JPH10281250A

JPH10281250A - 摩擦ローラ式変速機

Info

Publication number: JPH10281250A
Application number: JP9242397A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Otaki; 大滝　　亮一; Koichi Sakai; 幸一坂井; Takashi Machida; 尚町田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】ガイドローラ１０ａ、１０ｂがくさび作用を
生じる事を防止し、過度な面圧上昇に基づく効率の低下
やロックの発生を防止する。【解決手段】中心ローラ４ａの外周面と外輪１５ａの
内周面との間の環状空間２３ａを、仮想平面４０によ
り、第一空間４１と第二空間４２とに二分割して考え
る。ウェッジローラ１１ｃを支承する枢軸７ｂを、この
枢軸７ｂに加わる力の作用方向前方に向かう程幅が狭く
なる、第一空間４１内に設置する。ガイドローラ１０
ａ、１０ｂを支承する枢軸７ａ、７ａを、これら各枢軸
７ａ、７ａに加わる力の作用方向前方に向かう程幅が広
くなる、第二空間４２内に設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、各種機械装置に
組み込んで、減速或は増速しつつ回転運動を伝達する摩
擦ローラ式変速機の改良に関し、優れた伝達効率を確保
できる構造を実現するものである。

【０００２】

【従来の技術】摩擦ローラ式変速機は、遊星歯車式等の
歯車式変速機に比べて、高速で運転した場合にも発生す
る騒音が小さい。この為、例えば摩擦ローラ式変速機を
電動モータの出力部に組み付けて減速機として使用し、
この電動モータの回転運動を減速すると共にトルクを増
大させる構造が、例えば特開平８−２１０４５５号公報
に記載されている。この公報等に記載された一般的な摩
擦ローラ式変速機は、各ローラの周面同士の当接圧を、
伝達すべきトルクの変動に拘らず、常に一定のままに保
持している。この為、伝達効率が必ずしも良好とは言え
ない。良好な伝達効率を確保する為には、伝達すべきト
ルクが小さい場合には上記当接圧を低くし、反対に伝達
すべきトルクが大きい場合には上記当接圧を高くする事
が考えられる。

【０００３】この様に、伝達すべきトルクの大きさに応
じて、各ローラの周面同士の当接圧を変化させる構造と
して、米国特許第４７０９５８９号明細書には、図３〜
５に示す様な摩擦ローラ式変速機が記載されている。こ
の従来の摩擦変速機は、有底円筒状の本体１とこの本体
１の基端開口部を塞ぐ蓋体２とから成る固定のハウジン
グ３内に中心ローラ４の内半部（図３の右半部）を、上
記蓋体２の略中央部に形成した通孔５を通じて挿入して
いる。尚、この通孔５は、上記蓋体２の中心から、少し
だけ外れた位置に設けている。又、上記中心ローラ４の
外半部（図３の左半部）で上記蓋体２から突出した部分
には、第一の回転軸である入力軸６の端部を結合固定し
ている。

【０００４】又、上記ハウジング３の内側で上記中心ロ
ーラ４の周囲部分には、３本の枢軸７ａ、７ｂ、７ｃ
を、それぞれこの中心ローラ４と平行に配置している。
即ち、これら各枢軸７ａ、７ｂ、７ｃの一端部（図３の
左端部）を上記蓋体２に支持すると共に、他端部（図３
の右端部）を連結板８に支持している。尚、これら３本
の枢軸７ａ、７ｂ、７ｃのうち、図４〜５の上部中央に
位置する１本の枢軸７ａは、その両端部を上記蓋体２及
び連結板８に形成した嵌合孔に圧入固定若しくはがたつ
きなく挿入している。従って、この枢軸７ａが、上記ハ
ウジング３内で円周方向或は直径方向に変位する事はな
い。

【０００５】これに対して、図４〜５の下部左右両側に
位置する残り２本の枢軸７ｂ、７ｃは、両端部を上記蓋
体２及び連結板８に対し、上記ハウジング３の円周方向
及び直径方向に亙る若干の変位自在に支持している。こ
の為に、上記蓋体２及び連結板８の一部で上記枢軸７
ｂ、７ｃの両端部に整合する部分には、図５に示す様
に、上記両枢軸７ｂ、７ｃの外径よりも大きな内径を有
する支持孔９、９を形成し、これら各支持孔９、９に、
上記両枢軸７ｂ、７ｃの両端部を緩く係合させている。
そして、これら各枢軸７ａ、７ｂ、７ｃの中間部周囲
に、それぞれが中間ローラであるガイドローラ１０及び
ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを、それぞれラジアルニ
ードル軸受１２により、回転自在に支持している。尚、
上記連結板８は、上記蓋体２の内面（上記ガイドローラ
１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂを設置した空間
側の面で、図３の右面）の一部で、上記ガイドローラ１
０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂから外れた位置に
突設した突部１３、１３に突き当て、連結ボルト１４、
１４により、上記蓋体２に連結固定している。

