JP2000320631A

JP2000320631A - 摩擦ローラ式変速機

Info

Publication number: JP2000320631A
Application number: JP11128058A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sakai; 幸一坂井; Ryoichi Otaki; 大滝　　亮一; Atsushi Ozawa; 敦尾澤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 1999-05-10
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】中間ローラ１２ａ、１２ｂを２個使用する構
造で、大きなトルクの伝達を可能にする。【解決手段】中心ローラ７と外輪９とは、互いに偏心
している為、環状空間１０の幅は、円周方向に亙って不
同である。上記中心ローラ７と外輪９との間に設けた１
対の中間ローラ１２ａ、１２ｂのうち、一方の中間ロー
ラ１２ａは、上記環状空間１０の円周方向に亙り変位自
在である。これに対して、他方の中間ローラ１２ｂの位
置は固定である。上記中心ローラ７と外輪９との間での
動力の伝達時、上記中心ローラ７の中心軸Ｏ₇ と上記各
中間ローラ１２ａ、１２ｂの中心軸Ｏ_12b 、Ｏ_12b と
は、ほぼ同一直線上に存在する。これら各中間ローラ１
２ａ、１２ｂから上記中心ローラ７に、押し出し方向の
力が作用せず、上記課題を解決できる。

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、電動モータ等の駆動部の回転駆動力を減速
或は増速しつつ被駆動部に伝達する摩擦ローラ式変速機
の改良に関し、簡単で安価に製作できる構造で、大きな
トルクの伝達を可能にするものである。

【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。この様な摩擦ローラ式変速機を利用
し、電動モータの駆動力を補助動力として、自転車のペ
ダルを踏むのに要する踏力の軽減を図る電動補助自転車
が、例えば特開平７−９５７４４号公報に記載されてい
る様に、従来から知られている。図４は、電動補助自転
車等の補助動力付駆動装置のブロック図である。自転車
のギヤ等の負荷１を駆動する為、ペダル等、人力による
第一の入力部２と、電動モータである第二の入力部３と
を互いに並列に設けている。第一の入力部２に比べて高
速であるが低トルクである上記第二の入力部３の後段部
には、減速機４を設けて、この第二の入力部３から入力
した動力の低速化とトルク増大とを図っている。上記第
二の入力部３は、図示しないセンサにより、上記第一の
入力部２から加えられる駆動力を検知し、この駆動力に
応じた駆動力を発生させて、上記第一の入力部２に加え
る力が小さくても、上記負荷１を駆動自在とする。即
ち、補助動力を利用する場合には、図４（Ａ）に示す様
に、上記第一の入力部２で発生する駆動トルクＴ₁ に応
じた駆動トルクＴ₂ を、上記第二の入力部３及び減速機
４により発生させる。そして、これら両駆動トルクＴ
₁ 、Ｔ₂ を、合流部５で合流させ、これら両駆動トルク
Ｔ₁ 、Ｔ₂ を合計した駆動トルクＴ₃ （摩擦等による損
失を考慮しない場合には、Ｔ₃ ＝Ｔ₁ ＋Ｔ₂ ）で、上記
負荷１を駆動する。

【０００３】ところで、例えば補助動力付自転車を考え
た場合、緩い下り坂、或は強い追い風にも拘らずペダル
を勢い良く踏む場合等に、負荷１を駆動する為に要する
トルクＴ₃ よりも第一の入力部２に加えられる駆動トル
クＴ₁ が大きくなる（Ｔ₁ ＞Ｔ₃ ）場合がある。この様
な場合には、上記第一の入力部２に加えられる駆動トル
クＴ₁ のうち、負荷１の駆動に必要とするトルクＴ₃ を
越えた余分なトルク（Ｔ₁ −Ｔ₃ ）が、図４（Ｂ）に矢
印で示す様に、合流部５から減速機４を通じて第二の入
力部３にまで逆流する。そして、この第二の入力部３を
構成する電動モータのロータを回転駆動する。この結
果、上記第一の入力部２に加えられる駆動トルクＴ₁ が
負荷１の駆動に有効に使用されず、上記第一の入力部２
で駆動トルクＴ₁ を発生させる為に要する力（例えばペ
ダルを踏む為に要する踏力）が徒に大きくなる。

