JPH1172152A - 摩擦ローラ式変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型に構成でき、且つ伝達すべきトルクの変
動に拘らず高い伝達効率を得られる構造を実現する。 【解決手段】 入力軸２６の中間部に、外周面を円すい
凸面とした内輪３３を、軸方向に亙る変位自在に支持す
る。この内輪３３の外周面３４と、固定した外輪３５の
内周面３６との間に、それぞれが中空の円すいころ状で
ある伝達ローラ４０を挟持する。これら各伝達ローラ４
０を枢支した枢軸３８を、出力軸３０に結合する。又、
上記入力軸２６と上記内輪３３との間に、ローディング
カム装置４２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

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

【０００２】

【従来の技術】摩擦ローラ式変速機は、遊星歯車式等の
歯車式変速機に比べて、高速で運転した場合にも発生す
る騒音が小さい。この為、摩擦ローラ式変速機を電動モ
ータの出力部に組み付けて減速機として使用し、この電
動モータの回転運動を減速すると共にトルクを増大させ
る構造が、例えば特開平８−２１０４５５号公報に記載
されている。図８〜９は、この公報に記載されている、
摩擦ローラ式減速機付電動モータを示している。

【０００３】電動モータ１を構成するモータケース２
は、有底円筒状のケース本体３と、このケース本体３の
一端（図８の下端）開口部を塞ぐ蓋体４とから成る。そ
して、この様なモータケース２の内側中心部に回転駆動
軸５を、回転自在に支持している。上記ケース本体３の
内周面にはステータ６を、上記回転駆動軸５の中間部外
周面でこのステータ６の内周面に対向する部分にはロー
タ７を、それぞれ固定し、上記ステータ６への通電に基
づいて、上記回転軸５を回転駆動自在としている。そし
て、上記蓋体４の外面（図８の下面）に、遊星ローラ式
減速機８を設けている。

【０００４】この遊星ローラ式減速機８は、第一の回転
軸である上記回転駆動軸５の一端部（図８の下端部）
で、上記蓋体４の外面から突出した部分を、中心ローラ
９として機能させている。この中心ローラ９は、上記回
転駆動軸５と同心であり、外周面を第一の円筒面１０と
している。上記中心ローラ９の周囲には外輪１１を、こ
の中心ローラ９に対する相対回転自在に配置している。
図示の例では、上記蓋体４の外面外径寄り部分に形成し
た円筒壁部１２の内側に上記外輪１１を内嵌すると共
に、複数本の固定ボルト２１、２１により上記外輪１１
を、上記蓋体４の下面に固定している。即ち、図示の例
では、固定の上記外輪１１の内側で、上記中心ローラ９
が回転する。この様な外輪１１の内周面は、第二の円筒
面１３としている。

【０００５】この第二の円筒面１３と上記第一の円筒面
１０との間の環状空間１４内には、複数本（図示の例で
は４本）の枢軸１５、１５の一部を挿入している。これ
ら各枢軸１５、１５は、それぞれ上記回転駆動軸５と平
行に配置している。又、これら各枢軸１５、１５の一部
で上記環状空間１４の内側に位置する部分に遊星ローラ
１６、１６を、ラジアルニードル軸受１７、１７によ
り、これら各枢軸１５、１５に対する回転自在に支持し
ている。上記各遊星ローラ１６、１６の外周面は、それ
ぞれ上記第一の円筒面１０及び上記第二の円筒面１３に
当接する第三の円筒面１８としている。更に、上記各枢
軸１５、１５の端部で上記環状空間１４から突出した部
分を、円輪状の連結板１９に結合固定している。そし
て、この連結板１９の中心部に、第二の回転軸である出
力軸２０の基端部を結合固定している。この出力軸２０
は、複数本の連結ボルト２２、２２により上記円筒壁部
１２の先端部に連結固定したカバー２３の中心部に設け
た円筒部２４の内側に、１対の玉軸受２５、２５によ
り、回転自在に支持している。

【０００６】上述の様に構成される遊星ローラ式減速機
付電動モータの作用は、次の通りである。前記ステータ
６への通電に基づいて前記回転駆動軸５が回転すると、
前記中心ローラ９の第一の円筒面１０と上記各遊星ロー
ラ１６、１６の第三の円筒面１８、１８との摩擦に基づ
き、これら各遊星ローラ１６、１６が、上記中心ローラ
９の周囲で自転しつつ公転する。この公転運動は、上記
各枢軸１５、１５及び上記連結板１９を介して上記出力
軸２０に伝達され、この出力軸２０が、上記回転駆動軸
５よりも低速で回転する。

【０００７】尚、遊星ローラ式減速機８の伝達効率を確
保すべく、上記第三の円筒面１８、１８と上記第一、第
二の円筒面１０、１３との滑りを防止する為には、これ
ら各円筒面１８、１０、１３同士の当接圧を確保する必
要がある。この当接圧を確保する為に図８〜９に示した
構造の場合、焼きばめにより、上記各遊星ローラ１６、
１６を上記第一の円筒面１０と上記第二の円筒面１３と
の間の環状空間１４内に圧入している。即ち、上記第二
の円筒面１３を設けた外輪１１を加熱してこの外輪１１
を熱膨張させる事により、上記第二の円筒面１３の直径
を広げた状態で、上記各遊星ローラ１６、１６を上記環
状空間１４内に挿入する。挿入後、上記外輪１１の温度
が低下して上記第二の円筒面１３の直径が縮めば、上記
各円筒面１８、１０、１３同士が、遊星ローラ式減速機
８の構成各部材９、１１、１６の弾性変形に基づいて、
十分に大きな圧力で当接する。更に、図示は省略する
が、遊星ローラ単体の構造に就いても、例えば特開平８
−２２６５０９号公報等に記載されている様に、従来か
ら広く知られている。