【０００６】又、上記ハウジング３の内側で上記ガイド
ローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂを囲む部
分には、円環状の外輪１５を、回転自在に設けている。
この外輪１５の内周面中央部は直径方向内方に突出させ
る事により、土手状の凸部１６とし、この凸部１６の内
周面を第二の円筒面１７としている。そして、この第二
の円筒面１７と、上記ガイドローラ１０及びウェッジロ
ーラ１１ａ、１１ｂの外周面である第三の円筒面１８、
１８とを当接自在としている。又、上記外輪１５には、
結合ブラケット１９の外径側端部を外嵌固定し、この結
合ブラケット１９の中心部に、出力軸２０の内端部を結
合固定している。この出力軸２０は、前記ハウジング３
を構成する本体１の中央部に形成した第二の通孔２１を
回転自在に挿通して、このハウジング３外に突出させて
いる。

【０００７】上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ
１１ａ、１１ｂの外周面である、上記各第三の円筒面１
８、１８は、それぞれ前記中心ローラ４の外周面に設け
た第一の円筒面２２と、上記外輪１５の内周面に設けた
上記第二の円筒面１７とに当接させている。上記中心ロ
ーラ４の中心と上記出力軸２０及び外輪１５の中心とは
互いに偏心している。即ち、前述の様に、上記中心ロー
ラ４を挿通する通孔５は、上記ハウジング３の中心から
少しだけ外れた位置に設けているのに対して、上記出力
軸２０を挿通する第二の通孔２１は、上記ハウジング３
の中心に設けている。又、この第二の通孔２１の内側に
回転自在に支持した出力軸２０と外輪１５とは、互いに
同心である。従って、上記中心ローラ４と上記外輪１５
及び出力軸２０とは、上記通孔５のハウジング３の中心
からのずれ量δ（図３参照）分だけ、互いに偏心してい
る。そして、上記中心ローラ４の外周面に設けた上記第
一の円筒面２２と上記外輪１５に設けた上記第二の円筒
面１７との間に存在して上記ガイドローラ１０及びウェ
ッジローラ１１ａ、１１ｂが設けられた環状空間２３の
幅寸法が、このδ分の偏心量に見合う分だけ、円周方向
に亙り不同になっている。

【０００８】この様に、上記環状空間２３の幅寸法を円
周方向に亙り不同にした分、上記ガイドローラ１０及び
ウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外径を異ならせてい
る。即ち、上記外輪１５に対して中心ローラ４が偏心し
ている側（図３〜５の下側）に位置するウェッジローラ
１１ａ、１１ｂの径を、互いに同じとすると共に比較的
小径にしている。これに対し、上記外輪１５に対して中
心ローラ４が偏心しているのと反対側（図３〜５の上
側）に位置するガイドローラ１０の径を、上記両ウェッ
ジローラ１１ａ、１１ｂよりも大きくしている。そし
て、これら３個の、それぞれが中間ローラであるガイド
ローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外周面
である第三の円筒面１８、１８を、上記第一、第二の円
筒面２２、１７に当接させている。

【０００９】尚、それぞれが中間ローラである、上記１
個のガイドローラ１０及び２個のウェッジローラ１１
ａ、１１ｂのうち、ガイドローラ１０を支持した枢軸７
ａは、前述の様に、上記ハウジング３内に固定してい
る。これに対して、ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを支
持した枢軸７ｂ、７ｃは、やはり前述した様に上記ハウ
ジング３内に、円周方向及び直径方向に亙る若干の変位
を自在に支持している。従って、上記ウェッジローラ１
１ａ、１１ｂも、上記ハウジング３内で円周方向及び直
径方向に亙り若干の変位自在である。そして、前記蓋体
２のシリンダ孔２４、２４内に装着した圧縮コイルばね
２５、２５等の弾性材により、上記各ウェッジローラ１
１ａ、１１ｂを支持した枢軸７ｂ、７ｃを、これら各枢
軸７ｂ、７ｃに回転自在に支持したウェッジローラ１１
ａ、１１ｂを前記環状空間２３の幅の狭い部分に向け移
動させるべく、弾性的に軽く押圧している。