【０００４】この様な不都合を解消する為に従来は、上
記減速機４と合流部５との間に一方向クラッチを設け、
減速機４から合流部５に向けてのみ、動力の伝達を自在
としていた。これに対して、上記減速機４を、一般的な
摩擦ローラ式のものから、例えば米国特許第４７０９５
８９号明細書に記載されている様な、ウェッジローラ式
のものに変える事により、上記一方向クラッチを省略す
る事が、例えば特開平１０−３１６０８１号公報に記載
されている様に、従来から考えられている。図５は、こ
の様な場合に使用するウェッジローラ型の摩擦ローラ式
変速機の構造を略示している。

【０００５】このウェッジローラ型の摩擦ローラ式変速
機は、外周面を第一の円筒面６とした中心ローラ７と、
内周面を第二の円筒面８として上記中心ローラ７の周囲
に、この中心ローラ７に対する相対回転を自在に設けた
外輪９とを備える。上記中心ローラ７は、第一の回転軸
の端部にこの第一の回転軸と同心に固定し、上記外輪９
には第二の回転軸の端部を、この外輪９と同心に結合固
定する。上記第一の円筒面６と上記第二の円筒面８との
間の環状空間１０内には３本の枢軸１１ａ、１１ｂを、
上記中心ローラ７及び外輪９と平行に配置し、これら各
枢軸１１ａ、１１ｂにより中間ローラ１２ａ、１２ｂ、
１２ｃを、回転自在に支持している。これら各中間ロー
ラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの外周面は、それぞれ第三の
円筒面１３、１３とし、これら各第三の円筒面１３、１
３を、上記第一、第二の円筒面６、８に当接させてい
る。又、上記中心ローラ７の中心と上記外輪９の中心と
を偏心させる事により、上記環状空間１０の幅寸法を円
周方向に亙って不同にしている。そして、上記３個の中
間ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃのうちの１個の中間ロ
ーラ１２ａを、上記環状空間１０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と共に、押
圧手段であるばね１４により、上記ウェッジローラとな
る中間ローラ１２ａを上記環状空間１０の幅の狭い部分
に向け、弾性的に押圧している。

【０００６】上述の様に構成する摩擦ローラ式変速機に
よる回転力の伝達時（ＯＮ時）に、例えば、上記中心ロ
ーラ７が図５に矢印イで示す様に、同図の時計方向に回
転すると、上記ウェッジローラとなる中間ローラ１２ａ
が、同図に矢印ロで示す様に、上記枢軸１１ａを中心に
反時計方向に回転し、上記外輪９が同じく矢印ハで示す
様に反時計方向に回転する。この様に、上記中間ローラ
１２ａが矢印ロで示す様に回転し、この中間ローラ１２
ａを挟持した中心ローラ７及び外輪９がそれぞれ矢印
イ、ハに示す様に回転する結果、上記中間ローラ１２ａ
全体が、図５に矢印ニで示す様に、図５の時計方向に変
位する傾向となる。即ち、上記中間ローラ１２ａは、矢
印イ方向に回転する上記中心ローラ７から、上記矢印ニ
方向の力を受け、中間ローラ１２ａ自身が矢印ロ方向に
回転する事で外輪９の内周面に設けた第二の円筒面８と
の当接部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７の回転時
に上記中間ローラ１２ａが、上記環状空間１０の幅の狭
い部分に向けて移動する傾向になる。そして、この中間
ローラ１２ａの外周面に設けた第三の円筒面１３が、上
記中心ローラ７の外周面に設けた第一の円筒面６と外輪
９の内周面に設けた第二の円筒面８とを強く押圧する。
この結果、上記第三の円筒面１３と上記第一の円筒面６
との当接部である内径側当接部１５、及び、上記第三の
円筒面１３と上記第二の円筒面８との当接部である外径
側当接部１６の当接圧が高くなる。

