WO2016046955A1 - ローディングカム装置及び摩擦ローラ式減速機 - Google Patents

Abstract

　保持器の軸方向両側面のうちで、円周方向に関する位相が各ポケットから外れた円周方向複数箇所に、カム板及びディスクに向けて突出する突起を設ける。また、カム板及びディスクの軸方向片側面のうち、各突起と対向する部分に、軸方向に関する深さが、円周方向中央部で最も深く、両端部に向かうに従って浅くなる凹部を設ける。

Description

ローディングカム装置及び摩擦ローラ式減速機

　本発明は、ローディングカム装置及び摩擦ローラ式減速機に関する。

　例えば特許文献１、２には、電気自動車の駆動源となる電動モータの効率を向上させて充電１回当りの走行可能距離を長くすべく、高速回転する小型の電動モータの出力軸の回転を減速してから駆動輪に伝達する為に、摩擦ローラ式減速機を使用することが記載されている。図１３～図１８は、特許文献２に記載された摩擦ローラ式減速機を示している。

　摩擦ローラ式減速機１は、入力軸２により太陽ローラ３を回転駆動し、太陽ローラ３の回転を、複数個の中間ローラ４，４を介して環状ローラ５に伝達し、環状ローラ５の回転を出力軸６から取り出す様にしている。各中間ローラ４，４は、それぞれの中心部に設けた自転軸７，７を中心として自転するのみで、太陽ローラ３の周囲で公転することはない。太陽ローラ３は、互いに同じ形状を有する一対の太陽ローラ素子８，８を互いに同心に組み合わせて成り、これら太陽ローラ素子８，８を軸方向両側から挟む位置に、一対のローディングカム装置９，９を設置している。これら各部は、軸方向中間部の径が大きく、両端部の径が小さくなった、段付円筒状のハウジング１０内に収納している。

　入力軸２の基半部（図１３の右半部）はハウジング１０の入力側小径円筒部１１の内側に入力側玉軸受ユニット１２により、出力軸６は同じく出力側小径円筒部１３の内側に出力側玉軸受ユニット１４により、それぞれ回転駆動自在に支持されている。入力軸２と出力軸６は互いに同心に配置され、このうちの入力軸２の先端部は、出力軸６の基端面中央部に形成した円形凹部１５の内側に、ラジアル転がり軸受１６により支持されている。出力軸６の基端部は、断面Ｌ字形の連結部１７により、環状ローラ５と連結している。

　太陽ローラ素子８，８は、入力軸２の先半部の周囲に、入力軸２と同心に、入力軸２に対する相対回転を可能に、且つ、互いの先端面（互いに対向する面）同士の間に隙間を介在させた状態で配置されている。ローディングカム装置９，９を構成する一対の円板状のカム板１８，１８は、入力軸２の中間部と先端部との２箇所位置で、太陽ローラ素子８，８を軸方向両側から挟む位置に外嵌固定され、入力軸２と同期して回転する様になっている。そして、互いに対向する、太陽ローラ素子８，８の基端面とカム板１８，１８の片側面との、それぞれ円周方向複数箇所ずつに、被駆動側カム面１９，１９と駆動側カム面２０，２０とが設けられる。これら各カム面１９，２０同士の間にそれぞれ玉（転動体）２１，２１を挟持して、ローディングカム装置９，９を構成している。各カム面１９，２０は、軸方向に関する深さが円周方向に関して漸次変化するもので、円周方向中央部で最も深く、同じく両端部に向かうに従って浅くなる。

　入力軸２にトルクが入力されると、次の様にして、各ローラ３～５の周面同士の転がり接触部である、各トラクション部の面圧を上昇させる。先ず、入力軸２にトルクが入力されていない状態では、図１４Ａに示す様に、ローディングカム装置９，９を構成する各玉２１，２１が、各カム面１９，２０の底部若しくは底部に近い側に存在する。この状態では、ローディングカム装置９，９の厚さ寸法が小さく、太陽ローラ素子８，８同士の間隔が拡がっている。そして、各中間ローラ４、４が、太陽ローラ３及び環状ローラ５の径方向に関して外方に押されることはないか、仮に予圧ばねの弾力等により押されたとしても、押される力は小さい。

　この状態から、入力軸２にトルクが入力される（摩擦ローラ式減速機１が起動する）と、各玉２１，２１と各カム面１９，２０との係合に基づき、図１４Ｂに示す様に、ローディングカム装置９，９の軸方向厚さが増大する。そして、太陽ローラ素子８，８が、摩擦ローラ式減速機１の径方向に関して、各中間ローラ４の内側に食い込み、各中間ローラ４を、径方向に関して外方に押す。この結果、各トラクション部の面圧が上昇して、各トラクション部に過大な滑りを発生させることなく、太陽ローラ３から環状ローラ５に動力を伝達できる。摩擦ローラ式減速機１に組み込む、ローディングカム装置９，９は、それぞれを構成する太陽ローラ素子８とカム板１８との間に、両部材８，１８を周方向に相対変位させる方向の弾力を付与するばねを設けている。これら両部材８，１８が、このばねの弾力に基づいて周方向に相対変位することで、各玉２１，２１が、各カム面１９，２０の浅い側に乗り上げる傾向になり、ローディングカム装置９，９により各トラクション部に予圧を付与できる。

　摩擦ローラ式減速機１の運転時に各中間ローラ４，４は、それぞれの自転軸７，７を中心として回転すると同時に、伝達トルクの変動に伴って摩擦ローラ式減速機１の径方向に変位する。この理由は、ローディングカム装置９，９が発生する押圧力が大きくなる程、ローディングカム装置９，９が各中間ローラ４，４を、環状ローラ５の内周面に向けて押圧する力が大きくなる為である。この様な、各中間ローラ４，４の自転及び径方向変位を円滑に行わせる為、摩擦ローラ式減速機１では、例えば次の様な構造により各中間ローラ４，４を、環状ローラ５の内周面と太陽ローラ３の外周面との間の環状空間２２内に設置している。各中間ローラ４，４を支持する為に、ハウジング１０の大径円筒部２３の軸方向片側を塞ぐ端板２４の内側面に、図１５、図１６に示す様な支持フレーム２５を支持固定している。支持フレーム２５は遊星歯車機構を構成するキャリアの如き構造を有するもので、それぞれが円環状として互いに同心に配置した一対のリム部２６ａ，２６ｂの円周方向に沿った等間隔の複数箇所同士を、ステー２７，２７により結合固定して成る。この様な支持フレーム２５は、リム部２６ａを端板２４の内面にねじ止めすることにより、大径円筒部２３の内側に、太陽ローラ３と同心に支持固定している。

　一方、各中間ローラ４，４は、それぞれ揺動フレーム２８，２８の先端部に、回転自在に支持されている。これら各揺動フレーム２８，２８はそれぞれ、互いに平行な一対の支持板部２９，２９の基端縁同士を基部３０で連結することにより、径方向に見た形状をＵ字形としている。各中間ローラ４，４の自転軸７，７の端部は、それぞれ各揺動フレーム２８，２８の支持板部２９，２９の先端部に、玉軸受３１，３１により、回転自在に支持されている。また、各揺動フレーム２８，２８の基端部両側面に互いに同心に突設した揺動軸３２，３２は、リム部２６ａ，２６ｂの互いに整合する部分に形成した支持孔３３，３３に、がたつきなく挿入されている。

