JP3528514B2 - Friction roller type transmission - Google Patents

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、駆動部の動力が不要の場合に、この駆動
部が負荷となる事を防止する事により、上記機械装置の
効率向上を図るものである。 【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９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、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１０に矢印で
示す様に、合流部５から変速機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Ｔ ₁ 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
ば特願平９−０６１３２９号の様に考えられている。図
１１は、この様な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に、例えば、上記中心ローラ７が図
１１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１２ａ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１１に矢印ニで示す様に、図１１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】上述の例は、中心ローラ７を入力側とし、
外輪９を出力側とする事により、摩擦ローラ式変速機を
減速機として利用する場合に就いて示した。これに対し
て、外輪９を入力側とし、中心ローラ７を出力側とする
事により、摩擦ローラ式変速機を増速機として利用する
場合も、回転方向が逆になる以外、同様の作用により、
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しつつ、上記外輪９
と中心ローラ７との間で動力の伝達を行なえる。 【０００９】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。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１１の矢印ハ方向に
回転すると、上記中間ローラ１２ａ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。上記摩擦ローラ式変速機を増速機として
使用する場合でも、上記外輪が停止した状態のまま上記
中心ローラ７が図１１の矢印イと逆方向に回転すると、
上記中間ローラ１２ａ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９〜１０
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。 【００１０】電動補助自転車の様に、負荷１に加えるべ
き駆動力の方向が決まっている構造の場合には、減速機
４として図１１に示す様なウェッジローラ型の摩擦ロー
ラ式変速機を使用すれば、一方向クラッチを省略する事
によるコスト低減と、当接圧の適正化による伝達効率の
確保とを両立できる。これに対して、負荷１に加えるべ
き駆動力の方向が一定でない場合には、図１１に示す様
な摩擦ローラ式変速機では対応できない。即ち、図１１
に示す様な摩擦ローラ式変速機では、伝達すべき動力の
回転方向が逆になると、ウェッジローラとして機能する
中間ローラ１２ａが、環状空間１０の幅の広い部分に移
動する傾向になり、各内径側当接部１５、１５及び各外
径側当接部１６、１６の当接圧が喪失して、中心ローラ
７と外輪９との間で動力の伝達を行なえなくなる。例え
ば、遊園地の遊戯具、或は足漕ぎ式のボートの如く、ペ
ダルを踏んで駆動する装置で、しかもペダルを両方向に
回転させる可能性がある部分には、図１１に示す様な摩
擦ローラ式変速機を使用する事はできない。 【００１１】この様な場合には、図１２に示す様に、３
個の中間ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃのうち、２個の
中間ローラ１２ａ、１２ｂをウェッジローラとして機能
させる構造の摩擦ローラ式変速機を使用する。この図１
２は、米国特許第４７０９５８９号明細書に記載された
摩擦ローラ式変速機を略示している。この第２例の摩擦
ローラ式変速機の場合には、３個の中間ローラ１２ａ、
１２ｂ、１２ｃのうちの２個の中間ローラ１２ａ、１２
ｂを、それぞれ環状空間１０の円周方向に亙る若干の変
位自在に支持する事によりウェッジローラとしている。
そして、これらウェッジローラとなる２個の中間ローラ
１２ａ、１２ｂを上記環状空間１０の幅の狭い部分に向
け、押圧手段であるばね１４、１４により、円周方向に
関して互いに逆方向（互いに近づき合う方向）に弾性的
に押圧している。この様な第２例の構造によれば、中心
ローラ７と外輪９との相対回転方向が何れの場合でも、
上記ウェッジローラとなる２個の中間ローラ１２ａ、１
２ｂのうちの何れか一方の中間ローラ１２ａ（又は１２
ｂ）が、上記環状空間１０の幅の狭い部分に食い込み、
各内径側当接部１５、１５及び各外径側当接部１６、１
６の当接圧を確保する。従って、伝達すべき動力の回転
方向に拘らず、当接圧の適正化により伝達効率を確保で
きる。 【００１２】 【発明が解決しようとする課題】図１２に示す様な、伝
達すべき動力の回転方向に拘らず伝達効率を確保できる
摩擦ローラ式変速機の場合には、前述の図１０に示した
様に、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 ）場合に、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が徒に大きくなる。即
ち、図１２に示した摩擦ローラ式変速機の場合には、中
心ローラ７と外輪９との相対回転方向に関係なく、常に
これら中心ローラ７と外輪９との間で動力を伝達する。
従って、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
ると、上記第一の入力部２から人力により加えた動力に
より、負荷１だけでなく、第二の入力部３を構成する電
動モータも駆動しなければならなくなる。この結果、上
記第一の入力部２に加えるべき力が徒に大きくなる為、
好ましくない。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。 【００１３】 【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、前述の図１２に示した、従来構造の第２例の摩
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本以
上の枢軸と、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個以上の中間
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個以上の中間ローラのうちの２個の
中間ローラを、それぞれ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、これらウェッジローラとなる２個の中間ローラを上
記環状空間の幅の狭い部分に向け、円周方向に関して互
いに逆方向に弾性的に押圧する押圧手段を設けている。 【００１４】特に、本発明の摩擦ローラ式変速機に於い
ては、上記２個のウェッジローラとなる２個の中間ロー
ラのうちの一方を、上記押圧手段の弾性的押圧力に抗し
て上記環状空間の幅の広い部分に向け押圧する、選択的
押圧手段を設けている。そして、この選択的押圧手段に
より、上記２個のウェッジローラとなる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幅の広い
部分に向け押圧自在としている。 【００１５】 【作用】上述の様に構成する本発明の摩擦ローラ式変速
機の場合には、本来の入力側から加えられる回転駆動力
の伝達時にウェッジローラとなる中間ローラのみを、弾
性部材により環状空間の幅の狭い部分に向け弾性的に押
圧する。本来の入力側から加えられる回転駆動力の伝達
時にウェッジローラとして機能しない中間ローラは、選
択的押圧手段により、弾性部材の弾力に抗して上記環状
空間の幅の広い部分に向け押圧する。この為、本来の入
力側の回転速度が本来の出力側の回転速度に対応する回
転速度よりも遅くなり、本来の出力側から本来の入力側
に向け動力が逆流する傾向となった場合にも、中間ロー
ラが第一〜第三の円筒面同士の当接圧を高くする事がな
くなり、被駆動部、即ち出力側から、駆動部、即ち入力
側への動力の逆流を防止する。 【００１６】 【発明の実施の形態】図１〜６は、本発明の実施の形態
の第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、第二の入力部を構成する電動モータ１９の
回転駆動軸２０の端部にこの回転駆動軸２０と同心に、