【０００７】上記ウェッジローラとなる中間ローラ１２
ａに関する内径側、外径側両当接部１５、１６の当接圧
が高くなると、それぞれがこの中間ローラ１２ａの外周
面に設けた第三の円筒面１３により押圧される部材であ
る、上記中心ローラ７と外輪９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１２ｂ、１２ｃの外周面に設けた
第三の円筒面１３、１３と上記第一の円筒面６との当接
部である２個所の内径側当接部１５、１５、及びこれら
各第三の円筒面１３、１３と上記第二の円筒面８との当
接部である２個所の外径側当接部１６、１６の当接圧が
高くなる。上記ウェッジローラとして機能する中間ロー
ラ１２ａを、上記環状空間１０内でこの環状空間１０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７から上記外輪９に伝達するトルクの大きさに応
じて変化する。そして、この力が大きくなる程、上記各
内径側、外径側両当接部１５、１６の当接圧が大きくな
る。この為、上記伝達するトルクに応じた当接圧を自動
的に選定して、摩擦ローラ式変速機の伝達効率を確保す
る。

【０００８】これに対して、出力側の部材が、入力側の
部材に応じた速度よりも高速で回転する場合には、上記
ウェッジローラとして機能する中間ローラ１２ａが、上
記環状空間１０の幅の広い部分に移動する傾向となり、
上記各内径側当接部１５、１５及び外径側当接部１６、
１６の当接圧が喪失し、上記中心ローラ７と外輪９との
間での動力伝達が断たれる（ＯＦＦ状態となる）。即
ち、上記摩擦ローラ式変速機を減速機として使用する場
合、上記中心ローラ７が停止した状態のまま上記外輪９
が図５の矢印ハ方向に回転すると、上記中間ローラ１２
ａが、前記ばね１４の弾力に抗して上記環状空間１０の
幅の広い部分に移動する傾向となる。この様に、ウェッ
ジローラ型の摩擦ローラ式変速機の場合には、出力側の
部材が入力側の部材に応じた速度よりも高速で回転する
際に、上記中心ローラ７と外輪９との間での動力伝達を
断つ。この為、前述の図４に示した駆動系で、減速機４
と合流部５との間の一方向クラッチを省略しても、電動
モータである第二の入力部３の存在に基づき、第一の入
力部２に加えるべき駆動力が徒に大きくなる事を防止で
きる。

【０００９】上述した従来構造の第１例は、３個の中間
ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを設け、このうちの１個
の中間ローラ１２ａをウェッジローラとして機能させる
ものであるが、構造を簡略化して製造コストの低減を図
る為、２個の中間ローラにより構成する摩擦ローラ式変
速機（以下、「２ローラ式摩擦変速機」とする。）も、
特開昭５７−１７１１５６号公報等に記載されている様
に、従来から知られている。図６は、この様に２ローラ
式摩擦変速機の基本構造を示している。

【００１０】この図６に示した従来構造の第２例の場
合、２個の中間ローラ１２ａ、１２ｂのうちの一方の中
間ローラ１２ａを、環状空間１０の円周方向に亙る若干
の変位自在な枢軸１１ａの周囲に回転自在に支持してい
る。そして、上記１個の中間ローラ１２ａをウェッジロ
ーラとすると共に、押圧手段であるばね１４により、こ
の中間ローラ１２ａを支持した上記枢軸１１ａを、上記
環状空間１０の幅の狭い部分に向け、弾性的に押圧して
いる。そして、残り１個の中間ローラ１２ｂを、位置固
定の枢軸１１ｂの周囲に、回転のみ自在に支持してい
る。