　各揺動軸３２，３２と各自転軸７，７とは、互いに平行で、支持フレーム２５の円周方向に関する位相が大きくずれている。具体的には、各揺動軸３２，３２と各自転軸７，７との円周方向に関するずれを可能な限り大きくすべく、各揺動軸３２，３２と各自転軸７，７とを結ぶ仮想直線の方向を、支持フレーム２５の中心をその中心とする仮想円弧に関する接線の方向に近くしている。

　各中間ローラ４，４の外周面は、軸方向中間部を単なる円筒面とし、両側部分を、太陽ローラ素子８，８の外周面と同方向に同一角度傾斜した、部分円すい凸面状の傾斜面としている。

　更に、太陽ローラ素子８，８の基端部外周面に、それぞれ外向フランジ状の鍔部３４，３４を設けている。即ち、太陽ローラ素子８，８の外周面のうち、各中間ローラ４，４の外周面と転がり接触する部分は、先端面に向かうに従って外径が小さくなる方向に傾斜した傾斜面となっている。鍔部３４，３４は、この傾斜面の基端部から、全周に亙り径方向外方に突出している。そして、鍔部３４，３４を含む、太陽ローラ素子８，８の基端面に、それぞれ各被駆動側カム面１９，１９が形成されている。

　上述の様に構成する従来の摩擦ローラ式減速機１は、次の様に作用して、入力軸２から出力軸６に動力を、減速すると同時にトルクを増大させつつ伝達する。即ち、電動モータにより入力軸２を回転駆動すると、入力軸２に外嵌したカム板１８，１８が回転し、太陽ローラ素子８，８が、各玉２１，２１と各カム面１９，２０との係合に基づき、互いに近づく方向に押圧されつつ、入力軸２と同方向に同じ速度で回転する。そして、太陽ローラ素子８，８により構成される太陽ローラ３の回転が、各中間ローラ４，４を介して環状ローラ５に伝わり、出力軸６から取り出される。各トラクション部の面圧は、両部材８，１８同士の間に設けられたばねに基づく、これら両部材８，１８を互いに逆方向に相対変位させる弾力に基づいて発生するカム部押圧力により、摩擦ローラ式減速機１の起動の瞬間から或る程度確保される。従って、この起動の瞬間から、各トラクション部で過大な滑りを発生させることなく、動力伝達が開始される。

　入力軸２に加わるトルクが増大すると、ローディングカム装置９，９を構成する各玉２１，２１の、各カム面１９，２０への乗り上げ量が増大し、ローディングカム装置９，９の軸方向厚さがより一層増大する。この結果、各トラクション部の面圧がより一層増大し、各トラクション部で、過大な滑りを発生することなく、大きなトルクの伝達が行われる。各トラクション部の面圧は、入力軸２と出力軸６との間で伝達すべきトルクに応じた適正な値、具体的には必要最小限の値に適切な安全率を乗じた値に、自動的に調整される。

　また、各揺動フレーム２８，２８の揺動変位に基づいて、各中間ローラ４，４が、太陽ローラ３及び環状ローラ５の径方向外方に円滑に変位する。

　上述の様な摩擦ローラ式減速機１は、伝達効率の向上の面から改良の余地がある。即ち、摩擦ローラ式減速機１の運転時、ローディングカム装置９，９を構成する各玉２１，２１は、入力軸２が回転している間中、太陽ローラ素子８，８と、カム板１８，１８との間で回転（公転）する。この回転に基づいて各玉２１，２１に加わる遠心力により、各玉２１，２１は、各カム面１９，２０のうちの径方向外寄り部分（図１９の鎖線αで囲んだ部分）に強く押し付けられる。従って、ローディングカム装置９，９が発生する軸方向の押圧力は、各玉２１，２１の、各カム面１９，２０への乗り上げ量を増大させることにより発生する力と、遠心力に基づく力の軸方向の分力Ｆ_ｘとを合計した大きさとなる。この遠心力に基づく力は、入力軸２の回転速度、及び、各玉２１，２１と各カム面１９，２０との接触角により定まる。但し、上述の様な従来構造に於いて、この接触角を精度良く規制することは難しい。この為、ローディングカム装置９，９が発生する軸方向の押圧力が過度に大きくなり、各トラクション部の面圧が過度に大きくなる。その結果、摩擦ローラ式減速機１の伝達効率が低下する可能性がある。

　上述の様な問題に対し、ローディングカム装置を構成する各玉に加わる遠心力を支承し、各玉の径方向位置を適正な状態に規制する為の円輪状の保持器を、カム板と太陽ローラ素子との間に設置し、ローディングカム装置が発生する軸方向の力が、過大になるのを防止することが考えられる。但し、この様な保持器を設けた場合にも、次の様な問題を生じる可能性がある。即ち、ローディングカム装置の作動に伴いカム板と太陽ローラ素子との間の隙間が大きくなると、カム板と太陽ローラ素子との間で保持器が倒れたり、軸方向にがたつく（保持器の軸方向位置が、カム板と太陽ローラ素子との間の隙間の中央位置からずれる）ことで、各玉の回転中心軸が正規の状態から傾斜する可能性がある。これに対し、特許文献３～５には、保持器の軸方向両側面に突起を形成し、この突起により保持器が倒れるのを防止する技術が記載されている。しかし、各特許文献３～５に記載された構造の場合、各突起を、保持器の軸方向側面のうち、円周方向に関してポケットと同位相になる部分に形成している。この為、各ポケットを形成した部分に応力がより集中し易くなって、当該部分の強度及び剛性が低下する可能性がある。

　また、上述の様な摩擦ローラ式減速機１は、耐久性の確保及び伝達効率の向上の面から改良の余地がある。即ち、各トラクション部で、グロススリップと呼ばれる有害な滑りを発生させることなく、動力を伝達できるトラクション係数の限界値（限界トラクション係数μ_ｍａｘ）は、入力軸２と出力軸６との間で伝達すべきトルク以外の条件の影響を受けて変化する。例えば、後述する摩擦ローラ式減速機の第３の態様に係る図１０に実線ａで示す様に、トラクション部の周速（太陽ローラ３及び各中間ローラ４，４の外周面の回転速度）ｖが速くなる程限界トラクション係数μ_ｍａｘは小さくなる（必要とされる押圧力が大きくなる）。これに対し、従来構造の摩擦ローラ式減速機の場合、図１０に破線ｂで示す様に、各トラクション部に於けるトラクション係数は、周速ｖに拘らず一定の値となる。この為、周速ｖが遅い場合には、各トラクション部の押し付け力が過度に大きくなり（過押し付け状態となり）、耐久性の低下や伝達効率の低下に繋がる可能性がある。これに対して周速ｖが遅い場合の押し付け力を適正にすると、周速ｖが速い場合に、各トラクション部でグロススリップが発生し易くなる。

日本国特開２０１２－１９７９３０号公報 日本国特開２０１２－２０７７７８号公報 日本国特開平０９－２８０３４２号公報 日本国特開平１１－６３１６５号公報 日本国特開平１１－１９３８５６号公報

　本発明は、上述の様な事情に鑑みてなされたもので、押圧力の増大に伴うディスクとカム板との間の隙間の増大に拘らず、この隙間に設けた保持器が倒れたり、軸方向にがたつくのを防止すると共に、保持器の強度及び剛性を確保できるローディングカム装置、及び、このローディングカム装置を組み込んだ摩擦ローラ式減速機の実現を第１の目的としている。
　また、本発明は、耐久性の確保及び伝達効率の向上を図れる摩擦ローラ式減速機の実現を第２の目的としている。

