JPWO2007029564A1 - 遊星ローラ変速装置及びそれを備えた車輌 - Google Patents

Abstract

回転自在に備えた入力軸（１１）と出力軸（１３）とを同一軸線上に備え、入力軸（１１）に備えたサンローラ（１９）の外周を転動自在な複数の遊星ローラ（２３）と、出力軸（１３）に一体に備えられ、遊星ローラ（２３）を転動自在に内接した出力リング（３５）と、入力軸（１１）及び出力軸（１３）の軸方向へのみ移動可能に備えられ、遊星ローラ（２３）を転動自在に内接した変速リング（３７）とを備え、サンローラ（１９）が遊星ローラ（２３）を外方向へ接触押圧する位置は、出力リング（３５）が遊星ローラ（２３）に接触する位置と変速リング（３７）が遊星ローラ（２３）に接触する位置との間であり、前記入力軸（１１）の回転時の遠心力に起因してその軸方向へ移動可能な軸方向押圧部材（５５）を備えている。

Description

本発明は、遊星ローラ機構を利用した遊星ローラ変速装置及び当該装置を備えた車輌に係り、さらに詳細には、大きなトルクを効率よく伝達することのできる遊星ローラ変速装置及びそれを備えた車輌に関する。

遊星ローラ機構を利用した変速装置の先行例としては、例えば日本国特許公報の特開平６−２８０９６１号公報（特許文献１）がある。この特許文献１に記載の構成は、図５に示すごとき構成である。

すなわち、筒状のハウジング２０１の一端側に固定したフランジ２０３に軸受２０５を介して入力軸２０７が回転自在に支持され、前記ハウジング２０１の他端側に固定したフランジ２０９に軸受２１１を介して出力軸２１３が回転自在に支持されている。前記入力軸２０７と出力軸２１３は同一軸上に配置してあって、入力軸２０７の内端部は軸受２１５を介して前記出力軸２１３に回転自在に支持されている。

前記入力軸２０７の内端側にテーパ状のサンローラ２１７がキー２１９を介して一体的に取付けてあり、このサンローラ２１７の外周には複数の遊星ローラ２２１が転動自在に配置されている。上記遊星ローラ２２１は、軸受２２３を介して前記入力軸２０７に回転自在に支持された保持器２２５に、回転自在に支持されている。そして、遊星ローラ２２１は、キーを介して前記出力軸２１３のカップ状の内端側に一体的に取付けた出力リング２２７に転動自在に内接してある。

すなわち、複数の遊星ローラ２２１は、サンローラ２１７と出力リング２２７との間に転動自在に挟圧保持された状態にある。

前記各遊星ローラ２２１の一端側にはテーパ部２２１Ｔが形成してあり、このテーパ部２２１Ｔは、変速リング２２９に転動自在に内接してある。前記変速リング２２９は、前記ハウジング２０１に回転可能に支持されたネジ部材２３１に移動可能に螺合した移動部材２３３に一体的に支持されている。したがって、変速リング２２９は、前記ネジ部材２３１を回転して移動部材２３３を移動すると、入出力軸２０７，２１３の軸方向へ一体的に移動するものであり、この変速リング２２９と遊星ローラ２２１におけるテーパ部２２１Ｔとの接触位置を変更することができるものである。

前述のごとき従来の構成においては、遊星ローラ２２１がサンローラ２１７と出力リング２２７との間に挟圧された構成であるから、前記サンローラ２１７と遊星ローラ２２１との接触圧を大きくすると、遊星ローラ２２１と出力リング２２７との接触圧を大きくすることができるものの、変速リング２２９と遊星ローラ２２１との接触圧を大きくすることができないものである。

したがって、サンローラ２１７と遊星ローラ２２１との接触圧、出力リング２２７と遊星ローラ２２１との接触圧及び変速リング２２９と遊星ローラ２２１との接触圧をそれぞれ大きくして伝達効率の向上を図ろうとするには問題がある。また、遊星ローラ２２１は片持式であってテーパ部２２１Ｔ側は撓み易いものであり、変速リング２２９との接触圧を大きくし難いものである。