【００１１】この様な、２ローラ式摩擦ローラ式変速機
の場合も、前述の図５に示した、３個の中間ローラ１２
ａ、１２ｂ、１２ｃを使用する摩擦ローラ式変速機と同
様に、伝達するトルクに応じた当接圧を自動的に選定し
て、摩擦ローラ式変速機の伝達効率を確保すると共に、
一方向クラッチを省略した動力伝達装置を構成できる。
特に、中間ローラの数を減らした分、部品代の低廉化と
組立作業の簡略化とによりコストを低減し、合わせて軽
量化も図れる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した様な、２ロー
ラ式摩擦変速機の場合、コスト低減と軽量化とを図れる
反面、大きなトルクを伝達する事が難しかった。この理
由に就いて、図６に図７を加えて説明する。前述の特開
昭５７−１７１１５６号公報に記載されているものを含
め、従来の２ローラ式摩擦変速機の場合には、各中間ロ
ーラ１２ａ、１２ｂの外周面である第三の円筒面１３、
１３を、それぞれ中心ローラ７の外周面である第一の円
筒面６及び外輪９の内周面である第二の円筒面８に当接
させ、上記中心ローラ７とこの外輪９との間で動力を伝
達する状態で、上記各中間ローラ１２ａ、１２ｂの中心
軸と上記中心ローラ７の中心軸とが非直線上に存在す
る。言い換えれば、上記各中間ローラ１２ａ、１２ｂの
中心軸Ｏ_12a 、Ｏ_12b と上記中心ローラ７の中心軸Ｏ₇
とを結ぶ１対の線分Ａ、Ｂ同士がこの中心軸Ｏ₇ 部分で
なす角度θが、１８０度よりも大幅に小さい（θ≪
π）。この為、上記中心ローラ７と上記外輪９との間の
トルク伝達時に、この中心ローラ７が上記各中間ローラ
１２ａ、１２ｂ同士の間から退避する傾向が強くなる。

【００１３】即ち、上記２ローラ式摩擦変速機による動
力伝達時、上記中心ローラ７が図６の矢印イ方向に回転
すると、上記各中間ローラ１２ａ、１２ｂが同図の矢印
ロ、ロ方向に回転し、上記外輪９が同図の矢印ハ方向に
回転する。そして、前述の図５に示した、３個の中間ロ
ーラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを設けた摩擦ローラ式変速
機の場合と同様に、上記各中間ローラ１２ａ、１２ｂの
外周面と上記中心ローラ７の外周面との当接部である内
径側当接部１５、１５での面圧、上記各中間ローラ１２
ａ、１２ｂの外周面と上記外輪９の内周面との当接部で
ある外径側当接部１６、１６での面圧が高くなる。この
状態で上記中心ローラ７には、図７に示す様に、上記各
中間ローラ１２ａ、１２ｂの外周面である第三の円筒面
１３、１３から、円周方向に亙るトラクション力Ｆ、Ｆ
と、直径方向内方に向いた押圧力Ｎ、Ｎとが、それぞれ
同図の矢印方向に加わる。そして、これら各方向の力の
合力として、上記中心ローラ７には、同図の矢印αで示
す様な力が加わる。

【００１４】この様な矢印αで示した力は、この中心ロ
ーラ７を上記１対の中間ローラ１２ａ、１２ｂから押し
出す方向に加わり、しかもこの力の大きさは、上記中心
ローラ７と上記外輪９との間で伝達すべきトルクが大き
くなる程大きくなる。この結果、これら中心ローラ７と
上記外輪９との間で大きなトルクを伝達しようとする
と、この中心ローラ７が上記１対の中間ローラ１２ａ、
１２ｂから退避する傾向が強くなる。そして、上記内径
側当接部１５、１５及び外径側当接部１６、１６の面圧
が低下し、これら各当接部１５、１６で滑りが発生する
様になって、上記トルクを伝達できなくなる。本発明の
摩擦ローラ式変速機は、この様な不都合を解消すべく発
明したものである。

【００１５】

【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、前述した特開昭５７−１７１１５６号公報等に
記載されて従来から知られている摩擦ローラ式変速機と
同様に、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この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、
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、上記中心ローラと平行に配置された２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２個の中間ローラとを備
える。そして、上記中心ローラの中心と上記外輪の中心
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２個の中間ロー
ラのうちの一方の中間ローラを上記環状空間の円周方向
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
と共に他方の中間ローラを固定の軸の周囲に回転自在に
支持している。又、このうちのウェッジローラとなる中
間ローラを上記環状空間の幅の狭い部分に向け弾性的に
押圧する押圧手段を設けている。