【００１０】上述の様に構成される従来構造の摩擦ロー
ラ式変速機の場合、入力軸６に結合した中心ローラ４の
回転は、この中心ローラ４の外周面である第一の円筒面
２２と、ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、
１１ｂの外周面である第三の円筒面１８、１８との当接
部である、各内径側当接部２６、２６を介して、これら
ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂに
伝わる。更に、これらガイドローラ１０及びウェッジロ
ーラ１１ａ、１１ｂの回転は、上記各第三の円筒面１
８、１８と前記外輪１５の内周面に設けた第二の円筒面
１７との当接部である、各外径側当接部２７、２７を介
して、この外輪１５に伝わる。そして、この外輪１５に
結合固定した前記出力軸２０が回転する。

【００１１】上記中心ローラ４が図４〜５の時計方向
（又は反時計方向）に、外輪１５が同じく反時計方向
（又は時計方向）に、それぞれ回転すると、図４〜５の
右側の枢軸７ｂ（又は左側の枢軸７ｃ）に回転自在に支
持したウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）が、上記第
一、第二の円筒面２２、１７同士の間に存在する環状空
間２３内で、この環状空間２３の幅の狭い部分（図４〜
５の下側中央部分）に向け移動する。この結果、上記枢
軸７ｂ（又は７ｃ）に回転自在に支持したウェッジロー
ラ１１ａ（又は１１ｂ）の外周面である第三の円筒面１
８が、上記第一の円筒面２２と第二の円筒面１７とを強
く押圧する。そして、当該ウェッジローラ１１ａ（又は
１１ｂ）に関する第三の円筒面１８と上記第一の円筒面
２２との当接部である内径側当接部２６、及び、当該ウ
ェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）に関する第三の円筒
面１８と上記第二の円筒面１７との当接部である外径側
当接部２７の当接圧が高くなる。

【００１２】上記１個のウェッジローラ１１ａ（又は１
１ｂ）に関する内径側、外径側両当接部２６、２７の当
接圧が高くなると、上記中心ローラ４と外輪１５とのう
ちの少なくとも一方の部材が、組み付け隙間、或は弾性
変形等に基づき、それぞれの直径方向に亙り僅かに変位
する。この結果、残り２個の中間ローラである、ガイド
ローラ１０及びウェッジローラ１１ｂ（又は１１ａ）の
外周面である第三の円筒面１８、１８と上記中心ローラ
４の外周面である第一の円筒面２２との当接部である２
個所の内径側当接部２６、２６、及びこれらウェッジロ
ーラ１１ｂ（又は１１ａ）及びガイドローラ１０の外周
面である第三の円筒面１８、１８と外輪１５の内周面で
ある第二の円筒面１７との当接部である２個所の外径側
当接部２７、２７の当接圧が高くなる。

【００１３】上記１本の枢軸７ｂ（又は７ｃ）に回転自
在に支持したウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）を、
上記環状空間２３内でこの環状空間２３の幅の狭い部分
に向け移動させようとする力は、上記中心ローラ４から
上記外輪１５に伝達するトルクの大きさに応じて変化す
る。即ち、上記中心ローラ４の駆動トルクが大きくなる
程、上記ウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）を上記環
状空間２３の幅の狭い部分に向け移動させようとする力
が大きくなる。そして、この力が大きくなる程、上記各
内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が大きくな
る。逆に言えば、上記駆動トルクが小さい場合には、こ
れら各内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が小
さい。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され作
用する、従来から知られている摩擦ローラ式変速機は、
ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの
設置位置に就いて、単に円周方向に亙ってバランス良く
均等に配置する事を考慮しただけであった。具体的に
は、上記ガイドローラ１０を、環状空間２３のうちで最
も幅が広くなった部分に設置していた。一方、上記ガイ
ドローラ１０は上記環状空間２３に対して、枢軸７ａの
両端支持部の組み付け隙間、弾性撓み等により、円周方
向に亙って僅かとは言え変位する可能性がある。

【００１５】そして、環状空間２３のうちで最も幅が広
くなった部分に設置したガイドローラ１０が、この環状
空間２３に対して円周方向に変位する事は、上記ガイド
ローラ１０が環状空間２３の幅の狭い部分に向け変位す
る事になる。又、図３〜５に示した摩擦ローラ式変速機
の運転時に、上記ガイドローラ１０の外周面に設けた第
三の円筒面１８は、ウェッジローラ１１ａ（又は１１
ｂ）の働きにより、中心ローラ４の外周面に設けた第一
の円筒面２２及び外輪１５の内周面に設けた第二の円筒
面１７に強く押し付けられた状態である。この為、上記
ガイドローラ１０が上記環状空間２３に対して、僅かと
は言え円周方向に亙り変位すると、上記ガイドローラ１
０が上記環状空間２３の一部に、くさび状に食い込む。
この結果、前述した各内径側当接部２６、２６と各外径
側当接部２７、２７との当接圧が過大に上昇する。

