車を組み合わせた一般的な歯車伝達機構であり、従動側回転軸５１７の回転をデファレンシャルギヤ５２７の入力部に伝達する。回転伝達装置５０９は、左右一対の駆動輪（図示略）を回転駆動する。

上記のトラクション減速機５０１は、中間ローラ５２９が製造誤差や部品間のガタなどによって傾くと、サイドスリップ力が発生する。この傾きは、図１０（Ａ）に示したトラクション減速機５０１の正規状態から外れて、図１０（Ｂ）に誇張して示すように中間ローラ５２９がスキューした状態や、図１０（Ｃ）に誇張して示すように中間ローラ全体がチルトした状態で生じる。

トラクション減速機５０１は、図１０（Ｂ）、（Ｃ）に示す不正規の状態になると、サンローラ５３１（第１サンローラ素子５３３、第２サンローラ素子５３５）、環状ローラ５３７、中間ローラ５２９の周面同士の転がり接触部の摩擦抵抗が、サイドスリップ力によって大きくなる。その結果、トラクション減速機５０１は、回転トルクの伝達効率が悪化する。

このようなサイドスリップ力を発生させない構造として、上記の環状ローラ５３７のトラクション面を２つの傾斜環状面で形成することが提案されている。

図１１は環状ローラ５３９のトラクション面を２つの傾斜環状面で形成した従来のトラクション減速機５４１の断面図である。トラクション減速機５４１において、中間ローラ５２９の外周面は、中間ローラ５２９の軸方向断面において、半径方向外側に突出する凸状円弧形状の凸曲面５４５とされている。環状ローラ５３９の内周面５４７（トラクション面）は、環状ローラ５３９の軸方向断面において、幅方向中心から外側端面に向かうに従って縮径する２つの傾斜環状面からなる形状としている。

一対の第１サンローラ素子５３３、第２サンローラ素子５３５の外周面は、軸方向断面において、互いに対面し合う端面に向けて縮径するように傾斜した部分円錐状の面５５１，５５１とされている。このトラクション減速機５４１によれば、中間ローラ５２９の外周面が、その外周面の円弧に沿う２箇所で環状ローラ５３９のトラクション面に接する。その結果、トラクション減速機５４１は、サイドスリップ力の発生が抑制される。

特開２００４−１１６６７０号公報

しかしながら、図１１に示すトラクション減速機５４１は、環状ローラ５３９のトラクション面を、単純に二つの傾斜環状面としただけであり、差動滑りが生じる。即ち、トラクション面を二つの傾斜環状面としたトラクション減速機５４１では、環状ローラ５３９と中間ローラ５２９とが接するそれぞれの図１２に模式的に示す接触領域（接触楕円５５３）内に差動滑り（微小滑り５５５）が生じる。この微小滑り５５５は、一対の接触楕円５５３のそれぞれ近接端で最大となる分布を有する。トラクション減速機５４１は、環状ローラ５３９と中間ローラとの間の接触楕円内に、このような差動滑りが生じると、接触面に過剰な法線力が発生して、回転トルクの伝達効率が低下する。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、環状ローラと中間ローラ間の接触楕円内の差動滑りを低減できる摩擦ローラ式減速機を提供することにある。

本発明は、下記構成からなる。
（１） 入力軸と、前記入力軸と同芯に配置されたサンローラと、前記サンローラの外周側に前記サンローラと同芯に配置された環状ローラと、サンローラ外周面と環状ローラ内周面との間で、前記入力軸と平行な自転軸を中心として回転自在に支持され、前記サンローラ外周面と前記環状ローラ内周面に転がり接触する複数の中間ローラと、前記環状ローラ又は前記中間ローラに接続される出力軸と、を備える摩擦ローラ式減速機であって、
前記サンローラは、軸方向に分割された一対のサンローラ素子を含み、前記一対のサンローラ素子は、互いに対向する内側端面に向かうに従って外径が小さくなる素子外周面を有し、
前記環状ローラ内周面は、単一円弧状の凹状内周面を有し、
前記中間ローラは、単一円弧状の凸状外周面を有し、前記一対のサンローラ素子の前記素子外周面との接触位置と、前記環状ローラの前記凹状内周面との接触位置との３箇所で転がり接触することを特徴とする摩擦ローラ式減速機。
（２） 前記サンローラは、それぞれの前記素子外周面が、単一円弧状の凹状素子外周面を有し、
前記中間ローラの軸方向断面における前記凸状外周面の曲率は、前記サンローラ素子の軸方向断面における前記凹状素子外周面の曲率より大きいことを特徴とする（１）に記載の摩擦ローラ式減速機。