【００１６】特に、本発明の摩擦ローラ式変速機に於い
ては、上記各中間ローラの外周面である第三の円筒面
を、それぞれ上記第一、第二の円筒面に当接させ、上記
中心ローラと上記外輪との間で動力を伝達する状態で、
上記各中間ローラの中心軸とこの中心ローラの中心軸と
がほぼ同一直線上に存在する。尚、上記ウェッジローラ
となる中間ローラの位置は、上記中心ローラと外輪との
間で伝達するトルクの大きさに応じて若干変動するの
で、動力の伝達状態で、常に上記各中間ローラの中心軸
と上記中心ローラの中心軸とを完全に同一直線上に位置
させる事は不可能である。本発明の場合には、上記トル
クの変動に拘らず、上記各中間ローラの中心軸と上記中
心ローラの中心軸とを結ぶ直線同士の交差角度が１８０
±１０度、好ましくは１８０±５度の範囲に納まる様に
する。従って、本明細書で言う、上記各中心軸がほぼ同
一直線上に存在するとは、これら各中心軸同士を結ぶ線
の交差角度が１８０±１０度、好ましくは１８０±５度
である事を言う。

【００１７】

【作用】上述の様に構成する本発明の摩擦ローラ式変速
機が、中心ローラと外輪との間で回転力の伝達を行なう
際の作用、並びに伝達すべきトルクに応じて第一〜第三
の円筒面同士の当接部の当接圧を自動的に調整する際の
作用は、前述した従来から知られている２ローラ式摩擦
変速機の場合と同様である。特に、本発明の摩擦変速機
の場合には、ウェッジローラとなる中間ローラを含む１
対の中間ローラは、中心ローラを、直径方向に関してほ
ぼ反対側から挟持する。この為、これら１対の中間ロー
ラが中心ローラを強く押圧しても、この中心ローラがこ
れら両中間ローラ同士の間から退避しようとする力が生
じないか、仮に生じても極く小さい。従って、上記各当
接部の当接圧を十分に高くして、大きなトルクの伝達も
可能になる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１〜３は、本発明の実施の形態
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１７は、ハウジング１８を備える。このハウジン
グ１８は、有底円筒状の本体１９と、この本体１９の基
端開口部を塞ぐ蓋体２０とから成る。第一の回転軸であ
る入力軸３２と一体に設けた中心ローラ７は、この蓋体
２０の中心から少しだけ外れた位置に設けた通孔２１を
通じて、上記ハウジング１８内に挿入している。又、こ
の通孔２１の内周面と上記中心ローラ７の基端部外周面
との間には、深溝型の玉軸受等の転がり軸受２２を設け
ている。尚、中心ローラ７の偏心方向は、図２と前述の
図６とで、上下逆である。

【００１９】又、上記ハウジング１８の内側で上記中心
ローラ７の周囲部分には、２本の枢軸１１ａ、１１ｂ
を、それぞれこの中心ローラ７と平行に配置している。
即ち、これら各枢軸１１ａ、１１ｂの一端部（図１の右
端部）を上記蓋体２０に支持すると共に、他端部（図１
の左端部）を連結板２３に支持している。尚、これら２
本の枢軸１１ａ、１１ｂのうち、一方の枢軸１１ａは、
両端部を上記蓋体２０及び連結板２３に対し、上記ハウ
ジング１８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２０及び連結板
２３の一部で上記枢軸１１ａの両端部に整合する部分に
は、この枢軸１１ａの両端部の外径よりも大きな内径を
有する支持孔（図示省略）を形成し、これら両支持孔
に、上記枢軸１１ａの両端部を緩く係合させている。

【００２０】これに対して、他方の枢軸１１ｂは、その
両端部を上記蓋体２０及び連結板２３に設けた嵌合孔２
４、２４に圧入若しくはがたつきなく挿入する事によ
り、固定している。従って、この他方の枢軸１１ｂが、
上記ハウジング１８内で円周方向或は直径方向に変位す
る事はない。そして、これら各枢軸１１ａ、１１ｂの中
間部周囲に、それぞれ中間ローラ１２ａ、１２ｂを、そ
れぞれラジアルニードル軸受２５、２５により、回転自
在に支持している。尚、上記連結板２３の一部は、上記
蓋体２０の内面（上記各中間ローラ１２ａ、１２ｂを設
置した空間側の面で、図１の左側面）の一部でこれら各
中間ローラ１２ａ、１２ｂから外れた位置に突設した、
突部２６ａ、２６ｂの先端部に、ねじ３３、３３により
結合固定している。