【０００８】上述の様な従来から知られている遊星ロー
ラ式減速機８は、伝達効率を全範囲に亙って高くする事
が難しく、伝達するトルクが変動する様な用途では、動
力の伝達ロスが多くなる事が避けられなかった。この理
由は、次の通りである。即ち、上記従来の遊星ローラ式
減速機８の場合には、この遊星ローラ式減速機８の伝達
効率を確保すべく、上述した様に中心ローラ９の外周面
と外輪１１の内周面との間に上記各遊星ローラ１６、１
６を圧入して、これら各部材９、１１、１６の円筒面１
０、１３、１８同士の当接圧を確保している。

【０００９】一方、上記当接圧が一定であると仮定した
場合には、遊星ローラ式減速機８を介して伝達するトル
クが大きくなる程、上記各円筒面１０、１３、１８同士
の当接部が滑り易くなる。この為従来は、上記遊星ロー
ラ式減速機８を介して伝達するトルクが最大となる状態
でも上記各当接部が滑らない様に、上記当接圧を規制
（大きく）していた。ところが、転がり接触している周
面同士の当接圧を大きくすると、転がり抵抗が増大し
て、上記遊星ローラ式減速機８内での動力損失が大きく
なる。即ち、遊星ローラ式減速機８を介して伝達するト
ルクが小さく、当接圧が低くても上記各当接部に滑りが
発生する可能性がない場合でも、これら各当接部に過大
な当接圧が付与された状態となり、遊星ローラ式減速機
８の内部損失（動力の伝達ロス）が大きくなる。

【００１０】これに対して、特開昭４７−２６５６５号
公報には、第一の円筒面を直径を拡縮自在な内輪の外周
面に設けると共に、この内輪の外径を、伝達すべきトル
クの大きさに応じて拡縮する、遊星ローラ式減速機が記
載されている。この様な構造によれば、伝達するトルク
に応じて遊星ローラの外周面に設けた第三の円筒面と第
一、第二の円筒面との当接圧を変化させて、遊星ローラ
式減速機の内部損失の低減を図れる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】特開昭４７−２６５６
５号公報に記載された遊星ローラ式減速機の場合、内輪
の内径側に、伝達すべきトルクの大きさに応じてこの内
輪を拡縮する為のトルクカムを組み込む為、上記内輪の
直径が大きくなる。遊星ローラ式減速機の減速比を大き
くする場合には、上記内輪の外周面に設けた第一の円筒
面の外径を小さくする必要がある為、上記内輪の直径が
大きくなる事は好ましくない。言い換えれば、必要とす
る減速比を得られる遊星ローラ式減速機を限られたスペ
ースに設置する事を考えた場合には、上記内輪の内径側
にトルクカムを組み込む事は非常に困難である。本発明
は、この様な事情に鑑みて、小型に構成でき、しかも伝
達すべきトルクが変動する状況でも良好な伝達効率を得
られる摩擦ローラ式変速機を実現すべく考えたものであ
る。

【００１２】

【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、第一の回転軸と、この第一の回転軸と同心に配
置されてこの第一の回転軸に対して相対回転する第二の
回転軸と、上記第一の回転軸の外周面にこの第一の回転
軸と共に回転自在に支持した、外周面を円すい状凸面と
した内輪と、この内輪の周囲にこの内輪と同心に配置さ
れ、内周面を円すい状凹面とした外輪と、この外輪の内
周面と上記内輪の外周面との間に挿入された複数本の枢
軸と、これら各枢軸の周囲に回転自在に支持され、それ
ぞれの外周面を上記外輪の内周面及び上記内輪の外周面
に当接させた、それぞれが円すいころ状である複数個の
伝達ローラと、上記複数本の枢軸の基端部を結合支持す
る為の第一の支持部材と、上記外輪を支持する為の第二
の支持部材と、これら第一、第二の支持部材のうちの一
方の支持部材と上記第二の回転軸とを結合する為の結合
部材と、上記第一の回転軸と上記第二の回転軸との間で
の動力伝達時に、上記内輪と上記外輪との少なくとも一
方を上記複数個の伝達ローラに向け軸方向に押圧する押
圧手段とを備える。そして、上記第一、第二の支持部材
のうちの他方の支持部材を固定して成る。

【００１３】

【作用】上述の様に構成する本発明の摩擦ローラ式変速
機の運転時には、押圧手段が内輪と外輪との少なくとも
一方を伝達ローラに向け、第一、第二の回転軸同士の間
で伝達するトルクに応じた大きさの力で押し付ける。こ
の為、伝達すべきトルクが変動する状況でも良好な伝達
効率を得られる。しかも、上記押圧手段は、内輪又は外
輪に対し軸方向にずれた位置に配置するので、上記押圧
手段を設ける事により、上記内輪及び外輪の直径が制限
される事はない。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、請求項１にのみ対応す
る、本発明の実施の形態の第１例を示している。第一の
回転軸である入力軸２６は、各種機械装置のフレーム２
７等の固定の部分にねじ止め固定したハウジング２８の
内側に、ラジアルニードル軸受２９等の転がり軸受によ
り、回転自在に支持している。又、第二の回転軸である
出力軸３０を上記入力軸２６の先端側（図１の左端側）
に、この入力軸２６と同心に配置している。上記出力軸
３０の基端部には、この出力軸３０と同心の円筒部３１
を固設している。そして、この円筒部３１の内周面と上
記入力軸２６の先端部外周面との間に、１対の深溝型の
玉軸受３２、３２等の転がり軸受を設ける事により、上
記入力軸２６に対する上記出力軸３０の相対回転を自在
としている。