且つこの回転駆動軸２０と一体に設けた中心ローラ７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。尚、上記回転駆動軸２０が、請求項に記載した第一
の回転軸又は第二の回転軸に相当する。上記ハウジング
１８は、有底円筒状の本体２１と、この本体２１の基端
開口部を塞ぐ蓋体２２とから成る。上記中心ローラ７
は、この蓋体２２の中心から少しだけ外れた位置に設け
た通孔２３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２３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、軸受２４を設けている。 【００１７】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、３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、４
の上端部）を上記蓋体２２に支持すると共に、他端部
（図１、４の下端部）を連結板２５に支持している。
尚、これら３本の枢軸１１ａ、１１ｂのうち、図１に示
した１本の枢軸１１ｂは、両端部を上記蓋体２２及び連
結板２５に設けた嵌合孔２６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１本
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。 【００１８】これに対して、残り２本の枢軸１１ａ、１
１ａは、両端部を上記蓋体２２及び連結板２５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２２及
び連結板２５の一部で上記各枢軸１１ａ、１１ａの両端
部に整合する部分には、図４に示す様に、上記各枢軸１
１ａ、１１ａの両端部の外径よりも大きな内径を有する
円形の、或は上記蓋体２２及び連結板２５の円周方向に
長い長孔状の支持孔２７、２７を形成し、これら各支持
孔２７、２７に、上記両枢軸１１ａ、１１ａの両端部を
緩く係合させている。そして、これら各枢軸１１ａ、１
１ｂによりそれぞれ中間ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ
を、回転自在に支持している。尚、上記各中間ローラ１
２ａ、１２ｂ、１２ｃは、それぞれを回転自在に支持し
た枢軸１１ａ、１１ｂに対して軸方向に変位しない様に
支持している。この為に、上記各中間ローラ１２ａ、１
２ｂ、１２ｃを上記各枢軸１１ａ、１１ｂの周囲に固定
し、これら各中間ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを上記
各枢軸１１ａ、１１ｂと共に回転自在としたり、或はこ
れら各枢軸１１ａ、１１ｂは回転しない様にする代わり
に、これら各枢軸１１ａ、１１ｂの周囲に上記各中間ロ
ーラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを、図１に示す様に深溝型
の玉軸受により回転自在に支持する。 【００１９】尚、上記連結板２５の一部は、上記蓋体２
２の内面（上記各中間ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを
設置した空間側の面で、図１の下面）の一部で上記各中
間ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃから外れた位置に突設
した、突部（米国特許第４７０９５８９号にも示されて
いる様に従来から知られている為、図示は省略。）に結
合している。又、上記連結板２５の片側面（図１の上
面）と上記各中間ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの片側
面（図１の下面）との間で、少なくともウェッジローラ
となる中間ローラ１２ａ、１２ｂを枢支した枢軸１１
ａ、１１ａ同士の間部分には、隙間２９を設けている。
この隙間２９は、後述する押圧レバー３０の揺動変位を
自在とする為に設ける。従って、上記図示しない突部の
うち、枢軸１１ａ、１１ａ同士の間に設ける突部は、上
記各中間ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを設けた環状空
間１０の直径方向外方に片寄せて（枢軸１１ａ、１１ａ
よりも直径方向外方に）設ける。 【００２０】又、前記ハウジング１８の内側で上記各中
間ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ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３１と、この円筒部３１の一端（図１の下
端）開口を塞ぐ円板部３２とから成る。このうちの円筒
部３１の内周面は平滑な第二の円筒面８として、やはり
平滑に形成した、上記各中間ローラ１２ａ、１２ｂ、１
２ｃの外周面に設けた第三の円筒面１３、１３と当接自
在としている。又、上記円板部３２の外側面（上記各中
間ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを設置した空間と反対
側面で、図１の下面）には、出力軸３３の基端部（図１
の上端部）を結合固定している。この出力軸３３が、請
求項に記載した第二の回転軸又は第一の回転軸に相当す
る。そしてこの出力軸３３を、上記ハウジング１８を構
成する本体２１の中央部に設けた第二の通孔３４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３３の基端寄り部分の外周面と上記第二の通孔３
４の内周面との間には軸受３５を設けて、上記外輪９及
び出力軸３３を、上記ハウジング１８に対し回転自在に
支持している。又、上記出力軸３３の先半部（図１の下
半部）で上記ハウジング１８外に突出した部分には、動
力取り出し用の歯車３６を固定している。 【００２１】上記各中間ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ
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１２に示した、従来構造の第２
例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３３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２３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、上記出力軸３３
を挿通する第二の通孔３４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３４の内側に支持
された出力軸３３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３３と
は、上記通孔２３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、１２ｃが設けられた環
状空間１０の幅寸法を、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している。 【００２２】この様に、上記環状空間１０の幅寸法を円
周方向に亙り不同にした分、上記各中間ローラ１２ａ、
１２ｂ、１２ｃの外径を異ならせている。即ち、上記外
輪９に対して中心ローラ７が偏心している側（図２の左
側）に位置する、それぞれがウェッジローラとして機能
する２個の中間ローラ１２ａ、１２ｂの径を、互いに同
じとすると共に比較的小径にしている。これに対して、
上記外輪９に対して中心ローラ７が偏心しているのと反
対側（図２の右側）に位置する、ガイドローラとして機
能する中間ローラ１２ｃの径を、上記ウェッジローラと
して機能する２個の中間ローラ１２ａ、１２ｂの径より
も大きくしている。そして、これら３個の中間ローラ１
２ａ、１２ｂ、１２ｃの外周面に設けた第三の円筒面１
３、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、摩擦ローラ式変速機１７の変
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、１２ｃ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。 【００２３】又、それぞれがウェッジローラとして機能
する、上記２個の中間ローラ１２ａ、１２ｂと、前記ハ
ウジング１８又は連結板２５との間には、押圧手段であ
るばね１４、１４を設けて、上記２個の中間ローラ１２
ａ、１２ｂを前記環状空間１０の幅の狭い部分に向け、
円周方向に関して互いに逆方向（互いに近づき合う方
向）に弾性的に押圧している。 【００２４】更に、本発明の摩擦ローラ式変速機１７の
場合には、それぞれがウェッジローラとして機能する、
上記２個の中間ローラ１２ａ、１２ｂのうちの一方を上
記ばね１４の弾性的押圧力に抗して上記環状空間１０の
幅の広い部分に向けて押圧する、選択的押圧手段を設け
ている。この選択的押圧手段を構成する為に本例の場合
には、前記中心ローラ７の先端部で上記各中間ローラ１
２ａ、１２ｂ、１２ｃの片側面から突出した部分に、押
圧レバー３０の基端部を摩擦嵌合させている。即ち、上
記中心ローラ７の先端部に、この中心ローラ７と同心の