（１）ローディングカム装置は、カム板と、ディスクと、保持器と、複数個の玉とを備える。
　このうちのカム板は、軸方向片側面を円周方向に関する凹凸である第一のカム面とし、円板状としている。
　また、前記ディスクは、前記第一のカム面に対向する軸方向片側面を円周方向に関する凹凸である第二のカム面としている。
　また、前記保持器は、前記第一のカム面と前記第二のカム面との間に装着され、円輪状としている。
　また、前記各玉は、前記保持器に転動自在に保持された状態で、それぞれの転動面を前記第一、第二のカム面に接触させている。
　特に、上記のローディングカム装置においては、前記保持器の軸方向両側面のうちで、それぞれ円周方向に関する位相が前記各玉を保持する為のポケットから外れた部分である複数箇所に、前記カム板及び前記ディスクに向け突出した突起を設けている。また、前記カム板及び前記ディスクの軸方向片側面のうち、前記突起と対向する部分に、軸方向に関する深さが、円周方向中央部で最も深く、円周方向両端部に向かうに従って浅くなる凹部を形成している。

（２）上述の（１）のローディングカム装置を実施する場合に好ましくは、前記突起を、円周方向に関する位相が、隣り合う前記各ポケット同士の中間部となる部分に形成する。
（３）前記凹部の円周方向両端部の傾斜角度をθとし、前記保持器の中心軸（ローディングカム装置の回転中心）とこの凹部の径方向中央部との間の距離をＲとし、前記第一、第二の両カム面の傾斜角度φとし、前記ディスク及び前記カム板の中心軸（ローディングカム装置の回転中心）とこれら第一、第二の両カム面の径方向中央部との間の距離をｒとした場合に、（不可避的な製造誤差等、実用上問題を生じない程度の誤差を除き、）Ｒtanθ＝ｒtanφの関係を満たすものとする。
（４）前記突起の軸方向高さを、前記カム板と前記ディスクとの間の隙間の軸方向厚さの最大値と最小値との差の１／２よりも大きくする。
（５）摩擦ローラ式減速機は、前述した従来から知られている摩擦ローラ式減速機と同様に、入力軸と、出力軸と、太陽ローラと、環状ローラと、複数個の中間ローラと、ローディングカム装置とを備える。
　前記太陽ローラは、軸方向に分割された一対の太陽ローラ素子を前記入力軸の周囲に、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心に配置して成る。そして、前記太陽ローラ素子の外周面を、それぞれの先端面に向かうに従って外径が小さくなる方向に傾斜した傾斜面とし、これら両傾斜面を転がり接触面としている。
　また、前記環状ローラは、前記太陽ローラの周囲に前記太陽ローラと同心に配置したもので、内周面を転がり接触面としている。
　また、前記各中間ローラは、前記太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面との間の環状空間の円周方向複数箇所に、それぞれが前記入力軸と平行に配置された自転軸を中心とする回転自在に支持した状態で、それぞれの外周面を前記太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面とに転がり接触させている。
　また、前記ローディングカム装置は、前記太陽ローラ素子のうちの少なくとも一方の太陽ローラ素子であり、前記入力軸に対する相対回転を可能とされたディスクと、前記入力軸に、該入力軸と同期した回転を可能に支持した前記カム板との間に設けている。そして、前記入力軸の回転に伴って前記ディスクを、相手方の太陽ローラ素子に向けて軸方向に押圧しつつ回転させる。
　更に、前記環状ローラと前記各自転軸を支持した支持フレームとのうちの一方の部材を、前記太陽ローラを中心とする回転を阻止した状態で支持し、他方の部材を前記出力軸に結合して、前記他方の部材により前記出力軸を回転駆動自在としている。
　特に、本摩擦ローラ式減速機においては、前記ローディングカム装置を、上述の様なローディングカム装置としている。

（６）摩擦ローラ式減速機は、前述した従来から知られている摩擦ローラ式減速機と同様に、入力軸と、出力軸と、太陽ローラと、環状ローラと、複数個の中間ローラと、ローディングカム装置とを備える。
　このうちの太陽ローラは、軸方向に分割された一対の太陽ローラ素子を前記入力軸の周囲に、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心に配置して成る。そして、前記太陽ローラ素子の外周面は、それぞれの先端面に向かうに従って外径が小さくなる方向に傾斜した傾斜面であって、これら両傾斜面を転がり接触面としている。
　また、前記環状ローラは、前記太陽ローラの周囲に前記太陽ローラと同心に配置されたもので、内周面を転がり接触面としている。
　また、前記各中間ローラは、前記太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面との間の環状空間の円周方向複数箇所に、それぞれが前記入力軸と平行に配置された自転軸を中心とする回転自在に支持されている。そして、この状態で、それぞれの外周面を前記太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面とに転がり接触させている。
　また、前記ローディングカム装置は、前記太陽ローラ素子のうちの少なくとも一方の太陽ローラ素子であり、前記入力軸に対する相対回転を可能とされた可動太陽ローラ素子と、前記入力軸に、該入力軸と同期した回転を可能に支持されたカム板との間に設けられて、前記入力軸の回転に伴って前記可動太陽ローラ素子を相手方の太陽ローラ素子に向けて軸方向に押圧しつつ回転させるものである。この為に、前記ローディングカム装置を、前記可動太陽ローラ素子の基端面の円周方向複数箇所に設けられた被駆動側カム面と、前記入力軸の一部に固定されて前記入力軸と共に回転する前記カム板のうちで前記可動太陽ローラ素子の基端面に対向する片側面の円周方向複数箇所に設けられた駆動側カム面との間に転動体を挟持して成るものとする。そして、前記駆動側カム面及び前記各被駆動側カム面は、それぞれ軸方向に関する深さが円周方向に関して漸次変化して端部に向かうに従って浅くなる形状を有するものとする。
　更に、前記環状ローラと前記各自転軸を支持した部材とのうちの一方の部材を、前記太陽ローラを中心とする回転を阻止した状態とし、他方の部材を前記出力軸に結合して、前記他方の部材により前記出力軸を回転駆動自在としている。
　特に、本摩擦ローラ式減速機においては、前記可動太陽ローラ素子と前記カム板との間に油圧室を設け、この油圧室に、前記入力軸の回転に伴い発生する遠心力に基づいて油圧を立ち上げ自在とする。そして、前記ローディングカム装置が発生する軸方向の押圧力を、前記各転動体が前記駆動側カム面、前記被駆動側カム面に乗り上げることで発生する力と、前記油圧の立ち上がりに伴って発生する力とを合計した力とする。
（７）上述の（６）の摩擦ローラ式減速機を実施する場合に、具体的には、前記可動太陽ローラ素子の内周面を、先端面に向かう程内径が小さくなる方向に傾斜した、部分円すい凹面状の傾斜面とする。そして、前記可動太陽ローラ素子の先端部開口から潤滑油を供給し、この潤滑油を、この可動太陽ローラ素子の内周面に沿って前記油圧室に送り込む。
（８）上述の（７）の摩擦ローラ式減速機を実施する場合に好ましくは、前記可動太陽ローラ素子の基端部外周面に外向フランジ状の鍔部を設け、前記カム板の外周面に、この可動太陽ローラ素子を設置した側に向かって突出した円筒部を設ける。そして、前記鍔部の外周面と前記円筒部の内周面とを近接対向させる。
（９）上述の（８）の摩擦ローラ式減速機を実施する場合に好ましくは、前記鍔部の外周面と前記円筒部の内周面との間にオイルシールを設ける。
（１０）上述の（６）～（９）の摩擦ローラ式減速機を実施する場合に好ましくは、前記各転動体を玉とし、前記駆動側カム面と前記被駆動側カム面との間に、前記玉を保持する円輪状の保持器を装着する。そして、前記保持器の軸方向両側面のうちで、円周方向に関する位相が前記玉を保持する為のポケットから外れた部分である複数箇所に、前記カム板及び前記可動太陽ローラ素子に向けて突出した突起を設ける。このカム板の片側面及びこの可動太陽ローラ素子の基端面のうち、前記突起と対向する部分に、軸方向に関する深さが、円周方向中央部で最も深く、円周方向両端部に向かうに従って浅くなる凹部を形成する。
（１１）上述の（１０）の摩擦ローラ式減速機を実施する場合に好ましくは、前記突起を、円周方向に関する位相が、隣り合う前記各ポケット同士の中間部となる部分に形成する。
（１２）上述の（１０）の摩擦ローラ式減速機を実施する場合に好ましくは、前記凹部の円周方向両端部の傾斜角度をθとし、前記入力軸の回転中心と前記凹部の径方向中央部との間の距離をＲとし、前記第一、第二の両カム面の傾斜角度φとし、前記入力軸の回転中心と前記第一、第二の両カム面の径方向中央部との間の距離をｒとした場合に、（不可避的な製造誤差等、実用上問題を生じない程度の誤差を除き、）Ｒtanθ＝ｒtanφの関係を満たすものとする。
（１３）上述の（１０）の摩擦ローラ式減速機を実施する場合に好ましくは、前記突起の軸方向高さを、前記カム板と前記可動太陽ローラ素子との間の隙間における、軸方向厚さの最大値と最小値との差の１／２よりも大きくする。