本発明によれば、環状ローラと中間ローラ間の接触楕円内の差動滑りを低減でき、運転時の不快な振動及び騒音を小さくできる。

本発明の実施形態を説明するための図で、摩擦ローラ式減速機の概略構成を表す要部側面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図２の環状ローラと中間ローラのトラクション面における接触楕円の微小滑りを表す模式図である。 第２の構成例の摩擦ローラ式減速機の要部断面図である。 図４の要部を備えた摩擦ローラ式減速機の断面図である。 図５のＢ−Ｂ断面図である。 （Ａ）は図６に示すローディングカム装置のＣ−Ｃ断面図、（Ｂ）は（Ａ）のローディングカム装置における負荷時のＣ−Ｃ断面図である。 環状ローラから動力を取り出す摩擦ローラ式減速機の断面図である。 トラクション減速機を用いた電気自動車用駆動装置の概略構成を表す斜視図である。 （Ａ）はトラクション減速機の正規作動状態の斜視図、（Ｂ）は中間ローラがスキューした不正規作動状態の斜視図、（Ｃ）は中間ローラ全体がチルトした不正規作動状態の斜視図である。 従来のトラクション減速機の一部断面図である。 図１１の環状ローラと中間ローラのトラクション面における接触楕円の微小滑りを表す模式図である。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
［第１の構成例］
図１は本発明の実施形態を説明するための図で、摩擦ローラ式減速機１００の概略構成を表す要部側面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
図１に示すように、第１の構成例における摩擦ローラ式減速機１００は、入力軸１３と、サンローラ１５と、環状ローラ１７と、中間ローラ１９と、中間ローラ１９に接続される後述の出力軸と、を有する。

サンローラ１５は、図２に示すように、入力軸１３と同芯に配置され、軸方向に二分割された一対のサンローラ素子（第１サンローラ素子２３、第２サンローラ素子２５）からなる。一対のサンローラ素子の素子外周面２９，２９（サンローラ外周面２７）は、それぞれサンローラ素子２３，２５の互いに対向する内側端面３１，３１に向かうに従って外径が小さくなる傾斜面とされている。本構成例の素子外周面２９，２９は、互いの内側端面３１，３１に向かう直線状の断面を有する傾斜環状面となっている。

環状ローラ１７は、サンローラ１５の外周側にサンローラ１５と同芯に配置される。環状ローラ内周面は、径方向外側に向けて窪む単一円弧状の凹状内周面３５となっている。

中間ローラ１９は、サンローラ外周面２７と環状ローラ内周面となる凹状内周面３５との間で、入力軸１３と平行な自転軸の軸線Ａｘを中心として回転自在に支持される。中間ローラ１９は、サンローラ外周面２７と環状ローラの凹状内周面３５に転がり接触し、径方向外側に突出する単一円弧状の凸状外周面３９を有する。そして、中間ローラ１９は、一対のサンローラ素子の素子外周面２９，２９との各接触位置と、環状ローラ１７の凹状内周面３５との接触位置で転がり接触する。

次に、上記の構成を有する摩擦ローラ式減速機１００の作用を説明する。
図３は図２の環状ローラ１７と中間ローラ１９のトラクション面における接触楕円４１の微小滑り４３の分布を表す模式図である。
本構成の摩擦ローラ式減速機１００では、上述したように、環状ローラ１７のトラクション面（凹状内周面３５）が単一円弧状に形成され、一対のサンローラ素子２３，２５は、それぞれの素子外周面２９，２９が、直線状の断面の環状傾斜面で形成されている。したがって、環状ローラ１７と中間ローラ１９は、単一円弧状の凹状内周面３５上の１箇所と、サンローラ素子２３，２５の素子外周面２９，２９上の２箇所との合計３箇所で接触する。