小径部３７を形成すると共に、この小径部３７の周囲
に、上記押圧レバー３０の基端部に設けた嵌合筒部３８
を、摩擦スリーブ３９を介して外嵌支持している。従っ
て、上記中心ローラ７の回転時に上記押圧レバー３０
は、上記摩擦スリーブ３９の内外両周面と上記小径部３
７の外周面及び嵌合筒部３８の内周面との間の摩擦力に
基づいて定まるトルクにより、上記中心ローラ７と同方
向に回転する傾向となる。 【００２５】上記押圧レバー３０は、前記隙間２９内
で、上記環状空間１０の円周方向に亙り揺動変位自在で
ある。又、上記押圧レバー３０の先端部は、それぞれが
ウェッジローラとして機能する、上記２個の中間ローラ
１２ａ、１２ｂを枢支した枢軸１１ａ、１１ａに衝合自
在である。一方、これら各枢軸１１ａ、１１ａを押圧す
る前記各ばね１４、１４の弾力は弱く、上記押圧レバー
３０が何れかの枢軸１１ａを押圧した場合には、当該枢
軸１１ａにより枢支された中間ローラ１２ａ（又は１２
ｂ）を、上記環状空間１０の幅の広い部分に向け押圧自
在である。 【００２６】上述の様に構成する摩擦ローラ式変速機１
７により回転力の伝達を行なえば、それぞれがウェッジ
ローラとして機能する２個の中間ローラ１２ａ、１２ｂ
のうちの何れか一方の中間ローラ１２ａ（又は１２ｂ）
及びガイドローラとして機能する１個の中間ローラ１２
ｃの外周面に設けた第三の円筒面１３、１３と、上記中
心ローラ７の外周面に設けた第一の円筒面６及び上記外
輪９の内周面に設けた第二の円筒面８との当接圧を確保
できる。そして、上記一方の中間ローラ１２ａ（又は１
２ｂ）と中間ローラ１２ｃとを介して、上記中心ローラ
７から前記外輪９に、効率良く回転駆動力を伝達でき
る。この際、上記２個の中間ローラ１２ａ、１２ｂのう
ちの他方の中間ローラ１２ｂ（又は１２ａ）は、前記選
択的押圧手段を構成する上記押圧レバー３０により、上
記環状空間１０の幅の広い部分に変位させられるので、
上記中心ローラ７から外輪９への回転駆動力の伝達に供
される事はない。 【００２７】例えば、図５に矢印イで示す様に、中心ロ
ーラ７が同図の時計方向に回転する場合には、図５〜６
の下側の枢軸１１ａにより枢支された中間ローラ１２ａ
が上記環状空間１０の幅の狭い部分に変位し、この中間
ローラ１２ａがウェッジローラとして機能して、上記中
心ローラ７から前記外輪９への回転駆動力の伝達を効率
良く行なわせる。これに対して同図の上側の枢軸１１ａ
は、上記押圧レバー３０により押され、この枢軸１１ａ
により枢支された中間ローラ１２ｂが、図６（Ａ）に示
す様に、上記環状空間１０の幅の広い部分に退避する。
この状態で、上記中心ローラ７により上記外輪９を回転
駆動しようとする速度よりも、出力軸３３がこの外輪９
を回転駆動する速度が速くなった場合｛図６（Ａ）で、
外輪９が中心ローラ７に対して、同図で反時計方向に相
対回転する傾向になった場合｝には、ウェッジローラと
して機能する２個の中間ローラ１２ａ、１２ｂが、何れ
も上記環状空間１０の幅の広い部分に退避した状態とな
る。即ち、この状態では、図５〜６の上側の枢軸１１ａ
により枢支された中間ローラ１２ｂが、上記押圧レバー
３０に押されて上記環状空間１０の幅の広い部分に退避
した状態のままとなるだけでなく、上記中間ローラ１２
ａは、上記外輪９から加わる回転力に基づき、上記環状
空間１０の幅の広い部分に退避する傾向となる。 【００２８】この結果、総ての中間ローラ１２ａ、１２
ｂ、１２ｃの外周面に設けた第三の円筒面１３、１３
と、前記第一、第二の円筒面６、８との当接圧が低くな
り、外輪９から中心ローラ７への回転駆動力伝達が行な
われなくなる。この為、前記電動モータ１９の存在が、
上記出力軸３３側から上記外輪９を回転させる事に対す
る抵抗になる事はない。即ち、図３で、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から入力
される駆動トルクＴ₁ が大きくなると、同図に矢印αで
示す様に、上記第一の入力部２から、上記電動モータ１
９を設置した第二の入力部３に回転駆動力が逆流する傾
向になる。この場合でも、減速機４として本発明の摩擦
ローラ式変速機１７を組み込んでおけば、図３に×印で
示す様に、上記回転駆動力の逆流を上記減速機４部分で
遮断して、上記第二の入力部３が、上記第一の入力部２
から加える駆動力に対する抵抗になる事を防止する。 【００２９】一方、前記中心ローラ７が図２に矢印ロで
示す様に同図の反時計方向に回転する場合には、図２、
５、６の上側の枢軸１１ａにより枢支された中間ローラ
１２ｂが上記環状空間１０の幅の狭い部分に変位し、こ
の中間ローラ１２ｂがウェッジローラとして機能して、
上記中心ローラ７から前記外輪９への回転駆動力の伝達
を効率良く行なわせる。これに対して図２、５、６の下
側の枢軸１１ａは、前記押圧レバー３０により押圧さ
れ、この枢軸１１ａにより枢支された中間ローラ１２ａ
が、図６（Ｂ）に示す様に、上記環状空間１０の幅の広
い部分に退避する。この場合も、上記回転駆動力の逆流
を上記減速機４部分で遮断して、上記第二の入力部３
が、上記第一の入力部２から加える駆動力に対する抵抗
になる事を防止する。尚、上述の説明は、摩擦ローラ式
変速機１７を減速機として利用する場合を中心に説明し
たが、増速機として利用する場合も、同様の作用によ
り、上記第二の入力部３が、上記第一の入力部２から加
える駆動力に対する抵抗になる事を防止できる。上記摩
擦ローラ式変速機１７を増速機として利用する場合に
は、上記外輪９を入力側とし、上記中心ローラ７を出力
側とする。 【００３０】次に、図７〜８は、本発明の実施の形態の
第２例を示している。本例の場合には、ハウジング１８
の一部で外輪９から軸方向に外れた部分に１対の押圧腕
４０ａ、４０ｂを、上記ハウジング１８の直径方向に亙
る変位自在に支持している。そして、これら各押圧腕４
０ａ、４０ｂを、ソレノイド、エアシリンダ等、図示し
ないアクチュエータにより、上記ハウジング１８の直径
方向に駆動自在としている。これら各押圧腕４０ａ、４
０ｂの先端部には、それぞれ傾斜面４１を形成してい
る。そして、上記各押圧腕４０ａ、４０ｂを上記外輪９
の直径方向内方に進入させた状態では、上記傾斜面４１
と枢軸１１ａ、１１ａの外周面との係合に基づき、これ
ら枢軸１１ａ、１１ａの枢支した、それぞれがウェッジ
ローラとして機能する中間ローラ１２ａ、１２ｂを、環
状空間１０の幅の広い部分に向け退避させる様に構成し
ている。 【００３１】上述の様に構成する本例の構造の場合に
は、入力側となる中心ローラ７（又は外輪９）の回転方
向を検出するセンサの検出信号を、上記アクチュエータ
を制御する制御器に入力する。そして、上記入力側とな
る中心ローラ７（又は外輪９）から出力側となる外輪９
（又は中心ローラ７）への動力伝達時にウェッジローラ
として機能しない中間ローラ１２ａ（又は１２ｂ）を、
環状空間１０の幅の広い部分に向け退避させるべく、当
該中間ローラ１２ａ（又は１２ｂ）を枢支している枢軸
１１ａに向けて上記押圧腕４０ａ（又は４０ｂ）を前進
させる。その他の構成及び作用は、前述した第１例の場
合と同様である。 【００３２】 【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、両方向に回転する被
駆動部に、電動モータ等により補助動力を付加する構造
の効率を向上させる事ができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to various mechanical devices.
Incorporates to reduce the rotational driving force of the drive unit such as an electric motor
Or a friction roller type transmission that transmits to a driven part while increasing the speed
When the power of the drive unit is not necessary for the improvement of
By preventing parts from becoming loads,
It is intended to improve efficiency. 2. Description of the Related Art A friction roller type transmission is known as a planetary gear type or the like.
Occurs even when operating at higher speeds than a gear transmission.
Noise is small. Utilizing such a friction roller type transmission
The power of the electric motor is used as auxiliary power to power the bicycle.
Electric assisted bicycle that reduces the treading force required to step on the dull
Is described in, for example, JP-A-7-95744.