【００１５】又、上記入力軸２６の中間部外周面には内
輪３３を、ラジアルニードル軸受５４により、この入力
軸２６に対する回転並びに軸方向に亙る変位自在に支持
している。上記内輪３３は、円すいころ軸受を構成する
内輪の如き形状を有するもので、外周面３４を円すい状
凸面としている。一方、上記ハウジング２８の中間部内
周面で上記内輪３３の周囲部分には外輪３５を、この内
輪３３と同心に配置した状態で内嵌固定している。従っ
て、本例の場合には、上記ハウジング２８が第二支持部
材に相当する。上記外輪３５は、円すいころ軸受を構成
する外輪の如き形状を有するもので、内周面３６を円す
い状凹面としている。

【００１６】又、上記円筒部３１の開口端部（図１の右
端部）外周面に、第一支持部材に相当する、外向フラン
ジ状の取付部３７を固設している。従って、本例の場合
には、上記円筒部３１が結合部材に相当する。そして、
上記取付部３７に、複数本（通常３〜４本程度）の枢軸
３８の基端部（図１の左端部）を支持固定している。こ
の枢軸３８は、断面円形で中間部を鈍角に折り曲げる事
により、全体を「く」字形に形成したもので、それぞれ
の先端部（図１の右端部）を、上記外輪３５の内周面３
６と上記内輪３３の外周面３４との間の環状空間３９内
に挿入している。尚、この状態で上記各枢軸３８の先端
部の中心線αは、上記内周面３６の母線と外周面３４の
母線との交差角を二等分する位置に存在する。

【００１７】上述の様な各枢軸３８の先端部にはそれぞ
れ伝達ローラ４０を、ラジアルニードル軸受１７等の転
がり軸受により、回転自在に支持している。上記各伝達
ローラ４０は、それぞれ円すいころ軸受を構成する円す
いころを中空にした如き形状を有し、中心部にはそれぞ
れ断面円形の支持孔４１を形成している。上記ラジアル
ニードル軸受１７は、上記支持孔４１の内周面と上記枢
軸３８の先端部外周面との間に設けている。又、この様
に上記各枢軸３８の先端部に回転自在に支持した状態
で、上記各伝達ローラ４０の外周面の一部で断面の直径
方向反対側２箇所位置は、それぞれ上記外輪３５の内周
面３６及び上記内輪３３の外周面３４に、ほぼ全長に亙
って当接している。

【００１８】更に、前記入力軸２６と上記内輪３３との
間には、押圧手段であるローディングカム装置４２を設
けて、上記入力軸２６と前記出力軸３０との間での動力
伝達を自在にすると共に、この動力伝達に伴って、上記
内輪３３を上記複数個の伝達ローラ４０に向け、軸方向
（図１の右方向）に押圧自在としている。この様なロー
ディングカム装置４２を構成する為、上記入力軸２６の
中間部で上記内輪３３の大径側端面４５（図１の左端
面）に対向する部分にはカム板４３を、スプライン係合
等により、上記入力軸２６の軸方向に亙る変位自在に支
持している。上記大径側端面４５と、この大径側端面４
５に対向する、上記カム板４３の片面（図１の右側面）
とには、それぞれ円周方向に亙る凹凸（図１には、説明
の為に直径方向に亙る凹凸の如く記載しているが、実際
には円周方向に亙る凹凸）であるカム面４４、４４を形
成している。そして、これら両カム面４４、４４と上記
大径側端面４５との間に複数本（例えば３〜５本程度）
の押圧ローラ４６を、これら各押圧ローラ４６の中心軸
と上記カム板４３の直径方向とを一致（図１には、説明
の為にこれら中心軸と直径方向とが直交する如く記載し
ているが、実際には一致）させ、且つ、図示しない保持
器により転動自在に保持した状態で挟持している。

【００１９】又、上記入力軸２６の中間部で上記カム板
４３に関して上記内輪３３と反対側位置には、ナットを
螺合固定する等により、外向フランジ状の鍔部５５を固
設している。そして、この鍔部５５の片側面（図１の右
面）と上記カム板４３の他面（図１の左面）との間に、
耐油性ゴム、圧縮コイルばね等の弾性部材４８を挟持し
ている。この弾性部材４８は、自由状態で軸方向（図１
の左右方向）に亙る寸法を大きくし、上記内輪３３を上
記各伝達ローラ４０に近づけようとする方向の弾力を有
する。又、上記鍔部５５の片側面外周寄り部分に設けた
ストッパ５７の先端面を、上記カム板４３の他面に近接
対向させている。上記弾性部材４８は、上記各押圧ロー
ラ４６に予圧を付与する役目を果たし、上記ストッパ５
７は、この弾性部材４８の存在に拘らず、上記両カム面
４４、４４同士の間でこれら各押圧ローラ４６を押圧す
る力を確保する役目を果たす。尚、上記ハウジング２８
の片面外周寄り部分には、断面クランク形で全体を円筒
状に形成したカバー４９の基端部を結合固定している。
このカバー４９は、前記取付部３７の周囲を覆い、摩擦
ローラ式変速機の内部に異物が入り込むのを防止すると
共に、この摩擦ローラ式変速機の内部に充填したトラク
ショングリース等の潤滑油が外部に漏出する事を防止す
る。