この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、サンローラ，出力リング，変速リングに対する遊星ローラとの接触圧を共に大きくすることができ、伝達効率の向上を図ることができる遊星ローラ変速装置及びそれを備えた車輌を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１アスペクトに基く遊星ローラ変速装置は、以下を備えている：回転自在に備えられた入力軸；前記入力軸と同一軸線上に備えられた出力軸；前記入力軸に備えられたサンローラ；前記サンローラの外周を転動自在な複数の遊星ローラであって、前記各遊星ローラは、テーパ部が形成されている遊星ローラ；前記出力軸に一体に備えられ、前記遊星ローラを転動自在に内接されている出力リング；及び前記遊星ローラに備えた前記テーパ部を転動自在に内接された変速リングであって、前記入力軸及び出力軸の軸方向へのみ移動可能に設けられた変速リング；上記構成において、前記サンローラが前記遊星ローラを外方向へ接触押圧する位置が、前記出力リングが前記遊星ローラに接触する位置と前記変速リングが前記遊星ローラに接触する位置との間に位置するように、前記サンローラ、前記遊星ローラ、前記出力リング及び前記変速リングが配置された構成である。

前記第１アスペクトから従属する本発明の第２アスペクトに基く遊星ローラ変速装置は、前記構成の他、更に以下を含む：前記入力軸の回転時の遠心力に起因して前記入力軸の軸方向へ移動可能な軸方向押圧部材；上記構成において、前記サンローラは、前記入力軸の軸方向へ僅かに微動可能に設けられている；及び前記軸方向押圧部材によって前記サンローラが軸方向へ押圧され、前記サンローラと前記遊星ローラとの接触圧が増大される構成である。

前記第１アスペクト又は第２アスペクトから従属する本発明の第３アスペクトに基く遊星ローラ変速装置は、前記構成の他、更に以下を含む：前記軸方向押圧部材と前記サンローラとの間に設けられる押圧力増大手段；及び前記軸方向押圧部材を軸方向へ押圧付勢する弾性部材であって、当該弾性部材を介して前記軸方向押圧部材が軸方向に押圧付勢される。

前記第１アスペクト乃至第３アスペクトの内のいずれか１のアスペクトから従属する本発明の第４アスペクトに基く遊星ローラ変速装置は、前記構成の他、更に以下を含む：前記遊星ローラの両端部を回転自在に支持する保持器であって、遊動状態に備えられた保持器。

前記第１アスペクト乃至第４アスペクトの内のいずれか１のアスペクトから従属する本発明の第５アスペクトに基く遊星ローラ変速装置は、前記構成において、前記保持器は、前記遊星ローラの両端部を揺動可能に支持する揺動軸受を備えていて、前記揺動軸受は、前記遊星ローラの両端部を回転自在に支持している。

本発明の第６アスペクトに基く遊星ローラ変速装置を備えた車輛は、以下を含む：エンジン；前記エンジンに連動連結された遊星ローラ変速装置であって、当該遊星ローラ変速装置によって変速された前記エンジンからの動力を出力する出力軸を有している；前記出力軸に設けられる動力伝達輪；前記動力伝達輪からの動力を伝達する動力伝達機構；及び前記動力伝達輪から前記動力伝達機構を介して動力が伝達されて回転される走行車輪；上記構成において、前記遊星ローラ変速装置は、前記前記第１アスペクト乃至第５アスペクトの内のいずれか１つから従属するのアスペクトに基く遊星ローラ変速装置である。

前記第６アスペクトから従属する本発明の第７アスペクトに基く遊星ローラ変速装置を備えた車輛は、前記構成において、前記動力伝達機構は、チェーン、ベルト及びギアの内の少なくとも１つである。

前記第６アスペクト又は第７アスペクトから従属する本発明の第８アスペクトに基く遊星ローラ変速装置を備えた車輛は、前記構成において、前記エンジンが有するクランクシャフトと前記遊星ローラ変速装置が有する前記入力軸及び出力軸とが並列になるように前記エンジンと前記遊星ローラ変速装置とが配置されている。

前記第６アスペクト又は第７アスペクトから従属する本発明の第９アスペクトに基く遊星ローラ変速装置を備えた車輛は、前記構成において、前記エンジンが有するクランクシャフトと前記遊星ローラ変速装置が有する前記入力軸及び出力軸とが直列になるように前記エンジンと前記遊星ローラ変速装置とが配置されている。