【００１６】上記各当接部２６、２７部分の当接圧が過
大に上昇すると、これら各当接部２６、２７部分でのト
ルクロスが大きくなり、摩擦ローラ式変速機の伝達効率
が低下する。上記当接圧の上昇が更に著しくなると、上
記環状空間２３内に上記ウェッジローラ１１ａ（又は１
１ｂ）とガイドローラ１０とが噛み込まれた状態とな
り、上記中心ローラ４と外輪１５との相対回転を行なえ
なくなる、所謂ロック状態となる。本発明の摩擦ローラ
式変速機は、この様な原因で生じるトルクロスの増大や
ロック状態の出現を防止すべく、発明したものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の摩擦ローラ式変
速機は、前述した従来の摩擦ローラ式変速機と同様に、
第一の回転軸と、この第一の回転軸の端部にこの第一の
回転軸と同心に固定され、外周面を第一の円筒面とした
中心ローラと、内周面を第二の円筒面として上記中心ロ
ーラの周囲に、この中心ローラに対する相対回転を自在
に設けた外輪と、この外輪と同心で一端部をこの外輪に
結合固定した第二の回転軸と、上記第一の円筒面と上記
第二の円筒面との間の環状空間内に、上記第一の回転軸
と平行に配置された３本の枢軸と、これら各枢軸により
回転自在に支持され、それぞれの外周面を第三の円筒面
とした３個の中間ローラとを備える。そして、上記第一
の回転軸の中心と上記第二の回転軸及び外輪の中心とを
偏心させる事により、上記環状空間の幅寸法を円周方向
に亙って不同にしている。又、上記３個の中間ローラの
うちの１個の中間ローラを、少なくとも上記内部空間の
円周方向に亙る若干の変位自在に支持してウェッジロー
ラとする共に、残り２個の中間ローラをガイドローラと
する事により、上記第一の回転軸及び外輪が所定方向に
回転した場合に、上記ウェッジローラとなる１個の中間
ローラを、上記環状空間の幅の狭い部分に向け移動自在
としている。

【００１８】特に、本発明の摩擦ローラ式変速機に於い
ては、上記環状空間をこの環状空間の最も幅が狭くなっ
た部分と最も広くなった部分とを結ぶ仮想平面で第一空
間と第二空間とに二分割した場合に、上記ウェッジロー
ラとなる１個の中間ローラを支承する枢軸を、上記中心
ローラと外輪との間での動力伝達時に当該枢軸に加わる
力の作用方向に関して前方に向かう程幅が狭くなる第一
空間内に配置している。又、上記ガイドローラとなる２
個の中間ローラを支承する枢軸を、上記動力伝達時に当
該枢軸に加わる力の作用方向に関して前方に向かう程幅
が広くなる第二空間内に配置している。

【００１９】

【作用】上述の様に構成する本発明の摩擦ローラ式変速
機によれば、環状空間の幅の狭い部分に食い込むのは、
ウェッジローラとなる１個の中間ローラのみとなる。ガ
イドローラとなる２個の中間ローラが上記環状空間の幅
の狭い部分に食い込む事はない。従って、ガイドローラ
となる中間ローラがくさび作用を発生して、各ローラの
周面同士の当接部の面圧が過度に上昇する事がなくな
る。この結果、摩擦ローラ式変速機の効率が低下した
り、或はロックする事を有効に防止できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１〜２は、本発明の実施の形態
の具体的構造の１例を示している。本発明の対象となる
摩擦ローラ式変速機２８は、ハウジング２９を備える。
このハウジング２９は、電動モータ３０の回転駆動軸３
１の端部にこの回転駆動軸３１と同心に、且つこの回転
駆動軸３１と一体に設けた中心ローラ４ａを覆う状態で
設け、図示しないフレーム等に固定している。このハウ
ジング２９は、有底円筒状の本体３２と、この本体３２
の基端開口部を塞ぐ蓋体３３とから成る。上記中心ロー
ラ４ａは、この蓋体３３の中心から少しだけ外れた位置
に設けた通孔３４を通じて、上記ハウジング３２内に挿
入している。又、この通孔３４の内周面と上記中心ロー
ラ４ａの基端部外周面との間には、軸受３５を設けてい
る。