【００２０】上述の様に構成する本発明の摩擦ローラ式
変速機の運転時には、前述の図８〜９に示した従来構造
の場合と同様に、入力軸２６及び内輪３３の回転に基づ
いて発生する上記各伝達ローラ４０の公転運動を取り出
し、前記出力軸３０を上記入力軸２６よりも低速で回転
させる。この様に入力軸２６から出力軸３０に回転力を
伝達する際、前記ローディングカム装置４２が内輪３３
を伝達ローラ４０に向け、入力軸２６と出力軸３０との
間で伝達するトルクに応じた大きさの力で押し付けると
同時に、上記入力軸２６の回転を上記内輪３３に伝達す
る。即ち、図示しない電動モータ等の駆動源により上記
入力軸２６を回転駆動すると、上記ローディングカム装
置４２を構成する複数本の押圧ローラ４６が、前記両カ
ム面４４、４４の凸部に乗り上げる。そして、これら各
押圧ローラ４６が上記内輪３３を、上記各伝達ローラ４
０に向けて押圧する。この結果、これら各伝達ローラ４
０の外周面と、内輪３３の外周面３４及び前記外輪３５
の内周面３６との当接部の当接圧が上昇する。又、上記
複数本の押圧ローラ４６の転動面と上記両カム面４４、
４４との押し付け合いに基づいて、上記入力軸２６と共
に回転する上記カム板４３の回転が上記内輪３３に伝わ
り、この内輪３３が上記入力軸２６と同速で回転する。
尚、この際、内輪３３が軸方向に亙り僅かに変位し、こ
れに伴って上記各伝達ローラ４０も上記内輪３３の軸方
向に変位するが、この変位は、前記各ラジアルニードル
軸受１７の内部隙間や、前記各枢軸３８の弾性変形によ
り吸収する。

【００２１】上記各押圧ローラ４６が上記両カム面４
４、４４の凸部に乗り上げる程度は、上記入力軸２６か
ら上記カム板４３に加えられるトルクの大きさに応じて
変化する。即ち、このトルクが大きくなる程、上記各押
圧ローラ４６が上記両カム面４４、４４の凸部に乗り上
げる程度が大きくなり、上記各伝達ローラ４０の外周面
と、内輪３３の外周面３４及び上記外輪３５の内周面３
６との当接圧が高くなる。反対に、上記トルクが小さい
場合には、上記各押圧ローラ４６が上記両カム面４４、
４４の凸部に乗り上げる程度が小さくなり、上記各伝達
ローラ４０の外周面と、内輪３３の外周面３４及び上記
外輪３５の内周面３６との当接圧が低くなる。この当接
圧は前述の様に、入力軸２６と出力軸３０との間で伝達
すべきトルクが大きくなる程高くする必要がある。この
為、上述の様に作用するローディングカム装置４２を組
み込んだ本例の摩擦ローラ式変速機は、伝達すべきトル
クが変動する状況でも、常に良好な伝達効率を得られ
る。

【００２２】しかも、上記ローディングカム装置４２
は、内輪３３又は外輪３５に対して軸方向にずれた位置
に配置するので、上記ローディングカム装置４２を設け
る事により、上記内輪３３及び外輪３５の直径が制限さ
れる事はない。言い換えれば、摩擦ローラ式変速機全体
の直径を大きくしなくても、上記ローディングカム装置
４２の存在に拘らず、上記内輪３３の外径を十分に小さ
くできる。この為、必要とする減速比を有し、しかも小
径の摩擦ローラ式変速機を実現できる。

【００２３】次に、図２は、やはり請求項１にのみ対応
する、本発明の実施の形態の第２例を示している。上述
した第１例の場合、複数の伝達ローラ４０が枢軸３８の
周囲で自転しつつ内輪３３の周囲で公転する、遊星型の
摩擦ローラ式変速機に、本発明を適用している。これに
対して本例の場合には、各伝達ローラ４０は各枢軸３８
の周囲で自転するのみで公転する事のない、非遊星型の
摩擦ローラ式変速機に、本発明を適用している。この様
な型式の相違に基づいて本例の場合には、上記各枢軸３
８の基端部を、第一の支持部材に相当する環状の支持ブ
ラケット５０を介して、フレーム２７等の固定部分に支
持固定している。又、外輪３５は、第二の支持部材に相
当する、円筒状のホルダ５１の先端部に内嵌固定してい
る。このホルダ５１は、結合部材に相当する取付部３７
及び円筒部３１を介して、出力軸３０の基端部に結合固
定している。従って、この出力軸３０と上記外輪３５と
は、互いに同期して回転する。又、本例の場合には、上
記内輪３３の大径側端面４５にはカム面を形成せず、単
なる平坦面としている。従って本例の場合、入力軸２６
から上記内輪３３への回転力の伝達は、複数の押圧ロー
ラ４６の転動面と上記大径側端面４５に形成した平坦面
との摩擦係合に基づいて行なう。

【００２４】上述の様に構成する本例の場合、入力軸２
６の回転は、内輪３３から上記複数の伝達ローラ４０に
伝わり、これら各伝達ローラ４０を上記各枢軸３８の周
囲で自転させる。この様な各伝達ローラ４０の自転は、
上記外輪３５に伝わってこの外輪３５並びに上記出力軸
３０を、上記入力軸２６よりも低速で回転させる。この
様に構成され作用する本例の場合も、ローディングカム
装置４２の働きにより、上記各伝達ローラ４０の外周面
と、内輪３３の外周面３４及び上記外輪３５の内周面３
６との当接圧を、入力軸２６と出力軸３０との間で伝達
すべきトルクが大きくなる程高くして、伝達すべきトル
クが変動する状況でも、常に良好な伝達効率を得させ
る。その他の構成及び作用は上述した第１例の場合と同
様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複す
る説明を省略する。

【００２５】次に、図３は、やはり請求項１にのみ対応
する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本発
明を実施する場合、ローディングカム装置４２等の押圧
手段は、入力軸の側に設けても、或は出力軸の側に設け
ても良い。又、本発明の摩擦ローラ式変速機は、減速機
としてだけでなく増速機としても使用可能である。従っ
て、前述した第１例及び上述した第２例で、入力軸２６
と出力軸３０とを入れ換え、そのまま増速機として使用
する事も可能である。但し、伝達ローラ４０の外周面と
内輪３３の外周面３４及び外輪３５の内周面３６との当
接部の滑りをより有効に防止して、作動開始直後から良
好な伝達効率を得る為には、押圧手段を入力軸の側に設
ける事が好ましい。本例は、この様な事情に鑑みて、上
述した第２例の様な非遊星型の摩擦ローラ式変速機を増
速機として使用した場合に、作動開始直後から良好な伝
達効率を得られる構造を提供するものである。