本発明の上述の第１アスペクト乃至第９アスペクトに基く遊星ローラ変速装置及びそれを備えた車輛によれば、サンローラと遊星ローラとの接触圧を大きくするべく、サンローラによって遊星ローラを外方向へ押圧すると、サンローラの外側において遊星ローラを内接した出力リングと変速リングが、前記サンローラの押圧を受けることとなり、サンローラ，出力リング，変速リングと遊星ローラとの接触圧を共に大きくすることができ、伝達効率の向上を図ることができる。

また、本発明の上述の第８アスペクト又は第９アスペクトに基く遊星ローラ変速装置を備えた車輛によれば、エンジンと遊星ローラ変速装置とを並列又は直列に配置することにより、車輛の幅方向又は前後方向の寸法をコンパクトにすることができる。

図１（Ａ）は、本発明の実施形態に係る遊星ローラ変速装置の断面説明図であり、図１（Ｂ）は、前記遊星ローラ変速装置の一部を拡大した説明図である。 図２は、同上の主要部の構成を概略的に示した説明図である。 図３は、本発明の実施形態に係る遊星ローラ変速装置を備えた車輌の部分断面説明図である。 図４（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る遊星ローラ変速装置を備えた車輌の一部を改良した構成を概略的に示した説明図であり、図４（Ａ）はその平面図であり、図４（Ｂ）はその正面図である。 図５は、従来の構成を示す断面説明図である。

図１を参照するに、本発明の実施形態に係る遊星ローラ変速装置１は、中空状のハウジング３を備えており、このハウジング３における一端側の開口部には、当該開口部を閉塞するようにフランジ部材５が取付けてある。このフランジ部材５の中央部に備えた筒状の軸受ブロック７には軸受９を介して入力軸１１が回転自在に支持されている。そして、前記ハウジング３の他端側には、前記入力軸１１と対向した出力軸１３が軸受１５を介して回転自在に支承されている。なお、前記ハウジング３とフランジ部材５との間及び軸受ブロック７と入力軸１１との間並びに前記ハウジング３と出力軸１３との間にはそれぞれシール部材１７が介在してあって、前記ハウジング３の内部を密封している。

前記入力軸１１と出力軸１３は同一軸上に配置してあって、前記入力軸１１の先端部（内端部）には、前記出力軸１３側が細くなるように形成したテーパ状のサンローラ１９が軸方向へ僅かに微動可能かつ相対的に回転可能に取付けてある。このサンローラ１９は前記入力軸１１の回転を出力軸１３へ伝達するように、前記入力軸１１と一体的に回転するものであって、このサンローラ１９の一部は、前記出力軸１３の内端部２１に軸受を介して回転自在に支持されている。

前記サンローラ１９のテーパ状の外周面には、複数の遊星ローラ２３が転動自在（公転自在）に配置してある。上記遊星ローラ２３は、前記出力軸１３側が小径で入力軸１１側が大径である仮想のテーパ面内に等間隔に配置してあり、第１テーパ部２３Ａと第２テーパ部２３Ｂとを備えた構成である。前記第１テーパ部２３Ａ及び第２テーパ部２３Ｂは、遊星ローラ２３の長手方向のほぼ中央部付近から両端部側が小径となるように形成してある。そして、前記各遊星ローラ２３の両端部は前記ハウジング３内に遊動状態すなわち浮いた状態に備えられた保持器２５に回転自在に支持されている。

より詳細には、前記保持器２５は、前記出力軸１３の内端部２１を囲繞した小径のリング部２７と前記入力軸１１の基部側（内端部の反対側の部分）を囲繞した大径のリング部２９とを備えている。そして、上記小径リング部２７と大径リング部２９は、複数の連結部材（図示省略）によって一体的に連結されていて、円錐台形の筒体形状をなしている。つまり、前記小径リング部２７の図１（Ａ）における左側の端面が台形の上辺に相当する平面になり、前記大径リング部２９の図１（Ａ）における右側の端面が台形の底辺に相当する底面になっている。そして、前記保持器２５には、前記複数の遊星ローラ２３を配置する領域部分に空間部が形成されているため、前記保持器２５は、前記各遊星ローラ２３の前記第１テーパ部２３Ａ及び前記第２テーパ部２３Ｂと、前記保持器２５（前記図示を省略した複数の連結部材）との干渉が回避された構造になっている。

