(57)【要約】【課題】トルク容量並びに耐久性を確保する。又、組み込み性を確保する。【解決手段】プーリ２４の内径側に、一方向クラッチ１２ａと、増速機である摩擦ローラ式変速機３９と、回転軸２５とを設ける。上記一方向クラッチ１２ａは、上記摩擦ローラ式変速機３９を構成する外輪３の外周面と上記プーリ２４の内周面との間に設ける。又、上記プーリ２４と上記一方向クラッチ１２ａと上記摩擦ローラ式変速機３９と上記回転軸２５とを、径方向に関して互いに重畳させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状に造られて外径側に配置された入力部材と、円柱状に造られてこの入力部材の内径側に配置された出力部材と、この入力部材の内周面とこの出力部材の外周面との間に設置されて、この入力部材の回転速度を増速してこの出力部材に伝達する増速機と、この入力部材の内周面とこの増速機の外周面との間に設けられた一方向クラッチとを備えたクラッチ機構付増速装置。
【請求項２】
増速機が、一方向クラッチを構成する一方向クラッチ用内輪の内径側に、この一方向クラッチ用内輪との間でのトルク伝達を可能に支持された増速機用外輪と、この増速機用外輪の内径側に配置されて出力部材との間でトルクを伝達する中心ローラと、この増速機用外輪の内周面とこの中心ローラの外周面との間の環状空間内に配置されてこの増速機用外輪からこの中心ローラにトルクを伝達する複数個の中間ローラとから成る摩擦ローラ式変速機である、請求項１に記載したクラッチ機構付増速装置。
【請求項３】
増速機用外輪を一方向クラッチ用内輪に対し、径方向の変位を可能に支持しており、中心ローラをこの増速機用外輪の中心から径方向に外れた位置に配置しており、環状空間内に配置した複数個の中間ローラのうちの少なくとも１個の中間ローラは、この環状空間のうちで径方向に関する幅寸法が周方向に漸次変化する部分に、この周方向の変位を可能に、且つ、この幅寸法が狭くなる方向に弾力を付与された状態で回転自在に設けられた可動ローラであり、残りの中間ローラは、この可動ローラから周方向に外れた部分に、回転のみ自在に設けられた静止ローラであり、この可動ローラが上記環状空間の幅寸法が狭くなる方向に変位する状態で上記外輪が回転する方向と、一方向クラッチをロックさせる為の入力部材の回転方向とが一致している、請求項２に記載したクラッチ機構付増速装置。
【請求項４】
入力部材と、出力部材と、一方向クラッチと、増速機との、少なくともそれぞれの軸方向一部同士が、径方向に関して互いに重畳している、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したクラッチ機構付増速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車用補機、風車、水車、工作機械等、各種機械装置の回転部分に組み込んで、増速しつつ回転運動を伝達する為のクラッチ機構付増速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用の補機は、走行用エンジンにより回転駆動するが、単一の走行用エンジンにより駆動する補機が複数存在するのに対して、これら各補機の最適な運転速度が異なる場合がある。又、上記走行用エンジンの回転速度に比べてこれら各補機の最適駆動速度が異なる場合もある。この為に従来は、上記走行用エンジンのクランクシャフトの端部に固定した駆動プーリの径と、上記各補機の回転軸の端部に固定する各従動プーリの径とを異ならせる事で、これら各補機の回転速度を好ましい値にする様にしている。又、上記従動プーリとして、一方向クラッチを内蔵したものを使用する事により、これら各従動プーリと上記駆動プーリとの間に掛け渡した無端ベルトに加わる摩擦力の方向を一定にしてこの無端ベルトの耐久性を確保すると共に、この無端ベルトの速度が低下傾向にある場合にも上記各補機の回転軸の回転速度が低下するのを抑え、これら各補機の効率を向上させる事も、従来から行なわれている。
【０００３】
但し、駆動プーリの径と従動プーリの径とを変える事により、上記各補機の回転速度を調節するのは、これら各プーリに対する無端ベルトの巻き掛け量の確保、この無端ベルトの曲げ量を抑え（曲率半径を過小にせず）その耐久性の確保を図る事を考慮した場合には限度がある。一方、摩擦ローラ式の変速機を利用して、上記補機の回転駆動装置を構成する事が、例えば特許文献１等に記載され、従来から知られている。図４〜５は、この特許文献１に記載された摩擦ローラ式変速機を示している。この特許文献１に記載された摩擦ローラ式変速機は、従動プーリの回転を減速しつつ補機の回転軸に伝達する（減速機として利用する）もので、入力軸１と、中心ローラ２と、外輪３と、出力軸４と、複数本の支持軸５、５と、複数個の中間ローラ６、６とを備える。このうちの入力軸１は、図示しない従動プーリに結合され、この従動プーリと共に回転する。