As is known from the prior art. Fig. 9 shows the electric assisted rotation
It is a block diagram of the drive device with auxiliary powers, such as a car. bicycle
To drive a load 1 such as a gear, etc.
A first input unit 2 and a second input unit 3 which is an electric motor;
Are provided in parallel with each other. Higher than the first input unit 2
The latter stage of the second input unit 3 which is fast but has low torque
Is provided with a speed reducer 4 and an input from the second input unit 3
The speed of the power and the torque are increased. The above
The second input unit 3 is connected to the first input by a sensor (not shown).
The driving force applied from the input unit 2 is detected, and the driving force
A corresponding driving force is generated and applied to the first input unit 2.
Even if the force is small, the load 1 can be driven freely. Immediately
That is, the driving torque T generated in the first input unit 2 ₁ In response
Drive torque T _Two The second input unit 3 and the speed reducer
4 generated. And, these two driving torques T
₁ , T _Two Are joined at the joining section 5 and these two driving torques are combined.
T ₁ , T _Two Drive torque T _Three (Loss due to friction, etc.
If loss is not taken into account, T _Three = T ₁ + T _Two )
The load 1 is driven. By the way, for example, consider a bicycle with an auxiliary power.
Pedals despite a gentle downhill or strong tailwind
Required to drive the load 1 when stepping on
Torque T _Three Drive torque applied to the first input unit 2
K T ₁ Becomes larger (T ₁ > T _Three ) In some cases. Like this
In this case, the drive torque applied to the first input unit 2
K T ₁ Of the torque T required to drive load 1 _Three To
Excess torque (T ₁ -T _Three ) Is an arrow in FIG.
As shown, the second input unit from the junction 5 through the transmission 4
Backflow to 3 Then, the second input unit 3 is configured
The electric motor rotor is driven to rotate. As a result,
The driving torque T applied to the first input unit 2 ₁ Is load 1
Is not effectively used for driving the first input unit 2
Torque T ₁ The force required to generate the
The treading force required to step on) increases unnecessarily. In order to eliminate such inconvenience, conventionally,
A one-way clutch is provided between the speed reducer 4 and the junction 5;
Power can be freely transmitted only from the reduction gear 4 to the junction 5
And had On the other hand, the speed reducer 4 is generally used.
Change from friction roller type to wedge roller type
By omitting the one-way clutch,
For example, it is considered as in Japanese Patent Application No. 9-061329. Figure
11 is such a wedge roller type friction roller type transmission.
1 schematically shows the structure of the machine. [0005] This wedge roller type friction roller type transmission
The machine has a center roller 7 having an outer peripheral surface as a first cylindrical surface 6,
The inner peripheral surface as a second cylindrical surface 8 around the center roller 7
The center roller 7 is freely rotatable relative to the center roller 7.
An outer ring 9 is provided. The center roller 7 has a first rotating shaft.
And fixed to the end of the outer ring 9 concentrically with the first rotating shaft.
The end of the second rotating shaft is fixedly connected to the outer ring 9 concentrically.
Set. Of the first cylindrical surface 6 and the second cylindrical surface 8
In the annular space 10 between, three pivots 11a, 11b,
The central roller 7 and the outer ring 9 are arranged in parallel with each other.
Intermediate rollers 12a, 12b by pivots 11a, 11b,
12c is rotatably supported. Each of these intermediate rows
The outer peripheral surfaces of the rollers 12a, 12b and 12c
These third cylindrical surfaces 13, 1
3 is brought into contact with the first and second cylindrical surfaces 6 and 8.
You. The center of the center roller 7 and the center of the outer ring 9
By eccentrically adjusting the width of the annular space 10 to a circle.
It is uneven throughout the circumference. And among the above three
One intermediate roller of the intermediate rollers 12a, 12b, 12c
Roller 12a in the circumferential direction of the annular space 10 slightly.
The wedge roller is supported so that it can be
The wedge roller is formed by a spring 14 as a pressure means.
The intermediate roller 12a to the narrow portion of the annular space 10
, And is elastically pressed. In the friction roller type transmission constructed as described above,
When the rotational force is transmitted, for example, the center roller 7
Rotate clockwise in FIG. 11 as indicated by the arrow A in FIG.
And an intermediate roller 12a serving as the wedge roller.
As shown by an arrow B in the figure, a counterclockwise rotation around the pivot 11a is performed.
And the outer ring 9 rotates in the opposite direction as indicated by the arrow C.
Rotate clockwise. Thus, the intermediate roller 12a
Rotates as indicated by the arrow B, and sandwiches the intermediate roller 12a.
The center roller 7 and outer ring 9 held by
As a result, the entire intermediate roller 12a is rotated as shown in FIG.
As shown by an arrow d in FIG.
It tends to be. That is, the intermediate roller 12a is
From the center roller 7 that rotates in the direction
The intermediate roller 12a itself rotates in the direction of arrow B
As a result, the contact with the second cylindrical surface 8 provided on the inner peripheral surface of the outer ring 9 is achieved.
Again, due to the reaction from the contact,
Receive strength. As a result, when the center roller 7 rotates,
The intermediate roller 12a is located at a narrow portion of the annular space 10.
They tend to move toward minutes. And this middle row
The third cylindrical surface 13 provided on the outer peripheral surface of the
The first cylindrical surface 6 provided on the outer peripheral surface of the center roller 7 and the outer ring 9
The second cylindrical surface 8 provided on the inner peripheral surface is strongly pressed. this
As a result, the third cylindrical surface 13 and the first cylindrical surface 6
The inner diameter side contact portion 15 which is a contact portion, and the third cylinder
An outer diameter side contact which is a contact portion between the surface 13 and the second cylindrical surface 8
The contact pressure of the contact portion 16 increases. The intermediate roller 12 serving as the wedge roller
The contact pressure of both inner and outer contact portions 15, 16 with respect to a
Becomes higher, the outer circumference of the intermediate roller 12a is increased.
A member pressed by a third cylindrical surface 13 provided on the surface.
At least one of the center roller 7 and the outer ring 9
The other member is based on the assembling gap or elastic deformation, etc.
Slight displacement over each diametric direction. As a result,
Provided on the outer peripheral surface of the remaining two intermediate rollers 12b and 12c.
Contact between third cylindrical surfaces 13 and 13 and first cylindrical surface 6
Two inner-diameter-side contact portions 15, 15, and
The contact between each third cylindrical surface 13, 13 and the second cylindrical surface 8
The contact pressure of the two outer diameter side contact portions 16, 16 which are contact portions
Get higher. Intermediate row that functions as the above wedge roller
The annular space 10 within the annular space 10
The force to move toward the narrow part is
According to the magnitude of the torque transmitted from the roller 7 to the outer ring 9
Will change. And, as this force increases, each of the above
The contact pressure between the inner and outer contact portions 15, 16 is increased.
You. Therefore, the contact pressure according to the torque to be transmitted is automatically adjusted.
To ensure the transmission efficiency of the friction roller type transmission
You. In the above example, the center roller 7 is used as the input side,
By using the outer ring 9 as the output side, the friction roller type transmission can be used.
The case where it is used as a speed reducer is shown. In contrast
The outer ring 9 as an input side and the center roller 7 as an output side.