前記保持器２５において、前記小径リング部２７及び大径リング部２９がそれぞれ対向した側の対向面にはそれぞれ対向する凹部２７Ａ，２９Ａが形成してある。そして、各凹部２７Ａ，２９Ａ内には、大略球形状の揺動軸受３１がそれぞれ揺動可能に収納されており、この揺動軸受３１に軸受を介して前記遊星ローラ２３の両端部が回転自在に支持されている。

したがって、遊星ローラ２３は、遊星ローラ２３を配置した前記仮想のテーパ面に沿う方向及び上記仮想のテーパ面に対して交差する方向へ僅かに揺動可能である。しかし、遊星ローラ２３の両端部が支持されていることにより、前記仮想のテーパ面に沿う方向への大きな傾斜、すなわち、図１において、遊星ローラ２３の適宜一端側を支点として他端側が紙面に対して垂直方向へ移動するような大きな傾斜は規制されるものである。換言すれば、各遊星ローラ２３は、保持器２５の前記小径リング部２７及び前記大径リング部２９とに両端部を支持されて、遊星ローラ２３が公転する方向への倒れを規制されているものである。

前記出力軸１３の内端部２１側には、前記保持器２５の小径リング部２７を囲繞するような大きなカップ状部３３が備えられており、このカップ状部３３の内端部に、前記遊星ローラ３３における第１テーパ部２３Ａを転動自在に内接した出力リング３５が一体に備えられている。より詳細には、前記サンローラ１９は前記第１テーパ部２３Ａの基部側に接触し、前記出力リング３５は第１テーパ部２３Ａの先端部側に接触しているものである。

前記遊星ローラ２３における前記第２テーパ部２３Ｂにおいての外側の母線は、前記入出力軸１１，１３の軸心と平行であり、この母線部分に変速リング３７が接触してある。この変速リング３７は、前記フランジ部材５を前記ハウジング３に締付け固定したボルトのごとき複数のガイド部材３９に案内されて、前記入出力軸１１，１３の軸と平行な方向に移動可能に設けられている。そして、前記変速リング３７をガイド部材３９に沿って移動するために、前記ハウジング３内には、前記ガイド部材３９と平行な複数のネジ部材４１が回転自在に設けられており、このネジ部材４１には前記変速リング３７が移動可能に螺合してある。

前記複数のネジ部材４１を同期回転するために、前記各ネジ部材４１の一端側にはそれぞれピニオンギア４３が一体的に取付けてあり、このピニオンギア４３は、前記軸受ブロック７に回転自在に支承された大径の中間ギア４５に噛合してある。したがって、ハンドル（図示省略）を介して所望のネジ部材４１を回転すると、複数のネジ部材４１が同期回転される。よって、ネジ部材４１に螺合した変速リング３７はガイド部材３９に沿って移動され、前記遊星ローラ２３における第２テーパ部２３Ｂとの接触位置を変更することができる。なお、前記変速リング３７の移動位置は、適宜のネジ部材４１に連動連結して備えたロータリーエンコーダ等のごとき位置検出センサ（図示省略）によって検知されるものである。

前記入力軸１１の回転に起因する遠心力によって前記サンローラ１９を軸方向に微動して、前記遊星ローラ２３とサンローラ１９との接触圧を大きくして伝達効率の向上を図るために、サンローラ押圧手段４７が備えられている。

より詳細には、前記入力軸１１の前記ハウジング３内の基部側には大径部４９が形成してあり、この大径部４９には、前記サンローラ１９側に開口した径方向（放射方向）に長い複数の長溝５１が周方向に等間隔に形成してある。そして、上記各長溝５１内にはボール又はローラ等の移動体５３が移動自在に内装されている。上記移動体５３の放射外方向（径外方向）への移動を規制するために、前記大径部４９の外周を覆うカップ状又は筒状の軸方向押圧部材５５が前記大径部４９に形成した突出部４９Ｐと係合して一体的に回転し、かつ、軸方向へ移動自在に備えられている。