　本発明のローディングカム装置及び摩擦ローラ式減速機によれば、押圧力の増大に伴うディスクとカム板との間の隙間の増大に拘らず、この隙間に設けた保持器が倒れたり、軸方向にがたつくのを防止すると共に、保持器の強度及び剛性を確保できる。即ち、保持器の軸方向両側面の円周方向複数箇所に突起を設けると共に、カム板及びディスクの軸方向片側面のうちでこれら各突起と対向する部分に凹部を設けている。この為、カム板とディスクとの間の隙間が増大した場合にも、各突起と各凹部とを近接対向させることができ、保持器が倒れたり、軸方向にがたつくのを防止できる。また、各突起を、保持器の軸方向両側面のうちで、それぞれ円周方向に関する位相がポケットから外れた部分である複数箇所に形成している。この為、各ポケットを形成した部分に、過度に応力が集中するのを防止でき、保持器の強度及び剛性を確保できる。

　また、本発明の摩擦ローラ式減速機によれば、耐久性の確保及び伝達効率の向上を図れる。即ち、ローディングカム装置が発生する軸方向の押圧力を、各転動体が各カム面に乗り上げることで発生する力と、入力軸の回転に伴い発生する遠心力に基づいて、カム板と可動太陽ローラ素子との間に設けた油圧室で油圧を立ち上げることにより発生する力との合計としている。従って、ローディングカム装置が発生する軸方向の押圧力を、入力軸の回転が速くなる程大きくできる。この結果、摩擦ローラ式減速機の各トラクション部のトラクション係数を、各トラクション部の周速が速くなる程小さく（押圧力を大きく）できる。

摩擦ローラ式減速機の第１の態様における、ローディングカム装置の分解斜視図。 ローディングカム装置の組み立てた状態を示す側面図。 駆動側、被駆動側各カム面と玉との係合状態を説明する為のローディングカム装置の模式図。 図２のＩＩＩ部拡大図。 駆動側、被駆動側各カム面と玉との係合状態を説明する為のローディングカム装置の模式図。 図２のＩＩＩ部拡大図。 摩擦ローラ式減速機の第２の態様における、ローディングカム装置の分解斜視図。 摩擦ローラ式減速機の第３の態様における、ローディングカム装置の分解斜視図。 ローディングカム装置の組み立てた状態を示す断面図。 図７のＸＩＩＩ部拡大図。 カム板の端面図。 ローディングカム装置の効果を説明する為の線図。 摩擦ローラ式減速機の第３の態様における、ローディングカム装置の分解斜視図。 ローディングカム装置の組み立てた状態を示す側面図。 ローディングカム装置の従来構造の一例を示す断面図。 予圧付与の為の機構を説明する為の図で、入力軸にトルクが入力されていない状態の模式図。 予圧付与の為の機構を説明する為の図で、入力軸にトルクが入力された状態の模式図。 中間ローラの自転軸を、太陽ローラ及び環状ローラの径方向に変位可能に支持する部分の構造を示す斜視図。 図１５に示す部材の分解斜視図。 揺動フレームと中間ローラとを組み合わせた中間ローラユニットを１個だけ取り出して示す斜視図。 更に中間ローラユニットを揺動フレームと中間ローラとに分けた状態で示す分解斜視図。 各玉に加わる遠心力による影響を説明する為の部分拡大断面図。

＜摩擦ローラ式減速機の第１の態様＞
　図１～図３は、摩擦ローラ式減速機の第１の態様における、ローディングカム装置を示している。本例の特徴は、ローディングカム装置３５の作動に伴い、ローディングカム装置３５の軸方向厚さが増大した場合にも、このローディングカム装置３５に組み込んだ保持器３６が倒れたり、軸方向にがたつくのを防止すると共に、保持器３６の強度及び剛性を確保する為の構造にある。その他の部分の構造及び作用については、前述の図１３～図１８に示した、従来の摩擦ローラ式減速機に組み込んだローディングカム装置と同様である。そのため、同等部分に関する図示並びに説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

　本例の場合、ローディングカム装置３５は、図示しない回転軸と、カム板３７と、ディスク（可動太陽ローラ素子）３８と、複数個（図示の例の場合は３個）の玉２１，２１と、保持器３６とを備える。このうちのカム板３７は、回転軸の周囲に、この回転軸と同期した回転を可能に、且つ、軸方向の変位を阻止した状態で支持されている。ディスク３８は、回転軸の周囲に、この回転軸に対する相対回転及び軸方向変位を可能に支持されている。そして、互いに対向する、ディスク３８の基端面とカム板３７の片側面との、それぞれ円周方向複数箇所ずつに、被駆動側カム面（第二のカム面）１９と駆動側カム面（第一のカム面）２０，２０とが設けられ、これらカム面１９，２０同士の間に、各玉２１，２１を、保持器３６により転動自在に保持した状態で設けている。

　本例の場合、各玉２１，２１を、セラミックス（例えば窒化珪素、炭化珪素、アルミナ、ジルコニア）製としている。この為、各玉２１，２１を鉄系金属（高炭素クロム軸受鋼、ステンレス鋼等）により造った場合と比較して、回転軸が回転運動する際に、各玉２１，２１に加わる遠心力を小さく抑えられる。