【００２１】又、上記ハウジング１８の内側で上記各中
間ローラ１２ａ、１２ｂを囲む部分には、有底円筒状の
外輪９を、回転自在に設けている。この外輪９は、円筒
部２７と、この円筒部２７の一端（図１の左端）開口を
塞ぐ円板部２８とから成る。このうちの円筒部２７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
記各中間ローラ１２ａ、１２ｂの外周面と当接自在とし
ている。又、上記円板部２８の外側面（上記各中間ロー
ラ１２ａ、１２ｂを設置した空間と反対側面で、図１の
左面）には、第二の回転軸である出力軸２９の基端部
（図１の右端部）を結合固定している。そしてこの出力
軸２９を、上記ハウジング１８を構成する本体１９の中
央部に設けた第二の通孔３０を通じて、上記ハウジング
１８外に突出させている。尚、上記出力軸２９の基端寄
り部分の外周面と上記第二の通孔３０の内周面との間に
は、深溝型の玉軸受等の転がり軸受３１を設けて、上記
外輪９及び出力軸２９を、上記ハウジング１８に対し回
転自在に支持している。

【００２２】上記各中間ローラ１２ａ、１２ｂの外周面
は、前記中心ローラ７の外周面と上記外輪９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
には、前述の図５〜６に示した、従来の摩擦ローラ式変
速機の場合と同様に、上記中心ローラ７の中心と、上記
出力軸２９及び外輪９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７を挿通する通孔２１
は、上記ハウジング１８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２９を挿通する第
二の通孔３０は、上記ハウジング１８の中心に設けてい
る。又、この第二の通孔３０の内側に支持された出力軸
２９と外輪９とは互いに同心である。従って、上記中心
ローラ７と上記外輪９及び出力軸２９とは、上記通孔２
１のハウジング１８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７の外周面と
上記外輪９の内周面との間に存在して上記各中間ローラ
１２ａ、１２ｂが設けられた環状空間１０の幅寸法が、
上記δなる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。

【００２３】そして、上記各中間ローラ１２ａ、１２ｂ
の外周面に設けた第三の円筒面１３、１３を、上記中心
ローラ７の外周面に設けた第一の円筒面６と上記外輪９
の内周面に設けた第二の円筒面８とに当接させている。
尚、摩擦ローラ式減速機１７の減速比は、上記第一の円
筒面６の直径と第二の円筒面８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
７の先端部にスリーブを外嵌固定し、このスリーブの外
周面と上記各中間ローラ１２ａ、１２ｂ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。

【００２４】尚、中間ローラ１２ｂ、１２ｃを支持した
枢軸１１ｂは、前述の様に、上記ハウジング１８内に固
定している。これに対して、ウェッジローラとなる中間
ローラ１２ａを支持した枢軸１１ａは、やはり前述した
様に上記ハウジング１８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
ェッジローラとなる中間ローラ１２ａも、上記ハウジン
グ１８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、前記蓋体２０のシリンダ孔（図示省略）内
に装着した、押圧手段であるばね（図示省略）により上
記枢軸１１ａを、この枢軸１１ａに回転自在に支持した
中間ローラ１２ａを上記環状空間１０の幅の狭い部分に
向け移動させるべく、図２で反時計方向に弾性的に軽く
押圧している。

【００２５】特に、本発明の摩擦ローラ式変速機１７に
於いては、図２に示す様に、上記各中間ローラ１２ａ、
１２ｂの外周面である第三の円筒面１３、１３を、それ
ぞれ前記第一、第二の円筒面６、８に当接させ、前記入
力軸３２と前記出力軸２９との間で動力を伝達する状態
で、上記各中間ローラ１２ａ、１２ｂの中心軸Ｏ_12a、
Ｏ_12b と上記中心ローラ７の中心軸Ｏ₇ （入力軸３２の
中心軸と一致）とがほぼ同一直線上に存在する。言い換
えれば、上記各中間ローラ１２ａ、１２ｂの中心軸Ｏ
_12a 、Ｏ_12b と上記中心ローラ７の中心軸Ｏ₇ とを結ぶ
１対の線分Ａ、Ｂ同士がこの中心軸Ｏ₇ でなす角度θ
が、ほぼ１８０度（θ≒π）となる様に、各部の寸法を
規制している。