Using friction roller type transmission as gearbox
Also in the case, except for the rotation direction being reversed,
The contact pressure according to the transmitted torque is automatically selected and
While ensuring the transmission efficiency of the friction roller type transmission,
Power can be transmitted between the motor and the center roller 7. On the other hand, the member on the output side is
When rotating at a speed higher than the speed corresponding to the member,
The intermediate roller 12a functioning as a wedge roller is
It tends to move to the wide part of the annular space 10,
Each of the inner diameter side contact portions 15, 15 and the outer diameter side contact portion 16,
16, the contact pressure between the center roller 7 and the outer ring 9 is reduced.
Power transmission between them is cut off. That is, the friction roller type
When a speed machine is used as a speed reducer, the center roller 7 is
In the stopped state, the outer ring 9 moves in the direction of arrow C in FIG.
When the intermediate roller 12a rotates, the intermediate roller 12a
Move to the wide part of the annular space 10 against the elasticity
It tends to be. Using the above friction roller type transmission as a gearbox
When using the above, keep the outer ring stopped
When the center roller 7 rotates in the direction opposite to the arrow A in FIG.
The intermediate roller 12a resists the elasticity of the spring 14
It tends to move to the wide part of the annular space 10.
You. Thus, a wedge roller type friction roller type transmission
In the case of, the speed of the output side member depends on the input side member.
When rotating at a higher speed than the center roller 7 and the outer ring 9
Disconnect power transmission between For this reason, FIG.
In one direction between the speed reducer 4 and the junction 5
Even if the clutch is omitted, the second input unit that is an electric motor
Driving force to be applied to the first input unit 2 based on the existence of
Can be prevented from becoming too large. [0010] Like an electric assist bicycle, it should be added to the load 1.
When the direction of the driving force is fixed,
4 is a wedge roller type friction roller as shown in FIG.
If a gear-type transmission is used, the one-way clutch can be omitted.
Cost and transmission efficiency by optimizing the contact pressure
It is compatible with securing. In contrast, load 1
When the direction of the driving force is not constant, as shown in FIG.
A simple friction roller type transmission cannot be used. That is, FIG.
In a friction roller type transmission as shown in
Acts as a wedge roller when the direction of rotation is reversed
The intermediate roller 12a moves to the wide portion of the annular space 10.
And each inner diameter side contact portion 15, 15 and each outer
When the contact pressure of the radial contact portions 16, 16 is lost, the center roller
Power cannot be transmitted between the outer ring 7 and the outer ring 9. example
Like amusement park playground equipment or a paddling boat,
It is a device that drives by stepping on the dull, and the pedal is moved in both directions
The parts that may be rotated include friction as shown in FIG.
A roller-type transmission cannot be used. In such a case, as shown in FIG.
Of the intermediate rollers 12a, 12b, 12c
Intermediate rollers 12a and 12b function as wedge rollers
A friction roller type transmission having a structure for causing the friction roller transmission is used. This figure 1
2 is described in U.S. Pat. No. 4,709,589.
1 schematically illustrates a friction roller type transmission. This second example of friction
In the case of a roller type transmission, three intermediate rollers 12a,
12b, 12c, two intermediate rollers 12a, 12c.
b is slightly changed in the circumferential direction of the annular space 10.
A wedge roller is provided by freely supporting it.
Then, these two intermediate rollers that become wedge rollers
12a and 12b are directed toward the narrow portion of the annular space 10.
In the circumferential direction, the springs 14 as pressing means
Elastic in opposite directions (directions approaching each other)
Is pressed. According to the structure of the second example, the center
Regardless of the relative rotation direction between the roller 7 and the outer ring 9,
The two intermediate rollers 12a, 1 serving as the wedge rollers
2b, one of the intermediate rollers 12a (or 12b).
b) bites into the narrow part of the annular space 10,
Each inner diameter side contact portion 15, 15 and each outer diameter side contact portion 16, 1
Secure the contact pressure of 6. Therefore, the rotation of the power to be transmitted
Regardless of the direction, the transmission efficiency can be secured by optimizing the contact pressure.
Wear. [0012] As shown in FIG.
Transmission efficiency can be ensured regardless of the rotation direction of the power to be achieved
In the case of a friction roller type transmission, as shown in FIG.
Thus, the torque T required to drive the load 1 _Three First than
Drive torque T applied to one input unit 2 ₁ Grows larger
(T ₁ > T _Three ) In the case, the drive torque is
K T ₁ The force required to generate the unnecessarily increases. Immediately
That is, in the case of the friction roller type transmission shown in FIG.
Regardless of the relative rotation direction between the center roller 7 and the outer ring 9,
Power is transmitted between the center roller 7 and the outer ring 9.
Therefore, the torque T required to drive the load 1 _Three than
Drive torque T applied to first input unit 2 ₁ Is bigger
Then, the power applied from the first input unit 2 by human power is
As a result, not only the load 1 but also the
The dynamic motor must also be driven. As a result,
Since the force to be applied to the first input unit 2 becomes unnecessarily large,
Not preferred. The friction roller type transmission of the present invention
It has been invented in order to solve such inconveniences. SUMMARY OF THE INVENTION A friction roller type changer according to the present invention is provided.
The high-speed gear is the second example of the conventional structure shown in FIG.
Like the friction roller type transmission, the first rotation shaft and the first rotation shaft
Is fixed concentrically to the first rotating shaft at the end of the rotating shaft,
A center roller whose outer peripheral surface is a first cylindrical surface, and an inner peripheral surface
Around this center roller as a second cylindrical surface, this center roller
Outer ring that can freely rotate relative to the roller, and this outer ring
A second rotating shaft, one end of which is connected and fixed to this outer ring concentrically with
And an annular shape between the first cylindrical surface and the second cylindrical surface
In the space, three or more wires arranged in parallel with the first rotation axis
The upper pivot and each of these pivots are rotatably supported,
Three or more intermediate parts with each outer peripheral surface as the third cylindrical surface
And a roller. And the center of the first rotation axis
By decentering the second rotation shaft and the center of the outer ring
And the width of the annular space is made uniform in the circumferential direction.
ing. In addition, two of the three or more intermediate rollers are
The intermediate rollers extend in the circumferential direction of the annular space, respectively.
Wedge roller with a slight displacement
Next, the two intermediate rollers that serve as these wedge rollers
Toward the narrow part of the annular space,
A pressing means for elastically pressing in the opposite direction is provided. In particular, in the friction roller type transmission according to the present invention,
The two intermediate rows that serve as the two wedge rollers.
One of the rubbers against the elastic pressing force of the pressing means.
Presses toward the wide part of the annular space.
Pressing means is provided. And this selective pressing means
From the two intermediate rows that serve as the two wedge rollers.
One of the intermediate rollers is wider than the annular space.
The part can be pressed freely. The friction roller type transmission of the present invention constructed as described above.
In the case of a machine, the rotational driving force applied from the original input side
Only the intermediate roller, which becomes the wedge roller when transmitting
The elastic member pushes elastically toward the narrow part of the annular space.
Press. Transmission of rotational driving force applied from the original input side
Sometimes an intermediate roller that does not function as a wedge roller is selected.
By the selective pressing means, the annular member is pressed against the elasticity of the elastic member.
Press toward the wide part of the space. Because of this,
When the rotation speed on the power side corresponds to the original rotation speed on the output side
Rotation speed is lower than the original output side
If the power tends to flow back toward
Does not increase the contact pressure between the first to third cylindrical surfaces.
From the driven part, that is, the output side,
Prevent backflow of power to the side. 1 to 6 show an embodiment of the present invention.