【０００４】
又、上記中心ローラ２は、上記入力軸１により回転駆動自在としつつ、ラジアル方向（中心ローラ２自身の直径方向）に関する若干の変位を可能に（入力軸１と実質的に同心に）設けており、その外周面を第一の円筒面７としている。又、上記外輪３は、内周面を第二の円筒面８として上記中心ローラ２の周囲に、この中心ローラ２に対する相対回転を自在に設けている。又、上記出力軸４は、上記外輪３と実質的に同心に設けられたもので、この外輪３との間で回転力の伝達を可能に、この外輪３と連結している。図示の例の構造の場合は、この外輪３のラジアル方向に関する若干の変位を許容しつつ、この外輪３の回転力を伝達可能にこの外輪３と結合した連結板９と、この連結板９の側面から突出した状態で設けた伝達軸部１０の外周面と上記出力軸４の端部に設けた円筒部１１の内周面との間に設けた一方向クラッチ１２とを介して、上記外輪３と上記出力軸４との間で所定方向の回転力の伝達を可能に連結している。
【０００５】
即ち、図示の例の構造の場合には、上記一方向クラッチ１２を、上記外輪３から上記出力軸４に向けてのみ回転力を伝達するものとしている。この為に、上記一方向クラッチ１２を、図６に示す様に、上記伝達軸部１０が上記円筒部１１に対し反時計方向に回転する場合に、この一方向クラッチ１２を構成する係合子（ローラ）１３、１３が、一方向クラッチ用内輪１４の外周面と一方向クラッチ用外輪１５の内周面と間の略円筒状の空間のうちで直径方向の幅が狭くなった部分にくさび状に食い込むものとしている。そして、この様に係合子１３、１３がくさび状に食い込んだ状態で、上記外輪３と上記出力軸４との間で回転力の伝達が行われ（所謂ロック状態となり）、更にこの出力軸４の回転力が、この出力軸４と結合した（或は一体に設けられた）、補機の回転軸に伝達される。
【０００６】
又、上記各支持軸５、５は、上記第一の円筒面７と上記第二の円筒面８との間の環状空間１６内に、上記中心ローラ２と平行に配置している。又、上記各中間ローラ６、６は、上記各支持軸５、５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１７、１７としている。そして、上記中心ローラ２の中心軸と上記外輪３の中心軸とを、図４にαで示す分偏心させ、上記環状空間１６の幅寸法を円周方向に亙って不同にしている。又、この様に環状空間１６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６、６の外径を異ならせている。即ち、上記外輪３に対し上記中心ローラ２が偏心している側（図５の下側）に位置する中間ローラ６、６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３に対し上記中心ローラ２が偏心しているのと反対側（図５の上側）に位置する中間ローラ６の径を、上記偏心している側の中間ローラ６、６の径よりも大きくしている。
【０００７】
そして、上記複数個（３個）の中間ローラ６、６のうち、図５の右下側の中間ローラ６を、上記環状空間１６の円周方向に関する変位を可能に支持して可動ローラ１８としている。この為に、この可動ローラ１８を支持する支持軸５の軸方向両端部を、ハウジング１９に設けた、上記外輪３の円周方向に長い支持孔２０に、緩く係合させている。又、これと共に、上記可動ローラ１８を上記環状空間１８の幅の狭い部分に向け移動させるべく、この可動ローラ１８を支持する上記支持軸５の軸方向両端部を、１対の圧縮コイルばね２１によりそれぞれ弾性的に押圧している。これに対して、残りの中間ローラ６、６である、図５の上側の中間ローラ６及び左下側の中間ローラ６は、変位不能に支持して静止ローラ２２、２２としている。この為に、上記各静止ローラ２２、２２を支持する支持軸５、５の軸方向両端部を、上記ハウジング１９に設けた、これら各支持軸５、５の外径とほぼ同じ内径を有する嵌合孔２３、２３に、圧入固定若しくはほぼがたつきなく挿入している。又、この様な３個の、それぞれが中間ローラ６、６である可動ローラ１８及び静止ローラ２２、２２の外周面（第三の円筒面１７、１７）を、上記中心ローラ２の外周面（第一の円筒面７）と上記外輪３の内周面（第二の円筒面８）とに当接させている。そして、上記中心ローラ２及び外輪３が所定方向に、上記入力軸１と出力軸４との間の変速比に見合う速度比で回転する場合に、上記可動ローラ１８が、上記環状空間１６の幅の狭い部分に向け移動する様にしている。