　保持器３６は、円周方向複数箇所（図示の例の場合は３箇所）に、各玉２１，２１を転動自在に保持する為のポケット３９，３９が、互いに等間隔に形成されている。更に、本例の場合、保持器３６の軸方向両側面のうち、円周方向に関する位相が、各ポケット３９，３９から外れた部分である、隣り合う各ポケット３９，３９同士の円周方向中間部の径方向外寄り部分に、ディスク３８の基端面及びカム板３７の片側面に向けて突出する突起４０，４０を、保持器３６と一体に設けている。但し、各突起４０，４０は、保持器３６とは別体に、保持器３６の軸方向両側面の円周方向複数箇所に溶接することで設けたり、保持器３６の軸方向両側面の円周方向複数箇所に形成した円孔に、ピンを圧入することで設けたりしても良い。何れにしても、各突起４０，４０の軸方向高さｈは、ローディングカム装置３５の軸方向厚さｄの最大値と最小値との差Δｄの１／２よりも大きくしている（ｈ＞Δｄ／２）。

　ディスク３８の基端面及びカム板３７の片側面のうちで各突起４０，４０と対向する径方向外寄り部分には、軸方向に関する深さが、円周方向中央部で最も深く、円周方向両端部に向かうに従って浅くなる凹部４１，４１を設けている。各凹部４１，４１の円周方向に関する傾斜角度θは、各カム面１９，２０の同方向に関する傾斜角度をφとし、ローディングカム装置３５の中心軸（入力軸の回転中心）と各凹部４１，４１の径方向中央部との間の距離をＲとし、この中心軸と各カム面１９，２０の径方向中央部との距離をｒとした場合に、（不可避的な製造誤差等、実用上問題を生じない程度の誤差を除き）Ｒtanθ＝ｒtanφの関係を満たす様に規制している。

　これにより、各玉２１，２１の、各カム面１９，２０への乗り上げ量の増大に伴うディスク３８の基端面とカム板３７の片側面との間の隙間の増大に拘らず、各突起４０，４０の先端部と各凹部４１，４１の底面とを近接対向させたままにできる。即ち、回転軸が停止している状態では、各玉２１，２１が、図３Ａに示す様に、各カム面１９，２０の最も深くなった部分に位置する。この状態では、各突起４０，４０の先端部は、図３Ｂに示す様に、各凹部４１，４１のうち、軸方向に関する深さが最も深くなった円周方向中央部の底面に近接対向する。これに対して、回転軸が回転すると、各玉２１，２１が、図４Ａに示す様に、各カム面１９，２０の浅くなった部分に移動して、ディスク３８とカム板３７との間隔を拡げる。この状態では、各突起４０，４０の先端部は、図４Ｂに示す様に、各凹部４１，４１の端部寄り部分の底面に近接対向する。

　本例の場合、各突起４０，４０の軸方向高さｈを、ローディングカム装置３５の軸方向厚さｄの最大値と最小値との差Δｄの１／２よりも大きくしている為、ディスク３８の基端面とカム板３７の片側面との間の隙間の軸方向厚さが最大となった場合でも、各突起４０，４０と各凹部４１，４１との係合が外れることはない。

　上述の様な本例のローディングカム装置３５によれば、ローディングカム装置３５の作動に伴うディスク３８の基端面とカム板３７の片側面との間の隙間の増大に拘らず、保持器３６が倒れたり、軸方向にがたつくのを防止できる。即ち、隙間の増大に拘らず、各突起４０，４０の先端部と各凹部４１，４１の底面とが近接対向したままとなる。この為、保持器３６が軸方向に変位する傾向となった場合、各突起４０，４０の先端部と各凹部４１，４１の底面とが当接して、保持器３６が倒れたり、軸方向にがたつくのが防止される。

　本例の場合、各突起４０，４０を、保持器３６の軸方向両側面のうち、円周方向に関する位相が、各ポケット３９，３９から外れた部分に形成している。この為、各玉２１，２１に加わる遠心力に基づいて、各ポケット３９，３９の内面から保持器３６に加わる力の作用位置と、各突起４０，４０の存在に基づいて保持器３６に加わる力の作用位置とが、円周方向にずれる。この結果、各ポケット３９，３９を形成した部分に応力が過度に集中するのを防止して、保持器３６の耐久性を確保できる。

＜摩擦ローラ式減速機の第２の態様＞
　図５は、摩擦ローラ式減速機の第２の態様における、ローディングカム装置を示している。本例の場合、突起４０ａ，４０ａを、保持器３６ａの軸方向両側面のうちで円周方向に関する位相が、ポケット３９，３９から外れた部分の径方向内寄り部分に設けている。また、凹部４１ａ，４１ａを、ディスク３８ａの基端面及びカム板３７ａの片側面のうちで各突起４０ａ，４０ａと対向する径方向内寄り部分に、軸方向に関する深さが、円周方向中央部で最も深く、同じく両端部に向かうに従って浅くなる状態で設けている。この構成により、保持器３６ａの回転に伴って、各突起４０ａ，４０ａを設けた部分に生じる遠心力を抑えている。その他の部分の構造及び作用は、上述した摩擦ローラ式減速機の第１の態様と同様であるから、重複する説明は省略する。

＜摩擦ローラ式減速機の第３の態様＞
　図６～図１２は、摩擦ローラ式減速機の第３の態様を示している。本例を含め、本摩擦ローラ式減速機の特徴は、各トラクション部の周速ｖに応じて各トラクション部のトラクション係数μを調整する（周速ｖが速くなる程、法線力を大きくする）ことで、グロススリップの発生を抑えつつ、耐久性の確保及び伝達効率の向上を図る為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図１３～図１８に示した従来構造の場合と同様である。そのため、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

　本例の摩擦ローラ式減速機は、太陽ローラ３ａを構成する一対の太陽ローラ素子８ａ，８ａを軸方向両側から挟む位置に、一対のローディングカム装置３５を設置している。これらローディングカム装置３５の構造は、（太陽ローラ素子８ａ，８ａに予圧を付与する部分の構造が対称である等、本特徴の要旨とは関係しない部分を除き）同一であるので、以下の説明は、ローディングカム装置３５のうちの一方（図６～図８の右方）のローディングカム装置３５についてのみ行う。

　本例の場合、ローディングカム装置３５は、太陽ローラ素子８ａと、カム板１８ａと、複数の玉２１，２１とを備える。このうちの太陽ローラ素子８ａは、入力軸２ａの中間部に、入力軸２ａと同心に、且つ、入力軸２ａに対する相対回転及び軸方向変位を可能に支持されている。太陽ローラ素子８ａの基端部外周面には、外向フランジ状の鍔部３４ａが設けられ、鍔部３４ａを含む太陽ローラ素子８ａの基端面の円周方向複数箇所には、被駆動側カム面１９，１９が設けられている。太陽ローラ素子８ａのうちで、中間ローラ４，４（図１３～図１８参照）の外周面と転がり接触する先端部外周面は、先端面に向かうに従って外径が小さくなる方向に傾斜した、部分円すい凸面状の傾斜面としている。太陽ローラ素子８ａの内周面は、先端面に向かう程内径が小さくなる方向に傾斜した、部分円すい凹面状の傾斜面としている。この為、摩擦ローラ式減速機の運転時に、太陽ローラ素子８ａの先端部開口から供給された（入り込んだ）潤滑油（トラクションオイル）は、太陽ローラ素子８ａの内周面に沿って太陽ローラ素子８ａの基端面側に送り込まれる。