【００２１】又、上記ハウジング２９の内側で上記中心
ローラ４ａの周囲部分には、３本の枢軸７ａ、７ｂを、
それぞれこの中心ローラ４ａと平行に配置している。即
ち、これら各枢軸７ａ、７ｂの一端部（図１の上端部）
を上記蓋体３３に支持すると共に、他端部（図１の下端
部）を連結板８ａに支持している。尚、これら３本の枢
軸７ａ、７ｂのうち、２本の枢軸７ａ、７ａは、それぞ
れの両端部を上記蓋体３３及び連結板８ａに設けた嵌合
孔に圧入固定するか、或は隙間なく挿入している。従っ
て、これら２本の枢軸７ａ、７ａが、上記ハウジング２
９内で円周方向或は直径方向に変位する事はない。これ
に対して、残り１本の枢軸７ｂは、両端部を上記蓋体３
３及び連結板８ａに対し、上記ハウジング２９の円周方
向及び直径方向に亙る若干の変位自在に支持している。
この為に、上記蓋体３３及び連結板８ａの一部で上記枢
軸７ｂの両端部に整合する部分には、前述の図５に示し
た様に、上記枢軸７ｂの両端部の外径よりも大きな内径
を有する支持孔９（図１〜２には図示せず）を形成し、
これら両支持孔９に、上記枢軸７ｂの両端部を緩く係合
させている。

【００２２】そして、これら各枢軸７ａ、７ｂの中間部
周囲に、それぞれが中間ローラであるウェッジローラ１
１ｃ及びガイドローラ１０ａ、１０ｂを、それぞれラジ
アルニードル軸受１２（図１参照。図２には省略。）に
より、回転自在に支持している。尚、上記連結板８ａの
一部は、上記蓋体３３の内面（上記ウェッジローラ１１
ｃ及びガイドローラ１０ａ、１０ｂを設置した空間側の
面で、図１の下面）の一部で上記ウェッジローラ１１ｃ
及びガイドローラ１０ａ、１０ｂから外れた位置に突設
した、突部１３（図１参照。図２には省略。）に結合し
ている。

【００２３】又、上記ハウジング２９の内側で上記ウェ
ッジローラ１１ｃ及びガイドローラ１０ａ、１０ｂを囲
む部分には、有底円筒状の外輪１５ａを、回転自在に設
けている。この外輪１５ａは、円筒部３６と、この円筒
部３６の一端（図１の下端）開口を塞ぐ円板部３７とか
ら成る。このうちの円筒部３６の内周面は平滑な円筒面
として、やはり平滑に形成した、上記ウェッジローラ１
１ｃ及びガイドローラ１０ａ、１０ｂの外周面と当接自
在としている。又、上記円板部３７の外側面（上記ウェ
ッジローラ１１ｃ及びガイドローラ１０ａ、１０ｂを設
置した空間と反対側面で、図１の下面）中心部には、出
力軸２０ａの基端部（図１の上端部）を結合固定してい
る。そしてこの出力軸２０ａを、上記ハウジング２９を
構成する本体３２の中央部に設けた第二の通孔２１ａを
通じて、上記ハウジング２９外に突出させている。尚、
上記出力軸２０ａの基端寄り部分の外周面と上記第二の
通孔２１ａの内周面との間には軸受３８を設けて、上記
外輪１５ａ及び出力軸２０ａを、上記ハウジング２９に
対し回転自在に支持している。又、上記出力軸２０ａの
先半部（図１の下半部）で上記ハウジング２９外に突出
した部分には、動力取り出し用の歯車３９を固定してい
る。

【００２４】上記ウェッジローラ１１ｃ及びガイドロー
ラ１０ａ、１０ｂの外周面は、前記中心ローラ４ａの外
周面と上記外輪１５ａの内周面とに当接させている。本
発明の摩擦ローラ式変速機の場合も、前述の図３〜５に
示した従来構造の場合と同様に、上記中心ローラ４ａの
中心と上記出力軸２０ａ及び外輪１５ａの中心とを偏心
させている。即ち、前述の様に、上記中心ローラ４ａを
挿通する通孔３４は、上記ハウジング２９の中心から少
しだけ外れた位置に設けているのに対して、上記出力軸
２０ａを挿通する第二の通孔２１ａは、上記ハウジング
２９の中心に設けている。又、この第二の通孔２１ａの
内側に支持された出力軸２０ａと外輪１５ａとは互いに
同心である。従って、上記中心ローラ４ａと上記外輪１
５ａ及び出力軸２０ａとは、上記通孔３４のハウジング
２９の中心からのずれ量δ分だけ、互いに偏心してい
る。そして、上記中心ローラ４ａの外周面と上記外輪１
５ａの内周面との間に存在して上記ウェッジローラ１１
ｃ及びガイドローラ１０ａ、１０ｂが設けられた環状空
間２３ａの幅寸法が、このδ分の偏心量に見合う分だ
け、円周方向に亙り不同になっている。