【００２６】この様な目的を達成する為に本例の場合に
は、第二の回転軸に相当する入力軸２６ａの基端部に、
第二の支持部材に相当するホルダ５１ａを、結合部材に
相当する円筒部３１及び取付部３７を介して結合固定し
ている。そして、このホルダ５１ａの内周面に外輪３５
ａを、ラジアルニードル軸受５４ａ等の転がり軸受によ
り、このホルダ５１ａに対する回転並びに軸方向に亙る
変位自在に支持している。又、上記ホルダ５１ａの内周
面で上記外輪３５ａの大径側端面５２と対向する部分に
はカム板４３ａを、スプライン係合により、上記ホルダ
５１ａに対する軸方向に亙る変位のみ自在に支持してい
る。そして、このカム板４３ａの片面（図３の左側面）
に設けたカム面４４ａと上記外輪３５ａの大径側端面５
２との間に複数本の押圧ローラ４６を挟持して、押圧装
置であるローディングカム装置４２ａを構成している。
又、上記ホルダ５１ａの先端部（図３の右端部）内周面
に形成した内向フランジ状の鍔部５６の片面（図３の左
面）と上記カム板４３ａの他面（図３の右面）との間に
弾性部材４８ａを設けて、上記カム板４３ａを上記外輪
３５ａの大径側端面５２に向け弾性的に軽く押圧してい
る。一方、内輪３３ａは、第一の回転軸に相当する出力
軸３０ａの中間部外周面に、この出力軸３０ａに対して
軸方向にも回転方向にも動かない様に、外嵌固定してい
る。尚、上述の様なローディングカム装置４２ａの作動
時、上記複数の押圧ローラ４６が上記カム面４４ａに乗
り上がる事に伴い、上記カム板４３ａが軸方向後方（図
３の右方）に移動した場合には、このカム板４３ａの他
面側（図３の右面側）内周縁部に形成した円筒状のスト
ッパ５７ａの先端縁（図３の右端縁）が、上記鍔部５６
に突き当たって、上記各押圧ローラ４６の押し付け力を
確保する。

【００２７】上述の様に構成する本例の場合、入力軸２
６ａの回転は、ローディングカム装置４２ａ及び外輪３
５ａから前記複数の伝達ローラ４０に伝わり、これら各
伝達ローラ４０を各枢軸３８の周囲で自転させる。この
様な各伝達ローラ４０の自転は、上記内輪３３ａに伝わ
ってこの内輪３３ａ、並びに上記出力軸３０ａを、上記
入力軸２６ａよりも高速で回転させる。この様に構成さ
れ作用する本例の場合も、ローディングカム装置４２ａ
の働きにより、上記各伝達ローラ４０の外周面と、内輪
３３ａの外周面３４及び上記外輪３５ａの内周面３６と
の当接圧を、入力軸２６ａと出力軸３０ａとの間で伝達
すべきトルクが大きくなる程高くして、伝達すべきトル
クが変動する状況でも、常に良好な伝達効率を得させ
る。その他の構成及び作用は、前述した第２例の場合と
同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複
する説明を省略する。

【００２８】次に、図４は、請求項１〜２に対応する、
本発明の実施の形態の第４例を示している。上述した第
１〜３例の場合、押圧手段であるローディングカム装置
４２、４２ａは、何れも内輪３３及び外輪３５ａ及び各
伝達ローラ４０を含んで構成する動力伝達部を設置する
空間内に設けている。これに対して本例の場合、押圧手
段を、動力伝達部を設置する空間の外側に設ける事によ
り、上記動力伝達部を設置する空間の更なる省スペース
化を図る様にしている。この様な目的を達成する為に本
例の場合には、第一の回転軸である入力軸２６を各種機
械装置のフレーム等に固定した第一のハウジング素子５
８の内側に、ラジアルニードル軸受２９により、この第
一のハウジング素子５８に対する回転並びに軸方向に亙
る変位自在に支持している。又、第二の回転軸である出
力軸３０は、上記フレーム等に固定した第二のハウジン
グ素子５９の内側に、ラジアルニードル軸受６０によ
り、上記入力軸２６に対する相対回転のみ自在に支持し
ている。そして、上記第一のハウジング素子５８と第二
のハウジング素子５９との間に存在する空間６１内に、
上記入力軸２６と出力軸３０との間で回転力を伝達する
動力伝達部６２を設けている。

【００２９】即ち、上記入力軸２６の先端部で上記空間
６１内に挿入した部分の外周面に、上記動力伝達部６２
を構成する内輪３３ｂを結合固定している。図示の場
合、この内輪３３ｂは、上記入力軸２６の先端部にスプ
ライン係合させると共に、この入力軸２６の先端部で上
記内輪３３ｂの一端面（図４の左端面）から突出した部
分に螺合・緊締したナット６３により、上記入力軸２６
の外周面に形成した段差面６４に抑え付ける事で、上記
入力軸２６に対する相対回転並びに軸方向に亙る変位を
不能としている。一方、外輪３５ｂは、有底円筒状の取
付部６５の基端部（図４の左端部）に内嵌固定してい
る。即ち、上記外輪３５ｂは、一端面（図４の左端面）
を上記取付部６５を構成する円輪部６６の内面（図４の
右側面）に突き当てた状態で、この取付部６５の外周縁
部に固設した円筒部６７に内嵌固定している。そして、
上記円輪部６６の内周縁を上記出力軸３０の基端部に結
合する事により、この出力軸３０が上記外輪３５ｂと同
期して回転する様にしている。従って、本例の場合に
は、上記取付部６５が第二の支持部材と結合部材との双
方の役割を果たす。尚、図示の例の場合、上記第二のハ
ウジング素子５９と上記円輪部６６との間に、スラスト
ニードル軸受６８等の転がり軸受を設けている。又、複
数個の伝達ローラ４０を回転自在に支持する各枢軸３８
の基端部は、第一の支持部材に相当する前記第一のハウ
ジング素子５８の内側面（図４の左側面）に支持固定し
ている。