前記軸方向押圧部材５５の内部において、前記入力軸１１には、当該入力軸１１の回転により前記移動体５３が押圧接触する円板状のスプリング座５７を基端部側に備えた可動スリーブ５９が軸方向に移動自在に嵌合してある。この可動スリーブ５９には、前記軸方向押圧部材５５における先端側内面に当接した可動リング６１が移動自在に嵌合してあり、この可動リング６１と前記スプリング座５７との間には、例えばコイルスプリング等のごとき弾性部材６３が予め圧縮して弾装してある。そして、前記可動スリーブ５９の先端部には、前記可動リング６１の抜け止めを行うために、小径のストッパーリング６５が一体的に固定してある。

前記スプリング座５７が前記移動体５３に接触した接触面には、前記移動体５３によって押圧されるカム面６７が形成してある。上記カム面６７は、遠心力によって前記移動体５３が外方向に移動されたときに前記スプリング座５７が遠心力に応じて押圧移動されるように傾斜してある。換言すれば、前記カム面６７は、スプリング座５７の外周側ほど前記大径部４９側へ近接するように傾斜してある。

前記軸方向押圧部材５５が前記サンローラ１９を押圧する部分には、押圧力増大手段６９が備えられている。図１（Ｂ）は、前記押圧力増大手段６９を拡大した部分正面図である。より詳細には、前記サンローラ１９と軸方向押圧部材５５とが対向した対向面にはそれぞれ径方向（放射方向）の溝７１Ａ，７１Ｂが形成してあり、この溝７１Ａ，７１Ｂ内には、ボール又はローラ等のごとき力伝達部材７３が内装してある。なお、上記溝７１Ａ，７１Ｂのうち少なくとも一方は、図１（Ｂ）に示すように、傾斜面を備えたＶ字形状の溝に形成してある。また、前記溝７１Ａ，７１Ｂは放射状に複数箇所（例えば、２箇所〜６箇所）形成されることにより偏芯荷重の発生を回避できる。

以上のごとき構成より明らかなように、サンローラ１９は、内側から遊星ローラ２３を外方向へ押圧するように、遊星ローラ２３の長手方向のほぼ中間部に接触するものである。そして、出力リング３５及び変速リング３７は、前記遊星ローラ２３の外方向への移動を規制するように、遊星ローラ２３の端部側に接触するものである。換言すれば、サンローラ１９が遊星ローラ２３の中央部付近を外方向へ押圧する力と、出力リング３５及び変速リング３７が遊星ローラ２３の両端側を内方向へ押圧する力とが均衡した状態にあるものである。

したがって、サンローラ１９と遊星ローラ２３との接触圧を大きくすると、出力リング３５，変速リング３７と遊星ローラ２３との接触圧が大きくなるものであり、前記接触圧を大きくして伝達効率の向上を図ることができるものである。

前述のごとき構成において、入力軸１１を回転すると、前記移動体５５，力伝達部材７３等を介してサンローラ１９が一体的に回転される。したがって、サンローラ１９の外周に転動自在に接触した遊星ローラ２３は、サンローラ１９によって回転（自転）される。前記遊星ローラ２３は、回転方向には不動状態の変速リング３７に転動自在に内接してあるので、遊星ローラ２３は、変速リング３７に沿って転動（公転）されることになる。

ここで、前記変速リング３７が、遊星ローラ２３における第２テーパ部２３Ｂの中立位置（図１に示した状態の接触位置）に接触した状態にあると、前記出力軸１３は停止状態にあり、出力は零である。そして、図１において変速リング３７を右方向へ移動すると、変速リング３７の接触位置は遊星ローラ２３における第２テーパ部２３Ｂの小径部側に移動するので、前記遊星ローラ２３が回転（自転）しながら前記変速リング３７に沿って転動（公転）が次第に増速されるため、出力軸１３も次第に増速されるものである。そして、前記中立位置から変速リング３７を左方向へ移動すると、前記出力軸１３は逆回転されるものである。