その場合、環状ローラ１７の凹状内周面３５には、図３に示すように、環状ローラ１７と中間ローラ１９が接する接触領域（一つの接触楕円４１）内に差動滑り（微小滑り４３）が生じる。図中矢印の長さは微小滑りの大きさを表している。この微小滑り４３は、接触領域中心、即ち、接触楕円４１の短軸位置で最小となり、図１２に示した環状ローラ場合の微小滑りよりも全体にわたって小さくなる。

このように、本構成の摩擦ローラ式減速機１００は、環状ローラ１７と中間ローラ１９との間の接触楕円４１内における差動滑りが生じにくい構成となる。また、接触面に発生する過剰な法線力が抑制され、その結果、図１１に示す従来構造に比べて回転トルクの伝達効率が向上する。

また、中間ローラ１９は、中間ローラ１９の凸状外周面３９が環状ローラ１７の凹状内周面３５に１箇所で接触するため、環状ローラ１７とのトラクション面で姿勢保持が可能となる。これにより、摩擦ローラ式減速機１００では、中間ローラ１９のスキューやチルトの傾きが抑制され、中間ローラ１９を安定させることができる。その結果、摩擦ローラ式減速機１００は、トラクション面にサイドスリップ力が発生しにくい構造となる。

［第２の構成例］
次に、第２の構成例の摩擦ローラ式減速機２００を説明する。
図４は本構成例の摩擦ローラ式減速機２００の要部断面図である。なお、以下の例において、図１、図２に示した部材と同等の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。

摩擦ローラ式減速機２００は、サンローラ４７の形状が第１の構成例と異なる。即ち、サンローラ４７は、それぞれのサンローラ素子（第１サンローラ素子４９、第２サンローラ素子５１）の素子外周面５３が、径方向内側に窪む単一円弧状の凹状素子外周面５５，５５とされている。

そして、中間ローラ１９の軸方向断面における凸状外周面３９の曲率は、サンローラ素子（第１サンローラ素子４９、第２サンローラ素子５１）の軸方向断面における凹状素子外周面５５，５５の曲率より大きくされている。

本構成例の摩擦ローラ式減速機２００では、サンローラ４７の素子外周面５３が単一円弧状の凹状素子外周面５５となる。これにより、摩擦ローラ式減速機２００は、図２に示す第１の構成例のサンローラ素子（第１サンローラ素子２３、第２サンローラ素子２５）の傾斜環状面からなる素子外周面２９，２９を有する場合に比べて接触面積が増加するので、中間ローラ１９とサンローラ４７と間の接触面圧が高くなることを抑制できる。

また、摩擦ローラ式減速機２００では、中間ローラ１９の凸状外周面３９の軸方向断面における曲率が、第１サンローラ素子４９、第２サンローラ素子５１の凹状素子外周面５５，５５の曲率より大きい。換言すれば、中間ローラ１９の凸状外周面３９の曲率半径は、第１サンローラ素子４９、第２サンローラ素子５１の凹状素子外周面５５，５５の曲率半径よりも小さい。

これにより、中間ローラ１９とサンローラ４７と間の接触面積が増加し、接触面圧を低減させることができる。接触面圧が低減されることで、中間ローラ１９とサンローラ素子（第１サンローラ素子４９、第２サンローラ素子５１）のトラクション面の寿命延長が可能となる。

また、環状ローラ１７と中間ローラ１９と間のトラクション面の寿命と、中間ローラ１９とサンローラ４７と間のトラクション面の寿命とが近づくので、設計上のアンバランスさが解消される。その結果、減速機としての寿命を長くすることができる。

次に、上記した本構成例のサンローラ４７、環状ローラ１７，中間ローラ１９を搭載する摩擦ローラ式減速機２００の全体構成を説明する。
図５は図４の要部を備えた摩擦ローラ式減速機２００の断面図、図６は図５のＢ−Ｂ断面図、図７（Ａ）は図６のローディングカム装置５７のＣ−Ｃ断面図、（Ｂ）は（Ａ）のローディングカム装置５７における回転トルク負荷時のＣ−Ｃ断面図である。

摩擦ローラ式減速機２００は、入力軸１３と、出力軸２１と、サンローラ４７と、環状ローラ１７と、複数個の中間ローラ１９と、ローディングカム装置５７とを備える。

サンローラ４７は、軸方向に分割された一対の第１サンローラ素子４９、第２サンローラ素子５１を入力軸１３の周囲に、互いの先端面同士の間に隙間を介在させた状態で互いに同芯に配置されている。また、一方の第１サンローラ素子４９は、入力軸１３に対して軸方向に移動可能に配置されている。