【００２５】この様に、上記環状空間２３ａの幅寸法を
円周方向に亙り不同にした分、上記ウェッジローラ１１
ｃ及びガイドローラ１０ａ、１０ｂの外径を、各ローラ
１１ｃ、１０ａ、１０ｂの設置位置に合わせて互いに異
ならせている。そして、これら３個の、それぞれが中間
ローラであるウェッジローラ１１ｃ及びガイドローラ１
０ａ、１０ｂの外周面に設けた第三の円筒面１８ａ、１
８ａを、上記中心ローラ４ａの外周面に設けた第一の円
筒面２２ａと上記外輪１５ａの内周面に設けた第二の円
筒面１７ａとに当接させている。尚、摩擦ローラ式減速
機２８の減速比は、上記第一の円筒面２２ａの直径と第
二の円筒面１７ａの直径との比により定まる。従って、
必要な減速比を得る為に、上記中心ローラ４ａの先端部
にスリーブを外嵌固定し、このスリーブの外周面と上記
ウェッジローラ１１ｃ及びガイドローラ１０ａ、１０ｂ
の外周面とを当接させる事もできる。この場合、第一の
円筒面は、上記スリーブの外周面となる。

【００２６】尚、それぞれが中間ローラである、上記１
個のウェッジローラ１１ｃ及び２個のガイドローラ１０
ａ、１０ｂのうち、ガイドローラ１０ａ、１０ｂを支持
した枢軸７ａ、７ａは、前述の様に、上記ハウジング２
９内に固定している。これに対して、ウェッジローラ１
１ｃを支持した枢軸７ｂは、やはり前述した様に上記ハ
ウジング２９内に、円周方向及び直径方向に亙る若干の
変位を自在に支持している。従って、上記ウェッジロー
ラ１１ｃも、上記ハウジング２９内で、円周方向及び直
径方向に亙る変位自在である。そして、上記中心ローラ
４ａが所定方向に回転した場合に、上記１本の枢軸７ｂ
に回転自在に支持したウェッジローラ１１ｃを、前記環
状空間２３ａの幅の狭い部分に向け移動自在としてい
る。

【００２７】前記ハウジング２９を構成する蓋体３３と
上記ウェッジローラ１１ｃを枢支する枢軸７ｂとの間に
は、圧縮コイルばね、板ばね、つるまきばね等の弾性部
材（図示省略）を装着して、上記ウェッジローラ１１ｃ
を上記環状空間２３ａの幅の狭い部分に移動させるべ
く、上記枢軸７ｂを軽く押圧している。

【００２８】特に、本発明の摩擦ローラ式変速機に於い
ては、上記各ローラ１１ｃ、１０ａ、１０ｂの設置位置
を、前記通孔３４のハウジング２９の中心からのδ分の
ずれ方向との関係で規制している。この点に就いて、以
下に詳述する。先ず、上記環状空間２３ａの最も幅が狭
くなった部分（図２の左側部分）と最も広くなった部分
（図２の右側部分）とを結ぶ仮想平面４０を考える。こ
の仮想平面４０は、図２の二点鎖線を通り、紙面に垂直
方向に存在する。そして、上記環状空間２３ａを上記仮
想平面４０により、第一空間４１と第二空間４２とに二
分割して考える。上記各ローラ１１ｃ、１０ａ、１０ｂ
のうち、上記ウェッジローラ１１ｃを支承する枢軸７ｂ
を、上記中心ローラ４ａの回転方向（図２の時計方向）
前方に向かう程幅が狭くなる第一空間４１内に配置して
いる。又、上記２個のガイドローラ１０ａ、１０ｂを支
承する枢軸７ａ、７ａを、上記中心ローラ４ａの回転方
向前方に向かう程幅が広くなる第二空間４２内に配置し
ている。尚、上記２個のガイドローラ１０ａ、１０ｂを
支承する枢軸７ａ、７ａは、少なくともその中心軸が上
記第二空間４２内に存在すれば良い。但し、部品の製作
誤差、組み付け誤差、使用時の弾性変形等に拘らず、使
用状態でも確実に第二空間４２内に位置させる為には、
図２に示す様に、上記枢軸７ａ、７ａ全体をこの第二空
間４２内に設置する事が好ましい。

【００２９】上述の様に構成する本発明の摩擦ローラ式
変速機２８により回転力の伝達を行なえば、上記１個の
ウェッジローラ１１ｃ並びに２個のガイドローラ１０
ａ、１０ｂの外周面に設けた第三の円筒面１８ａ、１８
ａと、上記中心ローラ４ａの外周面に設けた第一の円筒
面２２ａ及び上記外輪１５ａの内周面に設けた第二の円
筒面１７ａとの当接圧を確保できる。即ち、図示の例で
は、上記摩擦ローラ式変速機２８による回転力の伝達時
に、上記中心ローラ４ａが図２に矢印イで示す様に、同
図の時計方向に回転する様に、構成各部の組み付け方向
を規制している。従って、前記電動モータ３０への通電
時には、上記ウェッジローラ１１ｃ及びガイドローラ１
０ａ、１０ｂが、図２に矢印ロ、ロで示す様に、上記各
枢軸７ａ、７ｂを中心に反時計方向に回転し、上記外輪
１５ａが同じく矢印ハで示す様に反時計方向に回転す
る。