【００３０】更に、上記空間６１から上記入力軸２６の
軸方向に外れた外側（第一のハウジング素子５８の右
側）には、ローディングカム装置４２ｂを設けている。
本例の場合、このローディングカム装置４２ｂは、上記
入力軸２６の基端部（図４の右端部）と、この入力軸２
６と同心に配置した、図示しない電導モータを構成する
回転駆動軸５の先端部との間に設けている。このローデ
ィングカム装置４２ｂは、上記回転駆動軸５と上記入力
軸２６との間での動力伝達を自在にすると共に、この動
力伝達に伴って、上記入力軸２６の先端部に固定した内
輪３３ｂを、上記複数個の伝達ローラ４０に向け軸方向
（図４の左方向）に押圧自在としている。この様なロー
ディングカム装置４２ｂを構成する為、上記入力軸２６
の基端部には円板６９を、上記回転駆動軸５の先端部に
はカム板４３ｂを、それぞれ設けている。このうちのカ
ム板４３ｂは、上記回転駆動軸５の先端部にスプライン
係合等により、この回転駆動軸５の軸方向に亙る変位自
在に支持している。そして、上記カム板４３ｂの片面
（図４の左面）に形成したカム面４４ｂと上記円板６９
の片面（図４の右面）に形成した平坦面７１との間に、
複数本の押圧ローラ４６を挟持している。

【００３１】又、上記回転駆動軸５の先端寄り部外周面
には、外向フランジ状の鍔部７０を固設している。そし
て、この鍔部７０の片面（図４の左面）と上記カム板４
３ｂの背面（図４の右面）との間に弾性部材４８ａを設
けて、上記カム板４３ｂを上記円板６９の平坦面７１に
向け軽く押圧している。又、本例の場合も、上記カム板
４３ｂの背面側外周縁に円筒状のストッパ５７を設け
て、上記ローディングカム装置４２ｂの作動時に、上記
各押圧ローラ４６を挟持する部分である、上記平坦面７
１と上記カム面４４ｂとの間隔が広がり過ぎる事を防止
している。尚、前記フレーム等の固定の部分に固定した
第三のハウジング素子７２と上記鍔部７０及び上記回転
駆動軸５の中間部との間には、それぞれスラストニード
ル軸受７３とラジアルニードル軸受７４とを設けてい
る。そして、これら両軸受７３、７４により、上記回転
駆動軸５の中間部を、上記第三のハウジング素子７２に
回転のみ自在に支持している。

【００３２】上述の様に構成する本例の摩擦ローラ式変
速機の運転時には、上記回転駆動軸５の回転が、上記ロ
ーディングカム装置４２ｂを介して、上記入力軸２６に
伝わる。そして、この入力軸２６の回転が、内輪３３ｂ
から複数の伝達ローラ４０に伝わり、これら各伝達ロー
ラ４０が各枢軸３９の周囲で自転する。この様な各伝達
ローラ４０の自転は、外輪３５ｂに伝わってこの外輪３
５ｂ並びに出力軸３０を、上記入力軸２６よりも低速で
回転させる。この様に入力軸２６から出力軸３０に回転
力を伝達する際には、上記ローディングカム装置４２ｂ
が、上記入力軸２６の先端部に結合した内輪３３ｂを上
記各伝達ローラ４０に向け、上記入力軸２６と出力軸３
０との間で伝達するトルクに応じた大きさの力で押し付
ける。従って、本例の場合も、上記ローディングカム装
置４２ｂの働きにより、上記各伝達ローラ４０の外周面
と、内輪３３ｂの外周面３４及び上記外輪３５ｂの内周
面３６との当接圧を、入力軸２６と出力軸３０との間で
伝達すべきトルクが大きくなる程高くできる。この為、
伝達すべきトルクが変動する状況でも、常に良好な伝達
効率を得られる。しかも、本例の場合、上記ローディン
グカム装置４２ｂを、前記動力伝達部６２を設置する空
間６１の外側に設けている。この為、このローディング
カム装置４２ｂを設ける事に伴い、上記内輪３３ｂ及び
外輪３５ｂの直径が制限されないだけでなく、上記動力
伝達部６２の軸方向寸法が嵩む事もない。この結果、必
要とする変速比を有し、しかも、より小径の摩擦ローラ
式変速機を実現できる。

【００３３】次に、図５は、やはり請求項１〜２に対応
する、本発明の実施の形態の第５例を示している。上述
した第４例が非遊星型の動力伝達部６２ａを有する摩擦
ローラ式変速機に本発明を適用しているのに対し、本例
の場合には、遊星型の摩擦ローラ式変速機に本発明を適
用している。この様な型式の相違に基づいて本例の場合
には、各枢軸３８の基端部を、出力軸３０の基端部に固
設した円輪状の鍔部７５に支持固定している。従って、
本例の場合には、上記鍔部７５が第一の支持部材と結合
部材との双方の役割を果たす。又、外輪３５ｂは、第二
の支持部材に相当する第二のハウジング素子５９ａに内
嵌固定している。