それぞれの中間ローラ１９は、サンローラ４７を中心としてその周囲に回転自在に支持され、各中間ローラ１９の外周面を、サンローラ４７の外周面と環状ローラの凹状内周面３５とに転がり接触させている。それぞれの中間ローラ１９の自転軸３７は、キャリア５９を介して、出力軸２１と一体に固定されている。

環状ローラ１７は、図示しないケーシング等の固定部に固定されている。

ローディングカム装置５７は、一方の第１サンローラ素子４９の、他方のサンローラ素子５１側とは反対側の端面に対面して配置されている。ローディングカム装置５７は、入力軸１３の回転に伴って、第１サンローラ素子４９を、第２サンローラ素子５１に向けて押圧しつつ、これら双方の第１サンローラ素子４９、第２サンローラ素子５１から成るサンローラ４７を回転駆動する。

このため、ローディングカム装置５７は、入力軸１３の中間部に抜け止めされている。即ち、入力軸１３に形成した環状溝に止め輪６１が装着され、この止め輪６１により支え環６３が入力軸１３に係止されている。支え環６３と第１サンローラ素子４９との間には、この支え環６３の側から順に、皿ばね６５と、カムリング６７と、複数個の玉６９とが設けられている。

そして、第１サンローラ素子４９の、第２サンローラ素子５１側とは反対側の端面と、カムリング６７の第１サンローラ素子４９に対面する側の端面との、互いに対向する端面には、それぞれ円周方向に沿った複数箇所に、被駆動側カム面７１と駆動側カム面７３とが形成されている。これら各被駆動側カム面７１と各駆動側カム面７３は、軸方向の深さが円周方向に沿った中央部で最も深く、円周方向に沿った両端部に向かうに従って漸次浅くなる形状を有する。

このようなローディングカム装置５７は、入力軸１３が停止している状態では、それぞれの玉６９が、図７（Ａ）に示すように、被駆動側カム面７１と駆動側カム面７３の最も深くなった部分に位置する。この状態では、皿ばね６５の弾性力により、一方の第１サンローラ素子４９を他方の第２サンローラ素子５１に向けて押圧する。

これに対して、入力軸１３が回転すると、玉６９が、図７（Ｂ）に示すように、被駆動側カム面７１と駆動側カム面７３の浅くなった部分に移動する。そして、第１サンローラ素子４９とカムリング６７との間隔が拡がり、第１サンローラ素子４９を他方の第２サンローラ素子５１に向けて押圧する。

その結果、第１サンローラ素子４９は第２サンローラ素子５１に向け、皿ばね６５の弾性力と、被駆動側カム面７１と駆動側カム面７３に対して玉６９が乗り上げることにより発生する推力とのうちの、大きな方の力で押圧されつつ回転駆動される。

上述のような摩擦ローラ式減速機２００の運転時には、ローディングカム装置５７が発生する軸方向の推力により、各中間ローラ１９の外周面と、サンローラ４７の凹状素子外周面５５及び環状ローラ１７の凹状内周面３５との転がり接触部の面圧が上昇する。これらの面圧は、入力軸１３と出力軸２１との間で伝達する回転トルクの大きさに応じて上昇する。

この状態で入力軸１３を回転させると、入力軸１３の回転が、サンローラ４７から中間ローラ１９に伝達され、これら中間ローラ１９がサンローラ４７の周囲で自転しつつ公転する。これら中間ローラ１９の公転運動の回転トルクは、キャリア５９を介して出力軸２１から取り出される。

以上説明した各構成の摩擦ローラ式減速機１００，２００は、前述した図９に示す電気自動車用駆動装置に用いることができる。

電気自動車用駆動装置の、車両駆動用電動モータと変速機との間に、摩擦ローラ式減速機１００，２００を配置すれば、電気エネルギを効率的に利用できる。そして、車両駆動用電動モータとして、小型且つ高回転型（例えば最高回転速度が３万回転／min程度）のものを使用しても、運転時の振動及び騒音を抑えられる。