【００２６】尚、上記ウェッジローラとなる中間ローラ
１２ａの位置は、上記入力軸３２と上記出力軸２９との
間で伝達するトルクの大きさに応じて若干変動するの
で、動力の伝達状態で、常に上記各中間ローラ１２ａ、
１２ｂの中心軸Ｏ_12a 、Ｏ_12bと上記中心ローラ７の中
心軸Ｏ₇ とを完全に同一直線上に位置させる事は不可能
である。本発明の場合には、上記トルクの変動に拘ら
ず、上記各中間ローラ１２ａ、１２ｂの中心軸Ｏ_12a 、
Ｏ_12b と上記中心ローラ７の中心軸Ｏ₇ とを結ぶ１対の
線分Ａ、Ｂ同士がこの中心軸Ｏ₇ でなす角度θが１８０
±１０度、好ましくは１８０±５度の範囲に納まる様に
する。

【００２７】上述の様な摩擦ローラ式変速機１７は、上
記中心ローラ７から外輪９への回転力の伝達時に、この
中心ローラ７が図２に矢印イで示す様に、同図の反時計
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。即ち、上記入力軸２９から上記出力軸３２への
回転伝達時には、上記各中間ローラ１２ａ、１２ｂが、
図２に矢印ロ、ロで示す様に、上記各枢軸１１ａ、１１
ｂを中心に時計方向に回転し、上記外輪９が同じく矢印
ハで示す様に時計方向に回転する。この様に、前記ウェ
ッジローラとなる中間ローラ１２ａが矢印ロで示す様に
回転し、この中間ローラ１２ａを前記ハウジング１８の
直径方向の内外両側から挟持した中心ローラ７及び外輪
９がそれぞれ矢印イ、ハに示す様に回転する結果、上記
中間ローラ１２ａ全体が、図２に矢印ニで示す様に、図
２の反時計方向に変位する傾向となる。

【００２８】即ち、上記中間ローラ１２ａは、矢印イ方
向に回転する上記中心ローラ７から、上記矢印ニ方向の
力を受け、中間ローラ１２ａ自身が矢印ロ方向に回転す
る事で外輪９の内周面との当接部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７の回転時に上記中間ローラ１２ａが、上
記環状空間１０の幅の狭い部分に向けて、上記中心ロー
ラ７の周囲で図２の反時計方向に移動する傾向になる。
そして、この中間ローラ１２ａの外周面が、上記中心ロ
ーラ７の外周面と外輪９の内周面とを強く押圧する。こ
の結果、当該中間ローラ１２ａの外周面と上記中心ロー
ラ７の外周面との当接部である内径側当接部１５、及
び、当該中間ローラ１２ａの外周面と外輪９の内周面と
の当接部である外径側当接部１６の当接圧が高くなる。

【００２９】上記中間ローラ１２ａに関する内径側、外
径側両当接部１５、１６の当接圧が高くなると、それぞ
れがこの中間ローラ１２ａの外周面により押圧される部
材である、上記中心ローラ７と外輪９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、他方の中間ローラ１２ｂの外周面と上記中心ロー
ラ７の外周面との当接部である内径側当接部１５、及び
この中間ローラ１２ｂの外周面と外輪９の内周面との当
接部である外径側当接部１６の当接圧が高くなる。

【００３０】上記１本の枢軸１１ａに回転自在に支持し
た中間ローラ１２ａを、上記環状空間１０内でこの環状
空間１０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７から上記外輪９に伝達するトルク
の大きさに応じて変化する。そして、この力が大きくな
る程、上記各内径側、外径側両当接部１５、１６の当接
圧が大きくなる。逆に言えば、上記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１５、１６の当
接圧が小さい。従って、前記摩擦ローラ式変速機１７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１７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１７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１７の伝達効率が低下
する事を防止する。