【００３０】この様に、上記１個のウェッジローラ１１
ｃが矢印ロで示す様に回転し、このウェッジローラ１１
ｃを前記ハウジング２９の直径方向の内外両側から挟持
した中心ローラ４ａ及び外輪１５ａがそれぞれ矢印イ、
ハに示す様に回転する結果、上記ウェッジローラ１１ｃ
全体が、図２に矢印ニで示す様に、図２の時計方向に変
位する傾向となる。即ち、上記ウェッジローラ１１ｃ
は、矢印イ方向に回転する上記中心ローラ４ａから、上
記矢印ニ方向の力を受け、ウェッジローラ１１ｃ自身が
矢印ロ方向に回転する事で外輪１５ａの内周面との当接
部である外径側当接部２７から受ける反作用により、や
はり上記矢印ニ方向の力を受ける。この結果、上記中心
ローラ４ａの回転時に上記ウェッジローラ１１ｃが、上
記環状空間２３ａの幅の狭い部分に向けて移動する傾向
になる。そして、このウェッジローラ１１ｃの外周面
が、上記中心ローラ４ａの外周面と外輪１５ａの内周面
とを強く押圧する。この結果、当該ウェッジローラ１１
ｃの外周面と上記中心ローラ４ａの外周面との当接部で
ある内径側当接部２６、及び、上記外径側当接部２７の
当接圧が高くなる。

【００３１】上記ウェッジローラ１１ｃに関する内径
側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が高くなると、
それぞれがこのウェッジローラ１１ｃの外周面により押
圧される部材である、上記中心ローラ４ａと外輪１５ａ
とのうちの少なくとも一方の部材が、組み付け隙間、或
は弾性変形等に基づき、それぞれの直径方向に亙り僅か
に変位する。この結果、残り２個の中間ローラである、
ガイドローラ１０ａ、１０ｂの外周面に設けた第三の円
筒面１８ａ、１８ａと、上記中心ローラ４ａの外周面に
設けた第一の円筒面２２ａとの当接部である２個所の内
径側当接部２６、２６、及びこれら各第三の円筒面１８
ａ、１８ａと外輪１５ａの内周面に設けた第二の円筒面
１７ａとの当接部である２個所の外径側当接部２７、２
７の当接圧が高くなる。上記１本の枢軸７ｂに回転自在
に支持したウェッジローラ１１ｃを、上記環状空間２３
ａ内でこの環状空間２３ａの幅の狭い部分に向け移動さ
せようとする力は、上記中心ローラ４ａから上記外輪１
５ａに伝達するトルクの大きさに応じて変化する。そし
て、このトルクが大きくなる程、上記各内径側、外径側
両当接部２６、２７の当接圧が大きくなる。逆に言え
ば、上記駆動トルクが小さい場合には、これら各内径
側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が小さい。従っ
て、前記摩擦ローラ式変速機２８を通じて伝達するトル
クが大きい場合には上記当接圧を大きくして、当接部で
滑りが生じる事を防止し、上記摩擦ローラ式変速機２８
の伝達効率低下を防止する。これに対して摩擦ローラ式
変速機２８を通じて伝達するトルクが小さい場合には上
記当接圧を小さくして、過大な当接圧により上記摩擦ロ
ーラ式変速機２８の伝達効率が低下する事を防止する。

【００３２】更に、本発明の摩擦ローラ式変速機によれ
ば、運転時に上記環状空間２３ａの幅の狭い部分に食い
込むのは、上記ウェッジローラ１１ｃのみとなる。本発
明の摩擦ローラ式変速機の運転時に上記２個のガイドロ
ーラ１０ａ、１０ｂは、上記環状空間２３ａの幅の広い
部分（図２の右側部分）に向けて押される為、これら各
ガイドローラ１０ａ、１０ｂが上記環状空間２３ａの幅
の狭い部分に食い込む事はない。従って、上記各ガイド
ローラ１０ａ、１０ｂがくさび作用を発生して、前記内
径側、外径側各当接部２６、２７の面圧が過度に上昇す
る事がなくなる。この結果、摩擦ローラ式変速機の効率
が低下したり、或はロックする事を有効に防止できる。