【０００８】
上述の様に構成する摩擦ローラ式変速機の場合、前記入力軸１の回転は、上記中心ローラ２の外周面である第一の円筒面７と、上記可動ローラ１８及び各静止ローラ２２、２２の外周面である第三の円筒面１７、１７との当接部を介して、これら可動ローラ１８及び各静止ローラ２２、２２に伝わる。更に、これら可動ローラ１８及び各静止ローラ２２、２２の回転は、上記各第三の円筒面１７、１７と上記外輪３の内周面である第二の円筒面８との当接部を介して、この外輪３に伝わる。そして、この外輪３に連結した前記出力軸４が、前記連結板９と前記一方向クラッチ１２とを介して、上記中心ローラ２とは逆方向に回転駆動される。この際、この一方向クラッチ１２は、繋がれた状態となる。
【０００９】
上記入力軸１により上記出力軸４を回転駆動すべく、上記中心ローラ２が図５の時計方向に回転すると、上記可動ローラ１８が、この中心ローラ２から加わる力と各圧縮コイルばね２１の弾力とにより、第一、第二の円筒面７、８同士の間に存在する環状空間１６内で、この環状空間１６の幅の狭い部分（図５の下側中央部分）に向け移動する。この結果、上記可動ローラ１８の外周面である第三の円筒面１７が、上記第一の円筒面７と第二の円筒面８とを強く押圧する。そして、この可動ローラ１８に関する第三の円筒面１７と上記第一、第二の円筒面７、８との当接部の当接圧が高くなり、上記中心ローラ２と外輪３とのうちの少なくとも一方の部材がそれぞれの直径方向に関して僅かに変位する。この結果、残り２個の中間ローラである静止ローラ２２、２２の外周面である第三の円筒面１７、１７と、上記第一、第二の円筒面７、８との当接部の当接圧も高くなる。そして、クラッチ機構が接続された状態になって、上記外輪３及び上記出力軸４が、図５の反時計方向に回転する。
【００１０】
一方、上記入力軸１が停止した状態のまま、上記外輪３が、図５の反時計方向に回転する等、前記出力軸４（延いては外輪３）の回転速度が上記入力軸１の回転速度に見合う速度よりも速くなる様な場合には、上記可動ローラ１８が、上記外輪３から加わる力により、前記各圧縮コイルばね２１の弾力に抗し、上記環状空間１６内で、この環状空間１６の幅の広い部分（図５の右側中央部分）に向け移動（退避）する。この結果、上記可動ローラ１８の外周面である第三の円筒面１７が、上記第一の円筒面７と第二の円筒面８とを押圧しなくなる。そして、この可動ローラ１８並びに上記各静止ローラ２２、２２に関する第三の円筒面１７、１７と、上記第一、第二の円筒面７、８との当接部の当接圧が、低下若しくは喪失する。この結果、クラッチ機構の接続が断たれた状態になって、上記外輪３の回転が上記入力軸１にまで伝達されなくなる。
【００１１】
更に、図示の例の構造の場合は、この様にクラッチ機構の接続が断たれる傾向となる場合に、前記一方向クラッチ１２の接続も断たれる。即ち、この一方向クラッチ１２が、前記伝達軸部１０に対し前記円筒部１１がオーバランする事を許容する。従って、前記出力軸４の回転が上記外輪３に伝わらなくなるか、仮に伝わった場合でもその一部しか伝わらなくなって、この外輪３は、停止するか、低速で回転するのみとなる。この結果、上記可動ローラ１８並びに各静止ローラ２２、２２に関する第三の円筒面１７、１７と上記第一、第二の円筒面７、８との当接部での滑り速度Ｖが零若しくは低くなる。そして、これら各当接部の摩耗量に大きな影響を及ぼす、滑り速度Ｖと面圧Ｐとの積であるＰＶ値が低くなって、上記第一〜第三の円筒面７、８、１７に異常摩耗が発生する事を防止できる。
【００１２】
ところで、上述の様な特許文献１に記載された構造の場合は、摩擦ローラ式変速機を、従動プーリの回転を減速しつつ補機の回転軸に伝達する為の減速機として利用する事を意図している。一方、自動車用の補機として用いられる、例えばオルタネータは、自動車に組み込まれる電気機器に供給する電力を賄える分の発電容量を必要とされるが、近年組み込まれる電気機器の増大に伴って、上記オルタネータに要求される発電容量が増大している。この様なオルタネータの発電容量を増大させる為には、このオルタネータの回転軸の回転速度を増大させる必要がある。そして、この様に回転速度を増大させる為に、例えば走行用エンジンのクランクシャフトの端部に固定する駆動プーリの径を大きくすると共に、上記オルタネータの回転軸に固定する従動プーリの径を小さくする事が行われている。