　カム板１８ａは、入力軸２ａの基端寄り部分に、入力軸２ａと同心に、入力軸２ａと同期した回転を可能、且つ、入力軸２ａに対する軸方向変位を阻止した状態で支持されている。この為に、入力軸２ａの基端部に、外向フランジ部５１を設け、外向フランジ部５１の片側面（図６～図８の左側面）に、カム板１８ａの他側面を突き当てている。カム板１８ａの片側面の円周方向複数箇所には、駆動側カム面２０，２０を設けている。また、カム板１８ａの片側面の外周縁部に、太陽ローラ素子８ａを設置した側（図６～図８の左側）に向かって突出した円筒部５３を設け、円筒部５３の内周面と太陽ローラ素子８ａの鍔部３４ａの外周面とを近接対向させている。円筒部５３の内周面と鍔部３４ａの外周面との間には、オイルシールであるＯリング５５を設け、これら両面同士の間の油密を保持しつつ、太陽ローラ素子８ａとカム板１８ａとの相対回転、及び、カム板１８ａに対する太陽ローラ素子８ａの軸方向変位を可能としている。この様な構造により、カム板１８ａの片側面と太陽ローラ素子８ａの基端面との間に油圧室３９を設けている。

　各玉２１，２１は、被駆動側、駆動側各カム面１９，２０同士の間に挟持されている。

　上述の様な本例の摩擦ローラ式減速機は、入力軸２ａにトルクが入力される（この摩擦ローラ式減速機が起動する）と、各玉２１，２１と各カム面１９，２０との係合に基づき、ローディングカム装置３５の軸方向厚さが増大する。また、太陽ローラ素子８ａの先端部開口から取り込まれた潤滑油が、太陽ローラ素子８ａが回転することで発生する遠心力により太陽ローラ素子８ａの内周面に沿って、各玉２１，２１の設置空間である油圧室３９内に送り込まれる（入り込む）。これにより、各玉２１，２１と各カム面１９，２０との転がり接触部を潤滑し、各転がり接触部でフレッチングが発生するのを防止すると共に、潤滑油が油圧室３９の外径寄り部分に押し付けられて、油圧室３９内に油圧を立ち上げる。従って、ローディングカム装置３５が発生する押圧力は、各玉２１，２１と各カム面１９，２０との係合に基づいて、ローディングカム装置３５の軸方向厚さが増大することに基づく力と、油圧室３９内で立ち上がった油圧に基づく力とを合計した力となる。そして、この合計した力により太陽ローラ８ａ，８ａが互いに近付く方向に押圧され、各トラクション部の面圧が増大する。

　上述の様な本例の摩擦ローラ式減速機によれば、耐久性の確保及び伝達効率の向上を図れる。即ち、ローディングカム装置３５が発生する押圧力は、各玉２１，２１と各カム面１９，２０との係合に基づいて、ローディングカム装置３５の軸方向厚さが増大することに基づく力と、太陽ローラ素子８ａの回転に伴い発生する遠心力に基づいて油圧室３９内で立ち上がった油圧による力とを合計した力となる。このうちの遠心力に基づく力は、太陽ローラ素子８ａの回転速度が速くなり、油圧室３９内に取り込まれた潤滑油が油圧室３９の外径寄り部分に押し付けられる遠心力が大きくなる程、大きくなる。従って、各トラクション部の周速ｖが速くなる程、ローディングカム装置３５が発生する押圧力を増大させられ、図１０に鎖点ｃで示す様に、各トラクション部に於けるトラクション係数μを小さくできる。この結果、トラクション係数μと周速ｖとの関係は、前述の図１３～図１８に示した従来構造と比較して、図１０に実線ａで示した限界トラクション係数μ_ｍａｘと周速ｖとの関係に近付けられる。この為、周速ｖが遅い場合に、各トラクション部の押し付け力が過度に大きくなるのを抑えられつつ、周速ｖが速い場合に必要とされる押し付け力を確保できて、耐久性の確保や伝達効率の向上を図れる。

　本例の場合、太陽ローラ素子８ａの回転に伴い発生する遠心力に基づいて、油圧室３９内で油圧を立ち上げる様にしている。即ち、油圧室３９内で油圧を立ち上げるのにポンプ等を設ける必要がなく、摩擦ローラ式減速機が大型化したり、ポンプロスを生じることはない。また、油圧室３９を、各玉２１，２１の設置空間である、太陽ローラ素子８ａの基端面とカム板１８ａの片側面との間に設けている。即ち、各玉２１，２１とカム面１９，２０とから成るローディングカム機構と直列に、新たに油圧室を設ける場合の様に、摩擦ローラ式減速機全体の軸方向長さが増大することはない。この面からも摩擦ローラ式減速機の大型化を防止できる。

　また、太陽ローラ素子８ａの先端部開口から取り込んだ潤滑油を、太陽ローラ素子８ａの回転に伴い発生する遠心力により太陽ローラ素子８ａの内周面に沿って、油圧室３９内に送り込む様にしている。太陽ローラ素子とカム板との間に設けた油圧室内に潤滑油を送り込む方法としては、入力軸内に潤滑油流路を設け、潤滑油流路を通じて油圧室内に潤滑油を送り込むことが考えられる。しかし、電気自動車用駆動装置に組み込む電動モータは、３００００［ｍｉｎ^－１］以上の速さで回転する電動モータを使用する。摩擦ローラ式減速機の運転時にも回転しないハウジングから、高速回転する入力軸内に設けた潤滑油流路に潤滑油を供給する為には、油圧室に潤滑油を送り込む部分の構造が複雑化する可能性がある。これに対し、本例の場合、潤滑油を、太陽ローラ素子８ａの先端部開口から取り込み、太陽ローラ素子８ａの内周面に沿って油圧室３９内に送り込む為、当該部分の構造が徒に複雑となることはない。

　本例の場合、遠心力に基づいて油圧室３９内に潤滑油を取り込み可能にする為、太陽ローラ素子８ａの内周面を、先端面に向かう程内径が小さくなる方向に傾斜した、部分円すい凹面状の傾斜面としている。これに対し、太陽ローラ素子８ａの先端部外周面は、先端面に向かうに従って外径が小さくなる方向に傾斜した、部分円すい凸面状の傾斜面としている。この為、太陽ローラ素子８ａの内周面を部分円すい凹面状の傾斜面とすることで、太陽ローラ素子８ａのうち、外周面が各中間ローラ４，４と転がり接触する部分の径方向厚さが過度に薄くなることがない。これにより、太陽ローラ素子８ａの強度及び剛性を確保できると共に、軽量化の面からも有利になる。

＜摩擦ローラ式減速機の第４の態様＞
　図１１，図１２は、摩擦ローラ式減速機の第４の態様を示している。本例の摩擦ローラ式減速機に搭載されるローディングカム装置３５ａは、ローディングカム装置３５ａを構成する玉２１ａ，２１ａに加わる遠心力を支承し、各玉２１ａ，２１ａの径方向位置を適正な状態に規制する為の保持器４０を備える。保持器４０は、円周方向複数箇所（図示の例の場合は３箇所）に、各玉２１ａ，２１ａを転動自在に保持する為のポケット６１，６１を、互いに等間隔に形成している。更に、本例の場合、保持器４０の軸方向両側面のうち、円周方向に関する位相が、各ポケット６１，６１から外れた部分である、隣り合う各ポケット６１，６１同士の円周方向中間部の径方向内寄り部分に、太陽ローラ素子８ｂの基端面及びカム板１８ｂの片側面に向けて突出する突起４２を、保持器４０と一体に設けている。各突起４２，４２の軸方向高さｈは、ローディングカム装置３５ａの軸方向厚さｄの最大値と最小値との差Δｄの１／２よりも大きくしている（ｈ＞Δｄ／２）。