前述のごとく入力軸１１が回転され、次第に高速になると、入力軸１１の大径部４９に備えた移動体５３が遠心力によって放射外方向へ次第に移動される。前記移動体５３が長溝５１に沿って外方向に移動されると、可動スリーブ５９におけるスプリング座５７に形成したカム面６７に移動体５３が作用して、可動スリーブ５９を、図１において左方向へ押圧する。上記押圧力は、弾性部材６３及び可動リング６１を介して軸方向押圧部材５５へ伝達される。

そして、前記軸方向押圧部材５５の押圧力は、力伝達部材７３を介してサンローラ１９へ伝達される。上記力伝達部材７３は、サンローラ１９に形成した溝７１Ａと軸方向押圧部材５５に形成した溝７１Ｂとの間に介在してあり、前記溝７１Ｂの傾斜面によってサンローラ１９側へ移動される。この際、溝７１Ａ，７１Ｂの傾斜面は楔的作用をなすものであり、大きな押圧力を生じることになる。尚、楔的作用を発揮するためには、前記溝７１Ａ，７１Ｂの頂点の角度が鈍角であることが望ましく、前記溝７１Ａ，７１Ｂの傾斜面がなだらかであることが望ましい。これにより軸方向の前記サンローラ１９への押圧力が楔的作用により増大される。

したがって、前記サンローラ１９と遊星ローラ２３との接触圧が大きくなると共に、出力リング３５，変速リング３７と遊星ローラ２３との接触圧が大きくなるものであり、必要な接触圧力を確保するものである。前記入力軸１１の回転がより高速になって遠心力がより大きくなると、前記移動体５３が次第に外方向へ移動され、可動スリーブ５９を図１において次第に左方向へより強力に押圧する。そして、可動スリーブ５９を押圧する力が弾性部材６３の設定荷重以上になると、弾性部材６３が大きく圧縮されることとなる。そして、入力軸１１の回転がさらに高速になると、前記移動体５３の外方向への移動は軸方向押圧部材５５によって規制されるものである。

すなわち、入力軸１１の回転数が上昇し、前記移動体５３に作用する遠心力が必要以上に大きくなっても、サンローラ１９を軸方向に押圧する押圧力は制限されるものである。すなわち、サンローラ１９と遊星ローラ２３との接触圧が必要以上に大きくなるようなことはないものである。

そして、前記入力軸１１の回転が低速になり、移動体５３に作用する遠心力が小さくなると、弾性部材６３の付勢力及びスプリング座５７のカム面６７の作用によって移動体５３が内方向へ移動される。したがって、前記サンローラ１９を押圧する押圧力が小さくなり、サンローラ１９と遊星ローラ２３との間に滑りを生じ、出力軸１３への力の伝達が遮断されることになる。すなわち、一種のクラッチ機能を奏することになる。よって、変速リング３７の位置に拘りなく、入力軸１１の回転を低速にすることによりクラッチが切れる態様となり、安全性の向上を図ることができるものである。

ところで、前記遊星ローラ変速装置１の主要な構成を概略的に示すと、図２に示すごとき構成となる。図２より明らかなように、前記サンローラ１９は、遊星ローラ２３におけるほぼ中間位置において内側から遊星ローラ２３に接触し、出力リング３５及び変速リング３７は遊星ローラ２３の両端側に外側から接触するものである。すなわちサンローラ１９は、前記出力リング３５と変速リング３７とが遊星ローラ２３に接触する中間位置において遊星ローラ２３に接触するものである。換言すれば３点支持でバランスしているものである。そして、前記サンローラ１９が遊星ローラ２３を外方向へ押圧する押圧力は、出力リング３５と変速リング３７とで受け持たすものであるが、前記サンローラ１９と出力リング３５との間隔寸法は常にほぼ一定であり、変速のために変速リング３７が軸方向に移動するものである。

この際、出力軸１３の回転を高速から低速にするほど、前記変速リング３７は遊星ローラ２３における第２テーパ部２３Ｂの小径部側から大径部側へ移動され、サンローラ１９に近接することになる。したがって、サンローラ１９と変速リング３７との間の間隔寸法が小さくなり、モーメントの関係で、遊星ローラ２３と変速リング３７との接触圧はより大きくなる。すなわち、減速比が大きなところほど大きなトルクの伝達が必要となるが、前記変速リング３７の接触圧が大きくなるので、大きなトルクの伝達をより確実に行うことができるものである。