つまり、第一段の減速機として、摩擦ローラ式減速機１００，２００を使用するので、高速回転部分での振動の発生を抑えられる。このように構成した電気自動車用駆動装置によれば、歯車伝達機構である変速機や回転伝達装置の回転速度を、一般的なガソリンエンジン等を搭載した自動車の変速機部分の運転速度と同程度（最高で数千回転／min程度）に抑えられる。そのため、何れの部分でも不快な振動や騒音が発生することはない。

このように、摩擦ローラ式減速機１００，２００が搭載された電気自動車用駆動装置では、摩擦ローラ式減速機１００，２００が、滑らかな表面を有する二面間に形成される油膜を介して動力が伝達されるので、歯車式変速機に比較して、振動及び騒音レベルの抑制が可能となる。

上述の図５に示した摩擦ローラ式減速機２００は、環状ローラ１７を固定し、中間ローラ１９をサンローラ１５の周囲で自転させつつ公転させ、これら中間ローラ１９の公転運動を、キャリア５９を介して、減速した出力として取り出す構造を採用している。これに対して、中間ローラ１９を公転させず、自転のみ可能とし、環状ローラを回転させて動力伝達を行わせる構造としてもよい。

次に、摩擦ローラ式減速機の他の構成例を説明する。本構成の摩擦ローラ式減速機は、環状ローラを回転させて動力伝達を行うものである。
図８は環状ローラ７５から動力を取り出す摩擦ローラ式減速機３００の断面図である。なお、図１〜図５に示した部材と同等の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。

摩擦ローラ式減速機３００は、入力軸７９によりサンローラ８１（第１サンローラ素子８９、第２サンローラ素子９１）を回転駆動し、これらサンローラ素子８９，９１の回転を、複数個の中間ローラ８３を介して環状ローラ７５に伝達している。環状ローラ７５に伝達された回転は、出力軸８５から取り出される。中間ローラ８３は、それぞれの中心部に設けた自転軸８７を中心として自転するが、サンローラ素子８９，９１の周囲で公転することはない。

サンローラ８１は、一対の第１サンローラ素子８９、第２サンローラ素子９１を互いに同芯に組み合わせて成り、これら第１サンローラ素子８９、第２サンローラ素子９１を軸方向両側から挟む位置に、それぞれ第１ローディングカム装置９３、第２ローディングカム装置９５が設置される。これにより、入力軸７９の回転に伴って第１サンローラ素子８９、第２サンローラ素子９１を、互いに接近する方向に押圧しつつ同方向に回転駆動されるようになる。上述した各構成部分は、段付円筒状のハウジング９７に収納される。

この摩擦ローラ式減速機３００においても、環状ローラ７５の内周面は、径方向外側に向けて窪む単一円弧状の凹状内周面３５とされている。中間ローラ８３は、単一円弧状の凸状外周面３９を有する。また、サンローラ８１は、それぞれの第１サンローラ素子８９、第２サンローラ素子９１の素子外周面が、径方向内側に窪む単一円弧状の凹状素子外周面５５となっている。

環状ローラ７５は、ハウジング９７の軸方向中間部でサンローラ素子８９，９１の周囲部分に、これらサンローラ素子８９，９１と同芯に配置されている。環状ローラ７５は、出力軸８５の基端部を連結部１０３により連結している。

更に、中間ローラ８３は、環状ローラ７５の内周面とサンローラ８１との間の環状空間内に、自転軸８７を中心とする回転（自転）を自在に、且つ、環状ローラ７５及びサンローラ８１の径方向に関する若干の変位を可能に設置している。

上記構成の摩擦ローラ式減速機３００は、運転時に、電動モータにより入力軸７９を回転駆動すると、第１サンローラ素子８９、第２サンローラ素子９１が、第１ローディングカム装置９３、第２ローディングカム装置９５の働きにより、互いに接近する方向に押圧されつつ、入力軸７９と同じ方向に同じ速度で回転する。そして、第１サンローラ素子８９、第２サンローラ素子９１の回転は、中間ローラ８３を介して環状ローラ７５に伝達され、出力軸８５から回転トルクが取り出される。

この摩擦ローラ式減速機３００によっても、中間ローラ８３の凸状外周面３９の曲率が、第１サンローラ素子８９、第２サンローラ素子９１の凹状素子外周面５５の曲率より大きい。これにより、中間ローラ８３とサンローラ８１と間の接触面圧を低減できる。接触面圧が低減されることで、中間ローラ８３とサンローラ素子（第１サンローラ素子８９、第２サンローラ素子９１）のトラクション面の寿命延長が可能となる。