　太陽ローラ素子８ｂの基端面及びカム板１８ｂの片側面のうちで各突起４２と対向する径方向内寄り部分には、軸方向に関する深さが、円周方向中央部で最も深く、同じく両端部に向かうに従って浅くなる凹部４３，４３が設けられている。各凹部４３，４３の円周方向に関する傾斜角度θは、被駆動側、駆動側各カム面１９，２０の同方向に関する傾斜角度をφとし、ローディングカム装置３５ａの中心軸と各凹部４３，４３の径方向中央部との間の距離をＲとし、この中心軸と各カム面１９，２０の径方向中央部との距離をｒとした場合に、（不可避的な製造誤差等、実用上問題を生じない程度の誤差を除き）Ｒtanθ＝ｒtanφの関係を満たす様に規制している。

　これにより、第１の態様で図３Ａ，図３Ｂ，図４Ａ，図４Ｂを用いて説明した場合と同様に、各玉２１ａ，２１ａの、各カム面１９，２０への乗り上げ量の増大に伴う太陽ローラ素子８ｂの基端面とカム板１８ｂの片側面との間の隙間の増大に拘らず、各突起４２，４２の先端部と各凹部４３，４３の底面とを近接対向させたままにできる。

　本例の場合、各突起４２，４２の軸方向高さｈを、ローディングカム装置３５ａの軸方向厚さｄの最大値と最小値との差Δｄの１／２よりも大きくしている為、太陽ローラ素子８ｂの基端面とカム板１８ｂの片側面との間の隙間の軸方向厚さが最大となった場合でも、各突起４２，４２と各凹部４３，４３との係合が外れることはない。

　また、本例の場合、各玉２１ａ，２１ａを、セラミックス（例えば窒化珪素、炭化珪素、アルミナ、ジルコニア）製としている。この為、各玉２１ａ，２１ａを鉄系金属（高炭素クロム軸受鋼、ステンレス鋼等）により造った場合と比較して、回転軸が回転運動する際に、各玉２１ａ，２１ａに加わる遠心力を小さく抑えられる。

　上述の様なローディングカム装置３５ａを備えた本例の摩擦ローラ式減速機によれば、ローディングカム装置３５ａの作動に伴う太陽ローラ素子８ｂの基端面とカム板１８ｂの片側面との間の隙間の増大に拘らず、保持器４０が倒れたり、軸方向にがたつくのを防止できる。即ち、隙間の増大に拘らず、各突起４２，４２の先端部と各凹部４３，４３の底面とが近接対向したままとなる。この為、保持器４０が軸方向に変位する傾向となった場合、各突起４２，４２の先端部と各凹部４３，４３の底面とが当接して、保持器４０が倒れたり、軸方向にがたつくのが防止される。

　本例の場合、各突起４２，４２を、保持器４０の軸方向両側面のうち、円周方向に関する位相が、各ポケット６１，６１から外れた部分に形成している。この為、各玉２１ａ，２１ａに加わる遠心力に基づいて、各ポケット６１，６１の内面から保持器５９に加わる力の作用位置と、各突起４２，４２の存在に基づいて保持器４０に加わる力の作用位置とが、円周方向にずれる。この結果、各ポケット６１，６１を形成した部分に応力が過度に集中するのを防止して、保持器５９の耐久性を確保できる。
　その他の部分の構成及び作用は、上述した摩擦ローラ式減速機の第３の態様と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。

　本発明のローディングカム装置を実施する場合、保持器の軸方向両側面に形成する突起の、径方向に関する形状は、上述した実施の形態の各例の形状に限らない。例えば各突起を、保持器の径方向に関する中間部に形成したり、径方向に亙って形成したりすることもできる。

　本発明のローディングカム装置は、例えば前述の図１３～図１８に示した様な、摩擦ローラ式減速機に組み込んで使用する。この場合に、出力軸と共に回転するローラは、必ずしも環状ローラである必要はない。即ち、遊星ローラ式の摩擦ローラ式減速機で、本発明を実施することもできる。この場合には、各中間ローラを、太陽ローラの周囲で自転しつつ公転する遊星ローラとし、各遊星ローラを支持しているキャリアに、出力軸の基端部を、トルクの伝達を可能に結合する。

　本発明のローディングカム装置を実施する場合に、出力軸と共に回転するローラは、必ずしも環状ローラである必要はない。即ち、遊星ローラ式の摩擦ローラ式減速機で、本発明を実施することもできる。この場合には、各中間ローラを、太陽ローラの周囲で自転しつつ公転する遊星ローラとし、各遊星ローラを支持しているキャリアに、出力軸の基端部を、トルクの伝達を可能に結合する。環状ローラをハウジングの内面に回転を阻止した状態で組み付ける。

　本出願は２０１３年３月２８日出願の日本国特許出願（特願２０１３－６９８６３）、及び２０１３年３月２８日出願の日本国特許出願（特願２０１３－６９８６４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　　１　摩擦ローラ式減速機
　　２，２ａ　入力軸
　　３，３ａ　太陽ローラ
　　４　中間ローラ
　　５　環状ローラ
　　６　出力軸
　　７　自転軸
　　８，８ａ，８ｂ　太陽ローラ素子
　　９　ローディングカム装置
　１７　連結部
　１８，１８ａ，１８ｂ　カム板
　１９　被駆動側カム面
　２０　駆動側カム面
　２１，２１ａ　玉
　２２　環状空間
　３１　玉軸受
　３４，３４ａ　鍔部
　３５，３５ａ　ローディングカム装置
　３６，３６ａ　保持器
　３７，３７ａ　カム板
　３８，３８ａ　ディスク
　３９　ポケット
　４０，４０ａ　突起
　４１，４１ａ　凹部
　４２　突起
　４３　凹部
　５１　外向フランジ部
　５３　円筒部
　５５　Ｏリング（オイルシール）
　５７　油圧室
　５９　保持器
　６１　ポケット

Claims (13)