前述したように、前記サンローラ１９と遊星ローラ２３の接触圧は、前記サンローラ１９を軸方向に僅かに移動することによって得られるものであるから、接触圧を大きくするには、楔効果を利用することが望ましいものである。この場合、前記サンローラ１９と遊星ローラ２３とが接触する第１テーパ部２３Ａの母線と入力軸１１とのなす楔角Ａは、５度〜８度程度が望ましい。

すなわち、前記楔角Ａが小さいと、サンローラ１９と遊星ローラ２３との接触圧（矢印Ｂで示す法線方向の力）を大きくすることができる。しかし、前記楔角Ａを５度程度以下にすると、大きな楔効果によってサンローラ１９と遊星ローラ２３との喰付き現象を生じ、サンローラ１９を戻すことができず、クラッチ機能を奏することができなくなることがあるので望ましいものではない。また、前記楔角Ａが８度程度以上になると、前記サンローラ１９と遊星ローラ２３との接触圧を大きくするには、サンローラ１９を軸方向に押圧する押圧力をより大きくする必要があり望ましいものではない。

以上のごとき説明より理解されるように、サンローラ１９を軸方向へ僅かに移動してサンローラ１９と遊星ローラ２３との接触圧を大きくすると、出力リング３５，変速リング３７と遊星ローラ２３との接触圧が大きくなるので、前記各部の接触圧を大きくして伝達効率の向上を図ることができるものである。また、サンローラ１９の軸方向への押圧力を小さくすると、サンローラ１９と遊星ローラ２３との間に滑りを生じて、サンローラ１９の回転が遊星ローラ２３へ伝達されることのないように遮断することができ、クラッチ機能を奏し得るものであるから安全性の向上を図ることができるものである。

また前記構成によれば、前述したようにサンローラ１９が軸方向に微動することによって遊星ローラ２３との接触圧を小さくして出力軸１３への力の伝達が遮断できるので、すなわちクラッチ機能を奏することができるので、入力軸１１の回転停止時又は低回転時に出力軸を回転することが可能である。したがって、エンジン等の駆動源及び走行輪を備えた車輌であって、前記駆動源から 前記走行輪への動力伝達系に、遊星ローラ変速装置を備えることにより極めて有益である。

なお、遊星ローラ２３の数としては、エンジンの出力に応じて選択することが望ましく、例えば３〜６個が望ましい。より好ましくは、３個にすると特に好ましい。

次に、上述の本願発明に基づく遊星ローラ変速装置１を備えた車輛の実施の形態について図を参照して説明する。尚、上述の遊星ローラ変速装置１と同一の部位については同じ符号を附し、それらの説明は省略する。

まず、図３は、エンジン１０３のクランクシャフト１０５と、前記遊星ローラ変速装置１の入力軸１１・出力軸１３が並列に設けられた車輌１００の実施形態である。前記エンジン１０３のケーシング１０１に設けられた前記クランクシャフト１０５からの回転駆動力をギア１０７，１０９を介して前記入力軸１１に伝達する。前記入力軸１１に伝達された回転駆動力は、前記遊星ローラ変速装置１により適宜変速され、前記出力軸１３に伝達される。前記出力軸１３には、動力伝達輪１１５が設けられていて、動力伝達機構１１７，１１９，１２１を介して前記出力軸１３からの回転駆動力が走行車輪１２３に伝達される。この形態では、前記エンジン１０３のクランクシャフト１０５と、前記遊星ローラ変速装置１の前記入力軸１１・前記出力軸１３とが並列に設けられた配置であるため、前記車輌１００の幅方向（図３の左右方向）の寸法を小さく設定でき、スペースセーブの設計が可能になる。尚、この実施の形態では、前記遊星ローラ変速装置１が前記エンジン１０３の前記ケーシング１０１の内部に設けられているが、当該遊星ローラ変速装置１を前記ケーシング１０１の外部に設ける形態も可能である。