1 shows a first example. Friction roller to which the present invention is applied
The transmission 17 includes a housing 18. This house
Ring 18 is an electric motor 19 constituting a second input unit.
At the end of the rotary drive shaft 20, concentric with the rotary drive shaft 20,
In addition, the center roller 7 provided integrally with the rotary drive shaft 20 is
It is provided in a state where it is covered, and is fixed to a frame (not shown).
You. It should be noted that the rotary drive shaft 20 is provided with the first
Or the second rotation axis. The above housing
Reference numeral 18 denotes a bottomed cylindrical main body 21 and a base end of the main body 21.
And a lid 22 for closing the opening. Center roller 7
Is located slightly off the center of the lid 22
Into the housing 18 through the through hole 23
I have. The inner peripheral surface of the through hole 23 and the center roller 7
A bearing 24 is provided between the base portion and the outer peripheral surface. Also, the center is located inside the housing 18.
Around the roller 7, three pivots 11a, 11b
Are arranged in parallel with the center roller 7, respectively.
That is, one end of each of these pivots 11a, 11b (FIGS. 1, 4)
Upper end) is supported by the lid 22 and the other end is
1 and 4 are supported by the connecting plate 25.
In addition, of these three pivots 11a and 11b, shown in FIG.
One of the pivots 11 b has both ends connected to the lid 22.
Pressing or rattling into the fitting hole 26 provided in the binding plate 25
It is fixed by inserting it well. Therefore, this one
Pivot 11b in the housing 18 in the circumferential direction or
There is no diametric displacement. On the other hand, the remaining two pivots 11a, 1
1a, the both end portions with respect to the lid 22 and the connecting plate 25,
A small amount of the housing 18 in the circumferential and diametric directions
Is displaceably supported. Therefore, the lid 22 and the
And both ends of each of the pivots 11a, 11a at a part of the connecting plate 25.
As shown in FIG. 4, each of the pivots 1
Has an inner diameter larger than the outer diameter of both ends of 1a and 11a
Circular or in the circumferential direction of the lid 22 and the connecting plate 25
A long slot-like support hole 27 is formed, and each of these support holes 27 is formed.
Insert both ends of the pivots 11a, 11a into the holes 27, 27.
Loosely engaged. Each of these pivots 11a, 1
1b, the intermediate rollers 12a, 12b, 12c
Is rotatably supported. Each of the intermediate rollers 1
2a, 12b, and 12c support each rotatably.
So as not to displace in the axial direction with respect to the pivots 11a and 11b.
I support it. For this reason, the intermediate rollers 12a, 1
2b and 12c are fixed around each of the pivots 11a and 11b.
Then, these intermediate rollers 12a, 12b, 12c are
It is possible to rotate freely with each pivot 11a, 11b, or
Instead of preventing each of these pivots 11a and 11b from rotating
In addition, each of the above intermediate rotatable members around each of the pivots 11a and 11b.
Roller 12a, 12b, 12c, as shown in FIG.
It is rotatably supported by the ball bearing. A part of the connecting plate 25 is connected to the lid 2.
2 (the above intermediate rollers 12a, 12b, 12c
The surface on the space side where it was installed.
Projected at a position off the intermediate rollers 12a, 12b, 12c
The projection (also shown in US Pat. No. 4,709,589)
The illustration is omitted because it is conventionally known. )
I agree. Also, one side of the connecting plate 25 (upper side of FIG. 1)
Surface) and one side of each of the intermediate rollers 12a, 12b, and 12c.
At least a wedge roller between the
Pivot 11 that pivotally supports intermediate rollers 12a and 12b
A gap 29 is provided in a portion between a and 11a.
This gap 29 allows the swing displacement of the pressing lever 30 to be described later.
Provided to be free. Therefore, the protrusion (not shown)
The protrusion provided between the pivots 11a, 11a is
An annular empty space provided with each of the intermediate rollers 12a, 12b, 12c.
Diametrically outward of the space 10 (the pivots 11a, 11a
More diametrically outward). Also, each of the above-mentioned components inside the housing 18 is
The part surrounding the inter-rollers 12a, 12b, 12c has a bottom
A cylindrical outer ring 9 is provided rotatably. This outer ring 9
Is a cylindrical part 31 and one end of the cylindrical part 31 (the lower part of FIG. 1).
(End) Disc portion 32 closing the opening. Cylindrical of these
The inner peripheral surface of the portion 31 is a smooth second cylindrical surface 8,
Each of the intermediate rollers 12a, 12b, 1
Abuts against third cylindrical surfaces 13 and 13 provided on the outer peripheral surface of 2c.
I am here. In addition, the outer surface of the disk portion 32 (in each of the above)
Opposite to the space where the interval rollers 12a, 12b, 12c are installed
On the side surface, the lower end of FIG.
(Upper end) is fixedly connected. This output shaft 33 is
The second axis of rotation or the first axis of rotation described in the claims.
You. The output shaft 33 is connected to the housing 18.
Through the second through hole 34 provided in the center of the main body 21
And protrudes out of the housing 18. The above
An outer peripheral surface of a portion near the base end of the output shaft 33 and the second through hole 3
A bearing 35 is provided between the outer ring 9 and the inner peripheral surface of the outer ring 9.
And the output shaft 33 are rotatable with respect to the housing 18.
I support it. Also, the first half of the output shaft 33 (the lower part in FIG. 1)
The part protruding out of the housing 18 at the half
A gear 36 for taking out force is fixed. Each of the intermediate rollers 12a, 12b, 12c
Of the outer ring 9 and the outer peripheral surface of the center roller 7
It is in contact with the inner peripheral surface. Friction roller type transmission of the present invention
In the case of the machine, the second structure of the conventional structure shown in FIG.
As with the example friction roller transmission, the center row
Eccentric between the center of the shaft 7 and the center of the output shaft 33 and the outer ring 9
Let me. That is, as described above, the center roller 7 is inserted.
The through-hole 23 is slightly away from the center of the housing 18.
The output shaft 33.
The second through hole 34 through which the
I have it in my mind. Also, it is supported inside the second through hole 34.
The output shaft 33 and the outer ring 9 are concentric with each other. Follow
And the center roller 7, the outer ring 9 and the output shaft 33
Is the amount of deviation of the through hole 23 from the center of the housing 18.
They are eccentric to each other by δ. And the above center row
Between the outer peripheral surface of the outer ring 9 and the inner peripheral surface of the outer ring 9.
A ring provided with the intermediate rollers 12a, 12b, 12c
The width dimension of the shape space 10 is an amount corresponding to the eccentric amount of δ.
However, they are not uniform in the circumferential direction. As described above, the width dimension of the annular space 10 is circular.
The intermediate rollers 12a,
The outer diameters of 12b and 12c are different. That is, outside the above
The side where the center roller 7 is eccentric with respect to the wheel 9 (the left side in FIG. 2)
Side), each functioning as a wedge roller
The diameters of the two intermediate rollers 12a and 12b are the same.
And have a relatively small diameter. On the contrary,
The center roller 7 is eccentric with respect to the outer ring 9;
A guide roller located on the opposite side (right side in FIG. 2)
The diameter of the functioning intermediate roller 12c is
From the diameter of the two intermediate rollers 12a and 12b
Is also bigger. And these three intermediate rollers 1
Third cylindrical surface 1 provided on the outer peripheral surface of 2a, 12b, 12c
3 and 13 are provided on the outer peripheral surface of the center roller 7.