【００３１】又、上記中心ローラ７が停止した状態のま
ま、上記外輪９が図２の時計方向に回転すると、上記ウ
ェッジローラとなる中間ローラ１２ａは、上記外径側当
接部１６部分に働く摩擦力により、上記環状空間１０の
幅の広い部分に向け、上記中心ローラ７の周囲で図２の
時計方向に移動する傾向になる。この結果、上記外径側
当接部１６部分の摩擦力が低下若しくは喪失し、上記外
輪９と上記中間ローラ１２ａとの間の回転力伝達が断た
れる。この状態ではこの外輪９の内周面である前記第二
の円筒面８と、上記中間ローラ１２ａの外周面である前
記第三の円筒面１３とが、極く軽く滑り、上記摩擦ロー
ラ式変速機１７がＯＦＦ状態となる。

【００３２】特に、本発明の摩擦変速機の場合には、上
記ウェッジローラとなる中間ローラ１２ａを含む１対の
中間ローラ１２ａ、１２ｂは、前記中心ローラ７を、図
３に押圧力Ｎを表す矢印で示す様に、直径方向に関して
ほぼ反対側から挟持する。この為、これら１対の中間ロ
ーラ１２ａ、１２ｂが中心ローラ７を強く押圧しても、
この中心ローラ７がこれら両中間ローラ１２ａ、１２ｂ
同士の間から退避しようとする力が生じないか、仮に生
じても極く小さい。従って、上記各当接部１５、１６の
当接圧を十分に高くして、大きなトルクの伝達も可能に
なる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の摩擦ローラ式変速機は、以上に
述べた通り構成され作用するので、コスト低減と軽量化
とを図れる構造で、しかも大きなトルクの伝達が可能に
なって、摩擦ローラ式変速機の用途拡大に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例を示す断面図。

【図２】摩擦ローラ式変速機のみを取り出して示す、図
１のＡ−Ａ断面図。

【図３】動力の伝達時に中心ローラに加わる力を説明す
る為の部分略図。

【図４】補助動力機構付駆動装置を示すブロック図で、
（Ａ）は通常の作動状態を、（Ｂ）は負荷に比べて第一
の入力部の駆動速度が速くなった状態を、それぞれ示し
ている。

【図５】従来の摩擦ローラ式変速機の第１例を示す略断
面図。

【図６】同第２例を示す略断面図。

【図７】従来構造の第２例で、動力伝達時に中心ローラ
に加わる力を説明する為の部分略図。

【符号の説明】１負荷２第一の入力部３第二の入力部４減速機５合流部６第一の円筒面７中心ローラ８第二の円筒面９外輪１０環状空間１１ａ、１１ｂ枢軸１２ａ、１２ｂ中間ローラ１３第三の円筒面１４ばね１５内径側当接部１６外径側当接部１７摩擦ローラ式変速機１８ハウジング１９本体２０蓋体２１通孔２２転がり軸受２３連結板２４嵌合孔２５ラジアルニードル軸受２６ａ、２６ｂ突部２７円筒部２８円板部２９出力軸３０第二の通孔３１転がり軸受３２入力軸３３ねじ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者尾澤敦神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号日本精工株式会社内Ｆターム(参考） 3J051 AA01 BA03 BB06 BC03 BD01 EA01 EB03 FA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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この中心ローラの周囲
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、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、上記中心ローラと平行に配置された２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２個の中間ローラと
を備え、上記中心ローラの中心と上記外輪の中心とを偏
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２個の中間ローラのうちの一方の
中間ローラを上記環状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と共に他方の中間
ローラを固定の軸の周囲に回転自在に支持し、このうち
のウェッジローラとなる中間ローラを上記環状空間の幅
の狭い部分に向け弾性的に押圧する押圧手段を設けた摩
擦ローラ式変速機に於いて、上記各中間ローラの外周面
である第三の円筒面を、それぞれ上記第一、第二の円筒
面に当接させ、上記中心ローラと上記外輪との間で動力
を伝達する状態で、上記各中間ローラの中心軸とこの中
心ローラの中心軸とがほぼ同一直線上に存在する事を特
徴とする摩擦ローラ式変速機。