次いで、別の実施形態の車輌１５０を図４（Ａ）、（Ｂ）に示す。尚、上述の車輌１００と同一の部位については同じ符号を附し、それらの説明は省略する。この車輌１５０は、前記エンジン１０３の前記クランクシャフト１０５と、前記遊星ローラ変速装置１の前記入力軸１１・前記出力軸１３とが直列に設けられた実施の形態である。前記クランクシャフト１０５と、前記入力軸１１・前記出力軸１３とが直列に設けられているため、前記エンジン１０３と前記遊星ローラ変速装置１も相互に前記車輌１５０の幅方向に直列に設けられている。この構成により、前記車輌１５０の前後方向（図４（Ａ）、（Ｂ）の左右方向）の寸法を小さく設定でき、スペースセーブの設計が可能になる。

尚、日本国特許出願第２００５−２５７７５０号（２００５年９月６日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

本発明は、前述の発明の実施の形態の説明に限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他種々の態様で実施可能である。

Claims (9)

1. 遊星ローラ変速装置であって、以下を含む：
   回転自在に備えられた入力軸；
   前記入力軸と同一軸線上に備えられた出力軸；
   前記入力軸に備えられたサンローラ；
   前記サンローラの外周を転動自在な複数の遊星ローラであって、前記各遊星ローラは、テーパ部が形成されている遊星ローラ；
   前記出力軸に一体に備えられ、前記遊星ローラを転動自在に内接されている出力リング；及び
   前記遊星ローラに備えた前記テーパ部を転動自在に内接された変速リングであって、前記入力軸及び出力軸の軸方向へのみ移動可能に設けられた変速リング；
   上記構成において、
   前記サンローラが前記遊星ローラを外方向へ接触押圧する位置が、前記出力リングが前記遊星ローラに接触する位置と前記変速リングが前記遊星ローラに接触する位置との間に位置するように、前記サンローラ、前記遊星ローラ、前記出力リング及び前記変速リングが配置された構成である。
2. 請求項１に記載の遊星ローラ変速装置が、更に以下を含む：
   前記入力軸の回転時の遠心力に起因して前記入力軸の軸方向へ移動可能な軸方向押圧部材；
   上記構成において、
   前記サンローラは、前記入力軸の軸方向へ僅かに微動可能に設けられている；
   前記軸方向押圧部材によって前記サンローラが軸方向へ押圧され、前記サンローラと前記遊星ローラとの接触圧が増大される構成である。
3. 請求項２に記載の遊星ローラ変速装置が、更に以下を含む：
   前記軸方向押圧部材と前記サンローラとの間に設けられる押圧力増大手段；及び
   前記軸方向押圧部材を軸方向へ押圧付勢する弾性部材であって、当該弾性部材を介して前記軸方向押圧部材が軸方向に押圧付勢される。
4. 請求項３に記載の遊星ローラ変速装置が、更に以下を含む：
   前記遊星ローラの両端部を回転自在に支持する保持器であって、遊動状態に備えられた保持器。
5. 請求項４に記載の遊星ローラ変速装置において、
   前記保持器は、前記遊星ローラの両端部を揺動可能に支持する揺動軸受を備えていて、前記揺動軸受は、前記遊星ローラの両端部を回転自在に支持している。
6. エンジンと、
   前記エンジンに連動連結した変速装置と、
   走行車輪を備えた車輌であって、
   前記変速装置は、前記請求項１乃至５のいずれかに記載の遊星ローラ変速装置を備えており、
   前記変速装置の出力軸に動力伝達輪を有し、
   前記動力伝達輪からの動力を動力伝達機構を介して前記走行車輪に伝達する車輌。
7. 請求項６に記載の車輌において、
   前記動力伝達機構は、チェーン、ベルト及びギアの内の少なくとも１つである。
8. 請求項６に記載の車輌において、
   前記エンジンが有するクランクシャフトと前記遊星ローラ変速装置が有する前記入力軸及び出力軸とが並列になるように前記エンジンと前記遊星ローラ変速装置とが配置されている。
9. 請求項６に記載の車輌において、
   前記エンジンが有するクランクシャフトと前記遊星ローラ変速装置が有する前記入力軸及び出力軸とが直列になるように前記エンジンと前記遊星ローラ変速装置とが配置されている。

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