Cylindrical surface 6 and second cylindrical surface 8 provided on the inner peripheral surface of outer ring 9
And abut it. Note that the friction roller type transmission 17
The speed ratio is defined by the diameter of the first cylindrical surface 6 and the diameter of the second cylindrical surface 8.
It is determined by the ratio with the diameter. Therefore, obtain the required reduction ratio
For this purpose, a sleeve is externally fitted and fixed to the tip of the center roller 7
The outer peripheral surface of the sleeve and each of the intermediate rollers 12a,
The outer peripheral surfaces of 12b and 12c can also be brought into contact. This
In this case, the first cylindrical surface is the outer peripheral surface of the sleeve.
You. Also, each functions as a wedge roller
And the two intermediate rollers 12a and 12b
A pressing means is provided between the housing 18 and the connecting plate 25.
Springs 14 and 14 for providing the two intermediate rollers 12
a, 12b toward the narrow portion of the annular space 10,
Opposite to each other with respect to the circumferential direction
Direction). Further, the friction roller type transmission 17 of the present invention
In each case, each acts as a wedge roller,
One of the two intermediate rollers 12a, 12b
Against the elastic pressing force of the spring 14, the annular space 10
Selective pressing means is provided to press toward a wide part
ing. In the case of this example, to configure this selective pressing means
The intermediate rollers 1 at the tip of the center roller 7
2a, 12b, 12c
The base end of the pressure lever 30 is friction-fitted. That is, on
At the tip of the center roller 7, a concentric
A small diameter portion 37 is formed, and the periphery of the small diameter portion 37 is formed.
The fitting cylinder 38 provided at the base end of the pressing lever 30
Are externally fitted and supported via a friction sleeve 39. Follow
When the center roller 7 rotates, the pressing lever 30
Are the inner and outer peripheral surfaces of the friction sleeve 39 and the small diameter portion 3
7 and the inner peripheral surface of the fitting cylindrical portion 38.
Based on the torque determined on the basis of
It tends to rotate in the opposite direction. The pressing lever 30 is disposed within the gap 29.
The swing space is freely displaceable in the circumferential direction of the annular space 10.
is there. Also, the tip of the pressing lever 30 is
The above two intermediate rollers functioning as wedge rollers
Abut on the pivots 11a, 11a pivotally supporting the 12a, 12b.
There is. On the other hand, these pivots 11a, 11a are pressed.
The elasticity of the springs 14, 14 is weak, and the pressing lever
30 presses any of the pivots 11a,
The intermediate roller 12a (or 12) pivotally supported by the shaft 11a
b) is pressed toward the wide portion of the annular space 10.
There is. The friction roller type transmission 1 constructed as described above
If the transmission of torque is performed by 7, each wedge
Two intermediate rollers 12a and 12b functioning as rollers
Any one of the intermediate rollers 12a (or 12b)
And one intermediate roller 12 functioning as a guide roller
c, the third cylindrical surfaces 13 and 13 provided on the outer peripheral surface;
The first cylindrical surface 6 provided on the outer peripheral surface of the center roller 7 and the outer surface
Secure contact pressure with the second cylindrical surface 8 provided on the inner peripheral surface of the ring 9
it can. Then, the one intermediate roller 12a (or 1)
2b) and the intermediate roller 12c,
7 can efficiently transmit the rotational driving force to the outer ring 9.
You. At this time, the two intermediate rollers 12a and 12b
The other intermediate roller 12b (or 12a) is
By the above-mentioned pressing lever 30 constituting the selective pressing means,
Since it is displaced to the wide portion of the annular space 10,
For transmitting the rotational driving force from the center roller 7 to the outer ring 9.
It will not be done. For example, as shown by an arrow A in FIG.
When the roller 7 rotates clockwise in FIG.
Roller 12a pivotally supported by the lower pivot 11a
Is displaced to the narrow portion of the annular space 10,
The roller 12a functions as a wedge roller,
Efficient transmission of rotational driving force from the center roller 7 to the outer ring 9
Let them do well. On the other hand, the upper pivot 11a in FIG.
Is pressed by the pressing lever 30, and the pivot 11a
The intermediate roller 12b pivoted by the shaft shown in FIG.
As described above, the annular space 10 is retracted to a wide portion.
In this state, the outer ring 9 is rotated by the center roller 7.
The output shaft 33 is driven by the outer ring 9 more than the driving speed.
In the case where the speed of driving the rotation of the motor increases, in FIG. 6 (A),
The outer ring 9 moves counterclockwise in FIG.
If there is a tendency to rotate against the
The two intermediate rollers 12a and 12b functioning as
Is also retracted to the wide portion of the annular space 10.
You. That is, in this state, the upper pivot 11a in FIGS.
The intermediate roller 12b pivotally driven by the
30 and retracted to the wide part of the annular space 10
In addition to the state that the intermediate roller 12
a is based on the rotational force applied from the outer ring 9,
It tends to retreat to the wide part of the space 10. As a result, all the intermediate rollers 12a, 12
Third cylindrical surfaces 13, 13 provided on the outer peripheral surfaces of b, 12c
And the contact pressure between the first and second cylindrical surfaces 6 and 8 is low.
The transmission of rotational driving force from the outer ring 9 to the center roller 7 is performed.
No longer. Therefore, the presence of the electric motor 19
For rotating the outer ring 9 from the output shaft 33 side
There is no resistance. That is, in FIG.
Torque T _Three Input from the first input unit 2 than
Drive torque T ₁ Is larger, the arrow α in FIG.
As shown, from the first input unit 2, the electric motor 1
9 in which the rotational drive force flows backward to the second input unit 3
Turn around. Even in this case, the friction of the present invention is used as the speed reducer 4.
If the roller type transmission 17 is installed, the cross mark in FIG.
As shown, the reverse flow of the rotational driving force is generated by the reduction gear 4 portion.
Shut off, and the second input unit 3 is connected to the first input unit 2
The resistance to the driving force applied from the outside is prevented. On the other hand, the center roller 7 is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, when rotating in the counterclockwise direction in FIG.
Intermediate rollers pivotally supported by the upper pivots 11a of 5 and 6
12b is displaced to the narrow portion of the annular space 10,
Intermediate roller 12b functions as a wedge roller,
Transmission of rotational driving force from the center roller 7 to the outer ring 9
Is performed efficiently. On the other hand, the lower part of FIGS.
Side pivot 11a is pressed by the pressing lever 30.
And an intermediate roller 12a pivotally supported by the pivot 11a.
However, as shown in FIG. 6B, the width of the annular space 10 is increased.
Evacuate to a new location. Also in this case, the reverse flow of the above rotational driving force
At the speed reducer 4 and the second input unit 3
Is the resistance to the driving force applied from the first input unit 2
Prevent from becoming. The above description is based on the friction roller type.
The following description focuses on the case where the transmission 17 is used as a speed reducer.
However, when used as a gearbox, the same action is taken.
Thus, the second input unit 3 receives an input from the first input unit 2.
It can be prevented that the resistance to the driving force is increased. Above
When the roller-type transmission 17 is used as a gearbox
Makes the outer ring 9 the input side and outputs the center roller 7
Side. Next, FIGS. 7 and 8 show an embodiment of the present invention.
A second example is shown. In the case of this example, the housing 18
A pair of pressing arms at a part of
40a and 40b are extended in the diameter direction of the housing 18.