【００３３】尚、上述の説明から明らかな通り、図６に
示す様に、何れかのガイドローラ１０ｂを支承する枢軸
７ａを、ウェッジローラ１１ｃと共に第一空間４１に設
置すると、このガイドローラ１０ｂがくさび作用を生じ
易くなり、上記効率の低下やロックを発生し易くなる。
即ち、上記図６に示した構造は、上記内径側、外径側各
当接部２６、２７の面圧が過度に上昇する事に基づく効
率の低下やロックの発生を防止する面からは、最も好ま
しくない構造である。又、以上に述べた実施の形態の説
明中では、摩擦ローラ式変速機を減速機として作用する
場合に就いて述べている。この為、第一空間４１を、中
心ローラ４ａの回転方向前方に向かう程幅が狭くなる空
間としている。但し、摩擦ローラ式変速機を増速機とし
て使用する場合には、これとは逆に、中心ローラの回転
方向前方に向かう程幅が広くなる空間を第一空間とす
る。要は、減速機として使用するか増速機として使用す
るかに拘らず、ウェッジローラを支承する枢軸を、動力
伝達時に当該枢軸に加わる力の作用方向に関して前方に
向かう程幅が狭くなる第一空間内に、ガイドローラを支
承する枢軸をこれとは逆の第二空間内に、それぞれ配置
する。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、効率が良くしかも信頼性の高い摩擦ローラ
式変速機を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例を示す部分縦断側面
図。

【図２】摩擦ローラ式変速機のみを取り出し、図１と直
角方向で切断した状態で示す略断面図。

【図３】従来構造の１例を示す断面図。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図。

【図５】同Ｂ−Ｂ断面図。

【図６】最も好ましくない構造を示す、図２と同様の
図。

【符号の説明】

１本体２蓋体３ハウジング４、４ａ中心ローラ５通孔６入力軸７ａ、７ｂ、７ｃ枢軸８、８ａ連結板９支持孔１０、１０ａ、１０ｂガイドローラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃウェッジローラ１２ラジアルニードル軸受１３突部１４連結ボルト１５、１５ａ外輪１６凸部１７、１７ａ第二の円筒面１８、１８ａ第三の円筒面１９結合ブラケット２０、２０ａ出力軸２１、２１ａ第二の通孔２２、２２ａ第一の円筒面２３、２３ａ環状空間２４シリンダ孔２５圧縮コイルばね２６内径側当接部２７外径側当接部２８摩擦ローラ式変速機２９ハウジング３０電動モータ３１回転駆動軸３２本体３３蓋体３４通孔３５軸受３６円筒部３８軸受３９歯車４０仮想平面４１第一空間４２第二空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第一の回転軸と、この第一の回転軸の端
部にこの第一の回転軸と同心に固定され、外周面を第一
の円筒面とした中心ローラと、内周面を第二の円筒面と
して上記中心ローラの周囲に、この中心ローラに対する
相対回転を自在に設けた外輪と、この外輪と同心で一端
部をこの外輪に結合固定した第二の回転軸と、上記第一
の円筒面と上記第二の円筒面との間の環状空間内に、上
記第一の回転軸と平行に配置された３本の枢軸と、これ
ら各枢軸により回転自在に支持され、それぞれの外周面
を第三の円筒面とした３個の中間ローラとを備え、上記
第一の回転軸の中心と上記第二の回転軸及び外輪の中心
とを偏心させる事により、上記環状空間の幅寸法を円周
方向に亙って不同にし、上記３個の中間ローラのうちの
１個の中間ローラを、少なくとも上記内部空間の円周方
向に亙る若干の変位自在に支持してウェッジローラとす
る共に、残り２個の中間ローラをガイドローラとする事
により、上記第一の回転軸及び外輪が所定方向に回転し
た場合に、上記ウェッジローラとなる１個の中間ローラ
を、上記環状空間の幅の狭い部分に向け移動自在とした
摩擦ローラ式変速機に於いて、上記環状空間をこの環状
空間の最も幅が狭くなった部分と最も広くなった部分と
を結ぶ仮想平面で第一空間と第二空間とに二分割した場
合に、上記ウェッジローラとなる１個の中間ローラを支
承する枢軸が、上記中心ローラと外輪との間での動力伝
達時に当該枢軸に加わる力の作用方向に関して前方に向
かう程幅が狭くなる第一空間内に配置されており、上記
ガイドローラとなる２個の中間ローラを支承する枢軸
が、上記動力伝達時に当該枢軸に加わる力の作用方向に
関して前方に向かう程幅が広くなる第二空間内に配置さ
れている事を特徴とする摩擦ローラ式変速機。