また、環状ローラ７５と中間ローラ８３と間のトラクション面の寿命と、中間ローラ８３とサンローラ８１と間のトラクション面の寿命とが近づくので、設計上のアンバランスさが解消される。その結果、減速機としての寿命を長くすることができる。

＜解析例１＞
上記第１の構成例に示される、環状ローラのトラクション面を単一円弧状の凹状内周面とし、環状ローラと中間ローラの接触面を凹凸接触とした摩擦ローラ式減速機を解析のモデルとし、トラクション面における法線力と接触面圧を演算により求めた。本モデルの摩擦ローラ式減速機における各部分の寸法を表１に示し、演算結果を表２に示す。

本モデルによれば、環状ローラと中間ローラ間の接触面圧を従来構成に比べて低減でき、環状ローラと中間ローラ間の接触楕円内の差動滑りが抑制可能であることが分かった。

＜解析例１＞
上記第２の構成例に示される中間ローラの凸状外周面の曲率をサンローラ素子の凹状素子外周面の曲率より大きくした摩擦ローラ式減速機を解析のモデルとし、トラクション面における法線力と接触面圧を演算により求めた。本モデルの摩擦ローラ式減速機における各部分の寸法を表３に示し、演算結果を表４に示す。

本モデルによれば、環状ローラと中間ローラ間の接触面圧を低減できるのに加え、中間ローラとサンローラ間の接触面圧も低減できた。これにより、トラクション面の寿命を向上させることが可能であることが分かった。

したがって、本構成例の摩擦ローラ式減速機１００，２００，３００によれば、環状ローラと中間ローラ間の接触楕円内の差動滑りを低減させることができる。

本構成例の電気自動車用駆動装置によれば、電気エネルギの効率的利用のため、車両駆動用電動モータとして、小型且つ高回転型のものを使用しても、運転時の不快な振動及び騒音を、歯車式変速機に比べて小さくできる。

なお、上記各構成例ではサンローラを入力軸、環状ローラを出力軸にそれぞれ連結した減速機の構成としたが、環状ローラを入力軸、サンローラを出力軸に連結した増速機の構成としてもよい。その場合でも、上記した作用効果を得ることができる。

１３ 入力軸
１５ サンローラ
１７ 環状ローラ
１９ 中間ローラ
２１ 出力軸
２３ 第１サンローラ素子（サンローラ素子）
２５ 第２サンローラ素子（サンローラ素子）
２７ サンローラ外周面
２９ 素子外周面
３１ 内側端面
３３ 環状ローラ内周面
３５ 凹状内周面
３７ 自転軸
３９ 凸状外周面
５５ 凹状素子外周面
１００，２００，３００ 摩擦ローラ式減速機

Claims (2)

1. 入力軸と、前記入力軸と同芯に配置されたサンローラと、前記サンローラの外周側に前記サンローラと同芯に配置された環状ローラと、サンローラ外周面と環状ローラ内周面との間で、前記入力軸と平行な自転軸を中心として回転自在に支持され、前記サンローラ外周面と前記環状ローラ内周面に転がり接触する複数の中間ローラと、前記環状ローラ又は前記中間ローラに接続される出力軸と、を備える摩擦ローラ式減速機であって、
   前記サンローラは、軸方向に分割された一対のサンローラ素子を含み、前記一対のサンローラ素子は、互いに対向する内側端面に向かうに従って外径が小さくなる素子外周面を有し、
   前記環状ローラ内周面は、単一円弧状の凹状内周面を有し、
   前記中間ローラは、単一円弧状の凸状外周面を有し、前記一対のサンローラ素子の前記素子外周面との接触位置と、前記環状ローラの前記凹状内周面との接触位置との３箇所で転がり接触することを特徴とする摩擦ローラ式減速機。
2. 前記サンローラは、それぞれの前記素子外周面が、単一円弧状の凹状素子外周面を有し、
   前記中間ローラの軸方向断面における前記凸状外周面の曲率は、前記サンローラ素子の軸方向断面における前記凹状素子外周面の曲率より大きいことを特徴とする請求項１に記載の摩擦ローラ式減速機。

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