【００３４】上述の様に構成する本例の摩擦ローラ式変
速機の運転時には、前述の図８〜９に示した従来構造の
場合と同様に、入力軸２６及び内輪３３ｂの回転に基づ
いて発生する各伝達ローラ４０の公転運動を取り出し、
上記出力軸３０を上記入力軸２６よりも低速で回転させ
る。この様に構成され作用する本例の場合も、ローディ
ングカム装置４２ｂの働きにより、上記入力軸２６と出
力軸３０との間で伝達されるトルクの変動に影響される
事なく、良好な伝達効率を得られる。その他の構成及び
作用は上述した第４例の場合と同様であるから、同等部
分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。

【００３５】次に、図６は、やはり請求項１〜２に対応
する、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例
の場合、入力軸２６を軸方向に押圧する為の押圧手段と
して、ローディングカム装置４２ｂ（図４〜５）に代え
て、ソレノイド７６を使用している。このソレノイド７
６は、動力伝達部６２を設置する空間６１の外側に設け
ている。この様なソレノイド７６は、上記入力軸２６の
中間部に外嵌固定した磁性材製、或は永久磁石のプラン
ジャ７７と、このプランジャ７７の周囲に設けて、図示
しない固定部分に支持固定したコイル８４とを備える。
上記プランジャ７７は、このコイル８４への通電に伴っ
て軸方向片側（図６の左側）に変位し、上記入力軸２６
を出力軸３０側に向け押圧する。これと共に、この入力
軸２６の先端部に固定した内輪３３ｂを各伝達ローラ４
０に向け、軸方向に押圧する。上記ソレノイド７６によ
る押圧力は、上記コイル８４への通電量を変える事によ
り、調節自在である。従って、本例の場合も、上記入力
軸２６と出力軸３０との間で伝達されるトルクの変動に
影響される事なく、良好な伝達効率を得られる。

【００３６】又、本例の場合、上記ソレノイド７６によ
る押圧力及び押圧方向は、上記入力軸２６と出力軸３０
との間で伝達されるトルクの変動と関わりなく調節自在
である。従って、上記ソレノイド７６による押圧力或は
押圧方向を制御する事により、上記入力軸２６と出力軸
３０との間で伝達されるトルクが一定の大きさに達した
場合に、上記内輪３３ｂの外周面３４と上記各伝達ロー
ラ４０の外周面との間に滑りを発生させたり、或はこれ
ら両周面同士の当接を断つ様にする事もできる。これに
より、構成各部材の破損を防止して本発明の摩擦ローラ
式変速機の安全性を確保できる。又、上記プランジャ７
７として、軸方向に着磁した永久磁石を使用し、上記コ
イル８４への通電方向を制御して、このプランジャ７７
をコイル８４に引き付け、上記入力軸２６に図４の右方
向に力を加えれば、動力伝達部６２の接続を断つ事もで
きる。勿論、動力伝達時には、上記プランジャ７７をコ
イル８４から離れる方向に付勢する。尚、この様な作用
・効果は、押圧手段として油圧式の押圧装置を使用した
場合にも同様に得られる。その他の構成及び作用は前述
した第４例の場合と同様である。尚、ソレノイド７６、
或は油圧式の押圧装置と、前述の図５に示した、遊星ロ
ーラ式の動力伝達部６２ａとを組み合わせて、本発明の
摩擦ローラ式変速機を構成する事もできる。何れの構造
を採用しても、動力伝達のＯＮ、ＯＦＦを制御できるの
で、例えば出力の小さな自動車用の変速機として、発進
クラッチを兼用させる事もできる。

【００３７】尚、図示は省略するが、本発明のうち請求
項１〜２の両方に対応する摩擦ローラ式変速機の場合
も、減速機としてだけでなく増速機としても使用可能で
ある。即ち、上述した第４〜６例で、入力軸２６と出力
軸３０とを入れ換え、そのまま増速機として使用する事
も可能である。又、ローディングカム装置４２ｂ、ソレ
ノイド７６等の押圧手段は、入力軸の側に設けても、或
は出力軸の側に設けても良い。但し、伝達ローラ４０の
外周面と内輪３３ｂの外周面３４及び外輪３５ｂの内周
面３６との当接部の滑りをより有効に防止して、作動開
始直後から良好な伝達効率を得る為には、上記押圧手段
を入力軸の側に設ける事が好ましい。

【００３８】又、上述した第１〜６例の場合、各押圧手
段は、入力軸２６側と出力軸３０側との双方に設ける事
もできる。双方に設ければ、同種の摩擦ローラ式変速機
を減速機として使用した場合でも、或は増速機として使
用した場合でも、作動開始直後から良好な伝達効率を得
られる。又、押圧手段としてローディングカム装置を採
用する場合には、このローディングカム装置を構成する
カム面は、複数個の押圧ローラを挟持する１対の面のう
ち少なくとも一方の面に設ければ良い。但し、上記ロー
ディングカム装置により伝達すべきトルクが大きく、こ
のトルクを上記各押圧ローラの転動面と上記１対の面の
うちの他方の面に形成した平坦面との間に働く摩擦力の
みで伝達する事が難しい場合には、上記カム面は上記１
対の面の双方に形成する。