1. 　軸方向片側面を円周方向に関する凹凸である第一のカム面とした円板状のカム板と、この第一のカム面に対向する軸方向片側面を円周方向に関する凹凸である第二のカム面としたディスクと、前記第一のカム面とこの第二のカム面との間に装着された円輪状の保持器と、この保持器に転動自在に保持された状態で、それぞれの転動面を前記第一、第二の両カム面に接触させた複数の玉とから成るローディングカム装置において、
   　前記保持器の軸方向両側面のうちで、円周方向に関する位相が前記各玉を保持する為のポケットから外れた部分の円周方向複数箇所に、前記カム板及び前記ディスクに向け突出した突起を設けると共に、前記カム板及び前記ディスクの軸方向片側面のうち、前記突起と対向する部分に、軸方向に関する深さが、円周方向中央部で最も深く、円周方向両端部に向かうに従って浅くなる凹部を形成していることを特徴とするローディングカム装置。
2. 　前記突起は、円周方向に関する位相が、隣り合う前記各ポケット同士の中間部となる部分に形成されている、請求項１に記載したローディングカム装置。
3. 　前記各凹部の円周方向両端部の傾斜角度をθとし、前記保持器の中心軸とこれら各凹部の径方向中央部との距離をＲとし、前記第一、第二の両カム面の傾斜角度をφとし、前記ディスク及び前記カム板の中心軸とこれら第一、第二の両カム面の径方向中央部との間の距離をｒとした場合に、Ｒtanθ＝ｒtanφの関係を満たす、請求項１に記載したローディングカム装置。
4. 　前記突起の軸方向高さは、前記カム板と前記ディスクとの間の隙間における、軸方向厚さの最大値と最小値との差の１／２よりも大きくされている、請求項１に記載したローディングカム装置。
5. 　入力軸と、出力軸と、太陽ローラと、環状ローラと、複数個の中間ローラと、ローディングカム装置とを備え、
   　前記太陽ローラは、軸方向に分割された一対の太陽ローラ素子を前記入力軸の周囲に、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心に配置して成るもので、前記太陽ローラ素子の外周面は、それぞれの先端面に向かうに従って外径が小さくなる方向に傾斜した傾斜面であって、これら両傾斜面を転がり接触面としており、
   　前記環状ローラは、前記太陽ローラの周囲に前記太陽ローラと同心に配置されたもので、内周面を転がり接触面としており、
   　前記各中間ローラは、前記太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面との間の環状空間の円周方向複数箇所に、それぞれが前記入力軸と平行に配置された自転軸を中心とする回転自在に支持された状態で、それぞれの外周面を前記太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面とに転がり接触させており、
   　前記ローディングカム装置は、前記太陽ローラ素子のうちの少なくとも一方の太陽ローラ素子であり、前記入力軸に対する相対回転を可能とされたディスクと、前記入力軸に、該入力軸と同期した回転を可能に支持した前記カム板との間に設けられて、前記入力軸の回転に伴って前記ディスクを相手方の太陽ローラ素子に向けて軸方向に押圧しつつ回転させるものであり、
   　前記環状ローラと前記各自転軸を支持した部材とのうちの一方の部材を、前記太陽ローラを中心とする回転を阻止した状態とし、他方の部材を前記出力軸に結合して、前記他方の部材により前記出力軸を回転駆動自在とした摩擦ローラ式減速機において、
   　前記ローディングカム装置が、請求項１～４のうちの何れか１項に記載したローディングカム装置であることを特徴とする摩擦ローラ式減速機。
6. 　入力軸と、出力軸と、太陽ローラと、環状ローラと、複数個の中間ローラと、ローディングカム装置とを備え、
   　このうちの太陽ローラは、軸方向に分割された一対の太陽ローラ素子を前記入力軸の周囲に、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心に配置して成るもので、前記太陽ローラ素子の外周面は、それぞれの先端面に向かうに従って外径が小さくなる方向に傾斜した傾斜面であって、これら両傾斜面を転がり接触面としており、
   　前記環状ローラは、前記太陽ローラの周囲に前記太陽ローラと同心に配置されたもので、内周面を転がり接触面としており、
   　前記各中間ローラは、前記太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面との間の環状空間の円周方向複数箇所に、それぞれが前記入力軸と平行に配置された自転軸を中心とする回転自在に支持された状態で、それぞれの外周面を前記太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面とに転がり接触させており、前記ローディングカム装置は、前記太陽ローラ素子のうちの少なくとも一方の太陽ローラ素子であり、前記入力軸に対する相対回転を可能とされた可動太陽ローラ素子と、前記入力軸に、該入力軸と同期した回転を可能に支持されたカム板との間に設けられて、前記入力軸の回転に伴って前記可動太陽ローラ素子を相手方の太陽ローラ素子に向けて軸方向に押圧しつつ回転させるものであって、前記可動太陽ローラ素子の基端面の円周方向複数箇所に設けられた被駆動側カム面と、前記入力軸の一部に固定されて前記入力軸と共に回転する前記カム板のうちで前記可動太陽ローラ素子の基端面に対向する片側面の円周方向複数箇所に設けられた駆動側カム面との間に転動体を挟持して成るもので、前記駆動側カム面及び前記各被駆動側カム面は、それぞれ軸方向に関する深さが円周方向に関して漸次変化して端部に向かうに従って浅くなる形状を有するものであり、
   　前記環状ローラと前記各自転軸を支持した部材とのうちの一方の部材を、前記太陽ローラを中心とする回転を阻止した状態とし、他方の部材を前記出力軸に結合して、前記他方の部材により前記出力軸を回転駆動自在とした摩擦ローラ式減速機において、
   　前記可動太陽ローラ素子と前記カム板との間に油圧室を設け、該油圧室に、前記入力軸の回転に伴い発生する遠心力に基づいて油圧を立ち上げ自在としており、前記ローディングカム装置が発生する軸方向の押圧力を、前記転動体が前記駆動側カム面、前記被駆動側カム面に乗り上げることで発生する力と、前記油圧の立ち上がりに伴って発生する力との合計としたことを特徴とする摩擦ローラ式減速機。
7. 　前記可動太陽ローラ素子の内周面は、先端面に向かう程内径が小さくなる方向に傾斜した、部分円すい凹面状の傾斜面であり、前記可動太陽ローラ素子の先端部開口から潤滑油が供給され、該潤滑油が、前記可動太陽ローラ素子の内周面に沿って前記油圧室に送り込まれる、請求項６に記載した摩擦ローラ式減速機。
8. 　前記可動太陽ローラ素子の基端部外周面に外向フランジ状の鍔部が設けられ、前記カム板の外周面に、前記可動太陽ローラ素子を設置した側に向かって突出した円筒部が設けられ、前記鍔部の外周面と前記円筒部の内周面とを近接対向させている、請求項７に記載した摩擦ローラ式減速機。
9. 　前記鍔部の外周面と前記円筒部の内周面との間にオイルシールを設けている、請求項８に記載した摩擦ローラ式減速機。
10. 　前記各転動体が玉であり、前記駆動側カム面と前記被駆動側カム面との間に、前記玉を保持する円輪状の保持器が装着され、該保持器の軸方向両側面のうちで、円周方向に関する位相が前記玉を保持する為のポケットから外れた部分の円周方向複数箇所に、前記カム板及び前記可動太陽ローラ素子に向けて突出した突起が設けられると共に、前記カム板の片側面及び前記可動太陽ローラ素子の基端面のうち、前記突起と対向する部分に、軸方向に関する深さが、円周方向中央部で最も深く、円周方向両端部に向かうに従って浅くなる凹部が形成されている、請求項６～９のうちの何れか１項に記載した摩擦ローラ式減速機。
11. 　前記突起は、前記円周方向に関する位相が、隣り合う前記各ポケット同士の中間部となる部分に形成されている、請求項１０に記載した摩擦ローラ式減速機。
12. 　前記凹部の円周方向両端部の傾斜角度をθとし、前記入力軸の回転中心と前記凹部の径方向中央部との間の距離をＲとし、前記第一、第二の両カム面の傾斜角度φとし、前記入力軸の回転中心と前記第一、第二の両カム面の径方向中央部との間の距離をｒとした場合に、Ｒtanθ＝ｒtanφの関係を満たす、請求項１０に記載した摩擦ローラ式減速機。
13. 　前記突起の軸方向高さは、前記カム板と前記可動太陽ローラ素子との間の隙間における、軸方向厚さの最大値と最小値との差の１／２よりも大きくされている、請求項１０に記載した摩擦ローラ式減速機。

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