It is displaceably supported. And each of these pressing arms 4
0a and 40b are shown as solenoids, air cylinders, etc.
No actuator allows the diameter of the housing 18
It can be driven in any direction. These pressing arms 40a, 4a
0b is formed with an inclined surface 41 at the tip thereof.
You. Then, the pressing arms 40a and 40b are connected to the outer race 9
In the state where it has entered inward in the diameter direction of the
And the outer peripheral surfaces of the pivots 11a, 11a
Pivots 11a, 11a, each of which is a wedge
The intermediate rollers 12a and 12b functioning as rollers
So that it is retracted toward the wide part of the space 10
ing. In the case of the structure of the present example configured as described above,
Is the rotation of the center roller 7 (or outer ring 9) on the input side.
The detection signal of the sensor for detecting the direction
To the controller that controls And the above input side
Outer ring 9 from the center roller 7 (or outer ring 9) to the output side
(Or wedge roller when transmitting power to the center roller 7)
Intermediate roller 12a (or 12b) which does not function as
In order to retreat toward the wide part of the annular space 10,
A pivot for pivotally supporting the intermediate roller 12a (or 12b)
Advance the pressing arm 40a (or 40b) toward 11a
Let it. Other configurations and operations are the same as those of the first example described above.
Same as case. The friction roller type transmission according to the present invention has been described above.
Because it is configured and works as described,
A structure that adds auxiliary power to the drive unit using an electric motor or the like
Efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態の第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の略Ａ−Ａ断面図。 【図３】本発明の摩擦ローラ式変速機の機能を説明する
為の、補助動力機構付駆動装置のブロック図。 【図４】ウェッジローラとなる１対の中間ローラを選択
的に押圧する部分の構造を示す、図５のＢ−Ｂ断面図。 【図５】図４のＣ−Ｃ断面図。 【図６】本発明の摩擦ローラ式変速機の作用を説明する
為、中心ローラの回転方向が互いに異なる２通りの状態
を示す、図５と同方向から見た略図。 【図７】本発明の実施の形態の第２例を示す、図５と同
様の図。 【図８】図７のＤ−Ｄ断面図。 【図９】補助動力機構付駆動装置の通常の作動状態を示
すブロック図。 【図１０】補助動力機構付駆動装置の作動状態を、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で示
すブロック図。 【図１１】従来の摩擦ローラ式変速機の第１例を示す、
図２と同様の図。 【図１２】同２例を示す、図２と同様の図。 【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、１２ｃ 中心ローラ 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 電動モータ ２０ 回転駆動軸 ２１ 本体 ２２ 蓋体 ２３ 通孔 ２４ 軸受 ２５ 連結板 ２６ 嵌合孔 ２７ 支持孔 ２９ 隙間 ３０ 押圧レバー ３１ 円筒部 ３２ 円板部 ３３ 出力軸 ３４ 第二の通孔 ３５ 軸受 ３６ 歯車 ３７ 小径部 ３８ 嵌合筒部 ３９ 摩擦スリーブ ４０ａ、４０ｂ 押圧腕 ４１ 傾斜面BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view showing a first example of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 3 is a block diagram of a driving device with an auxiliary power mechanism for explaining functions of a friction roller type transmission according to the present invention. FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 5, showing a structure of a portion for selectively pressing a pair of intermediate rollers serving as a wedge roller. FIG. 5 is a sectional view taken along line CC of FIG. 4; FIG. 6 is a schematic diagram viewed from the same direction as FIG. 5, showing two states in which the rotation direction of the center roller is different from each other, for explaining the operation of the friction roller type transmission of the present invention. FIG. 7 is a view similar to FIG. 5, showing a second example of the embodiment of the present invention; FIG. 8 is a sectional view taken along line DD of FIG. 7; FIG. 9 is a block diagram showing a normal operation state of the driving device with an auxiliary power mechanism. FIG. 10 is a block diagram showing an operating state of the driving device with the auxiliary power mechanism in a state where the driving speed of the first input unit is higher than that of the load. FIG. 11 shows a first example of a conventional friction roller transmission.
The figure similar to FIG. FIG. 12 is a view similar to FIG. 2, showing the second example. [Description of Signs] 1 Load 2 First input unit 3 Second input unit 4 Reducer 5 Merging unit 6 First cylindrical surface 7 Center roller 8 Second cylindrical surface 9 Outer ring 10 Annular space 11a, 11b Axis 12a , 12b, 12c Center roller 13 Third cylindrical surface 14 Spring 15 Inner diameter contact portion 16 Outer diameter contact portion 17 Friction roller type transmission 18 Housing 19 Electric motor 20 Rotary drive shaft 21 Main body 22 Lid 23 Through hole 24 bearing 25 connecting plate 26 fitting hole 27 support hole 29 gap 30 pressing lever 31 cylindrical portion 32 disk portion 33 output shaft 34 second through hole 35 bearing 36 gear 37 small diameter portion 38 fitting cylindrical portion 39 friction sleeve 40a, 40b Pressing arm 41 Inclined surface

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−50263（ＪＰ，Ａ) 仏国特許出願公開2542406（ＦＲ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 13/00 - 15/56 Continuation of the front page (56) References JP-A-59-50263 (JP, A) French Patent Application Publication 2542406 (FR, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) F16H13 / 00-15/56

Claims (1)

(57)【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本以上の枢軸と、
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個以上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個以上の中間ロ
ーラのうちの２個の中間ローラを、それぞれ上記環状空
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、これらウェッジローラとなる２個
の中間ローラを上記環状空間の幅の狭い部分に向け、円
周方向に関して互いに逆方向に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２個のウ
ェッジローラとなる２個の中間ローラのうちの一方を上
記押圧手段の弾性的押圧力に抗して上記環状空間の幅の
広い部分に向け押圧する選択的押圧手段を設け、この選
択的押圧手段により、上記２個のウェッジローラとなる
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
空間の幅の広い部分に向け押圧自在とする事を特徴とす
る摩擦ローラ式変速機。(57) [Claims 1] A first rotating shaft and an end portion of the first rotating shaft which is fixed concentrically with the first rotating shaft and has an outer peripheral surface formed of a first cylinder. A central roller having an inner peripheral surface, an outer ring having an inner peripheral surface serving as a second cylindrical surface around the central roller and freely rotatable relative to the central roller, and one end connected to the outer ring concentrically with the outer ring. A fixed second rotation axis, three or more pivots arranged in parallel with the first rotation axis in an annular space between the first cylindrical surface and the second cylindrical surface,
Three or more intermediate rollers each of which is rotatably supported by each of the pivots and has an outer peripheral surface as a third cylindrical surface; and a center of the first rotary shaft, a second rotary shaft, and an outer ring. By eccentricity with the center, the width dimension of the annular space is made uneven in the circumferential direction, and two of the three or more intermediate rollers are respectively moved in the circumferential direction of the annular space. And the two intermediate rollers serving as the wedge rollers are elastically pressed toward the narrow portion of the annular space in directions opposite to each other in the circumferential direction. In the friction roller type transmission provided with a pressing means, one of the two intermediate rollers serving as the two wedge rollers has a width of the annular space against the elastic pressing force of the pressing means. Push towards the wide part of And selectively presses one of the two intermediate rollers serving as the two wedge rollers toward the wide portion of the annular space by the selective pressing means. A friction roller type transmission characterized by the following.