【００３９】更に、上記ローディングカム装置を構成す
るカム面を一方の面にのみ設ける場合には、このカム面
の形状を工夫する事により、上記ローディングカム装置
に、所定の方向への回転時にのみ推力を発生させる、一
方向クラッチの機能を付加する事もできる。即ち、この
場合には、図７に示す様に、円周方向に亙る凹凸である
カム面７８のうち、平坦面７９との間で各押圧ローラ４
６を挟持する部分である凹部８０を、この凹部８０の円
周方向（図７の上下方向）に亙る断面形状が、この円周
方向の片側（図７の上側）から他側（図７の下側）に向
かう程カム板８１の内側に凹入する様に形成する。この
様に構成するローディングカム装置の場合、所定方向へ
の回転力を伝達する際には、図７（Ａ）に示す様に、上
記各押圧ローラ４６が各凹部８０の円周方向片側を構成
する傾斜面８２に乗り上げる。これにより、これら各押
圧ローラ４６の転動面と上記平坦面７９及びカム面７８
との当接圧が大きくなり、これら各面同士の摩擦係合等
に基づいて、上記所定方向への回転力を伝達する。一
方、上記所定の方向とは反対の方向への回転力の伝達を
行なう際には、図７（Ｂ）に示す様に、上記各押圧ロー
ラ４６が上記各凹部８０の円周方向他側に存在する奥部
８３に移動する。これにより、上記各押圧ローラ４６の
転動面と上記平坦面７９及びカム面７８との当接圧が低
くなるか、或はこれら各押圧ローラ４６の転動面と上記
平坦面７９とが離隔する。この結果、上記各押圧ローラ
４６の転動面と上記平坦面７９及びカム面７８との摩擦
係合が解除され、上記所定の方向とは反対の方向への回
転力の伝達が行なえなくなる。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、小型でしかも伝達効率の良好な摩擦ローラ
式変速機を実現して、各種機械装置の小型化並びに性能
向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す半部断面
図。

【図２】同第２例を示す半部断面図。

【図３】同第３例を示す半部断面図。

【図４】同第４例を示す半部断面図。

【図５】同第５例を示す半部断面図。

【図６】同第６例を示す半部断面図。

【図７】カム板に形成するカム面の別例を示す部分略断
面図。

【図８】従来から知られている遊星ローラ式減速機付電
動モータの断面図。

【図９】図８のＡ−Ａ断面図。

【符号の説明】

１ 電動モータ ２ モータケース ３ ケース本体 ４ 蓋体 ５ 回転駆動軸 ６ ステータ ７ ロータ ８ 遊星ローラ式減速機 ９ 中心ローラ １０ 第一の円筒面 １１ 外輪 １２ 円筒壁部 １３ 第二の円筒面 １４ 環状空間 １５ 枢軸 １６ 遊星ローラ １７ ラジアルニードル軸受 １８ 第三の円筒面 １９ 連結板 ２０ 出力軸 ２１ 固定ボルト ２２ 連結ボルト ２３ カバー ２４ 円筒部 ２５ 玉軸受 ２６、２６ａ 入力軸 ２７ フレーム ２８ ハウジング ２９ ラジアルニードル軸受 ３０、３０ａ 出力軸 ３１ 円筒部 ３２ 玉軸受 ３３、３３ａ、３３ｂ 内輪 ３４ 外周面 ３５、３５ａ、３５ｂ 外輪 ３６ 内周面 ３７ 取付部６５ ３８ 枢軸 ３９ 環状空間 ４０ 伝達ローラ ４１ 支持孔 ４２、４２ａ、４２ｂ ローディングカム装置 ４３、４３ａ、４３ｂ カム板 ４４、４４ａ、４４ｂ カム面 ４５ 大径側端面 ４６ 押圧ローラ ４７ 小径側端面 ４８、４８ａ 弾性部材 ４９ カバー ５０ 支持ブラケット ５１、５１ａ ホルダ ５２ 大径側端面 ５４、５４ａ ラジアルニードル軸受 ５５、５６ 鍔部 ５７、５７ａ ストッパ ５８ 第一のハウジング素子 ５９、５９ａ 第二のハウジング素子 ６０ ラジアルニードル軸受 ６１ 空間 ６２、６２ａ 動力伝達部 ６３ ナット ６４ 段差面 ６５ 取付部 ６６ 円輪部 ６７ 円筒部 ６８ スラストニードル軸受 ６９ 円板 ７０ 鍔部 ７１ 平坦面 ７２ 第三のハウジング素子 ７３ スラストニードル軸受 ７４ ラジアルニードル軸受 ７５ 鍔部 ７６ ソレノイド ７７ プランジャ ７８ コイル ７９ 平坦面 ８０ 凹部 ８１ カム板 ８２ 傾斜面 ８３ 奥部 ８４ コイル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一の回転軸と、この第一の回転軸と同
   心に配置されてこの第一の回転軸に対して相対回転する
   第二の回転軸と、上記第一の回転軸の外周面にこの第一
   の回転軸と共に回転自在に支持した、外周面を円すい状
   凸面とした内輪と、この内輪の周囲にこの内輪と同心に
   配置され、内周面を円すい状凹面とした外輪と、この外
   輪の内周面と上記内輪の外周面との間に挿入された複数
   本の枢軸と、これら各枢軸の周囲に回転自在に支持さ
   れ、それぞれの外周面を上記外輪の内周面及び上記内輪
   の外周面に当接させた、それぞれが円すいころ状である
   複数個の伝達ローラと、上記複数本の枢軸の基端部を結
   合支持する為の第一の支持部材と、上記外輪を支持する
   為の第二の支持部材と、これら第一、第二の支持部材の
   うちの一方の支持部材と上記第二の回転軸とを結合する
   為の結合部材と、上記第一の回転軸と上記第二の回転軸
   との間での動力伝達時に、上記内輪と上記外輪との少な
   くとも一方を上記複数個の伝達ローラに向け軸方向に押
   圧する押圧手段とを備え、上記第一、第二の支持部材の
   うちの他方の支持部材を固定して成る摩擦ローラ式変速
   機。
2. 【請求項２】 第一の回転軸と第二の回転軸との少なく
   とも一方の回転軸は軸方向に亙る変位を自在としてお
   り、押圧手段は内輪及び外輪及び複数個の伝達ローラを
   設置する空間の外側に設けると共に、上記第一の回転軸
   と上記第二の回転軸とのうちの軸方向に亙る変位を自在
   とした回転軸を軸方向に押圧する事により上記内輪と上
   記外輪とのうちの少なくとも一方を上記複数個の伝達ロ
   ーラに向け軸方向に押圧する、請求項１に記載した摩擦
   ローラ式変速機。