【００１３】
但し、この様に従動プーリの径を小さくすると、曲げ量を大きくできない、伝達動力の大きい大型の（太い）無端ベルトを、この従動プーリに掛け渡す事ができなくなる。この為、上述の様に回転速度を増大させつつ、伝達動力を確保する為には、上記従動プーリの径を小さくすると共に、この従動プーリと上記駆動プーリとの間に小型の（細い）無端ベルトを多数掛け渡す（多本掛けする）必要がある。しかしながら、この様に無端ベルトを多数掛け渡すと、その分、上記従動プーリ並びに駆動プーリの軸方向寸法が大きくなり、例えばエンジンルーム等の限られた空間内への組み込み性（組み込み易さ）を確保しにくくなる。又、この様な組み込み性の面だけでなく、例えば運転時の振動に伴い、各無端ベルト同士が接触したり、著しい場合には横転する（よじれる、外れる）可能性もあり、これら各無端ベルトが損傷し易くなる等、耐久性確保の面からも好ましくない。
【００１４】
尚、前述した様な特許文献１に記載された摩擦ローラ式変速機を、オルタネータ等の自動車用補機の回転軸を回転駆動する為の増速機として用いる事が考えられる。即ち、この回転軸を入力軸１と結合すると共に、出力軸４をプーリと結合し（入出力を逆転し）、更に、可動ローラ１８並びに一方向クラッチ１２の係合子１３、１３がくさび状に食い込む方向を回転方向に応じて規制する事が考えられる。但し、単にこの様な構成を採用しただけでは、一方向クラッチ１２のトルク容量を確保しにくくなる等、増速機として十分な機能を発揮できない可能性がある他、耐久性も確保しにくくなる可能性がある。
【００１５】
【特許文献１】特開２００１−３３６５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明のクラッチ機構付増速装置は、上述の様な事情に鑑みて、例えば高速運転されるオルタネータ等の自動車用補機の回転駆動装置として用いた場合でも、トルク容量並びに耐久性を十分に確保でき、しかも、必要に応じて、小型に構成できると共に、プーリに掛け渡す無端ベルトの耐久性も確保できる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のクラッチ機構付増速装置は、入力部材と、出力部材と、増速機と、一方向クラッチとを備える。
このうちの入力部材は、円筒状に造られて外径側に配置される。
又、上記出力部材は、円柱状に造られて上記入力部材の内径側に配置される。
又、上記増速機は、上記入力部材の内周面と上記出力部材の外周面との間に設置されて、この入力部材の回転速度を増速してこの出力部材に伝達する。この様な増速機としては、例えば、前述の図４〜５に示した様な、可動ローラ１８を備えた摩擦ローラ式変速機、或は、総ての中間ローラを同径で変位不能の静止ローラとした摩擦ローラ式変速機、又は、総ての中間部材を、互いに同径で変位不能の中間歯車とすると共に、外径側部材をリング歯車とし、内径側部材を太陽歯車とした歯車式変速機等の変速機が挙げられる。
又、上記一方向クラッチは、上記入力部材の内周面と上記増速機の外周面との間に設けられたものである。この様な一方向クラッチとしては、例えば、ローラクラッチ、カムクラッチ（スプラグクラッチ）、ラチェット式クラッチ等、各種構造のものが挙げられる。
【００１８】
特に、上述の様な本発明のクラッチ機構付増速装置を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、増速機を、一方向クラッチを構成する一方向クラッチ用内輪の内径側に、この一方向クラッチ用内輪との間でのトルク伝達を可能に支持された増速機用外輪と、この増速機用外輪の内径側に配置されて出力部材との間でトルクを伝達する中心ローラと、この増速機用外輪の内周面とこの中心ローラの外周面との間の環状空間内に配置されてこの増速機用外輪からこの中心ローラにトルクを伝達する複数個の中間ローラとから成る摩擦ローラ式変速機とする。
即ち、上記増速機を、例えば、前述の図４〜５に示した様な、可動ローラ１８を備えた摩擦ローラ式変速機、或は、総ての中間ローラを同径で変位不能の静止ローラとした摩擦ローラ式変速機とする。
【００１９】
又、この場合により好ましくは、請求項３に記載した発明の様に、増速機用外輪を一方向クラッチ用内輪に対し、径方向の変位を可能に支持する。又、中心ローラをこの増速機用外輪の中心から径方向に外れた位置に配置する。そして、環状空間内に配置した複数個の中間ローラのうちの少なくとも１個の中間ローラを、この環状空間のうちで径方向に関する幅寸法が周方向に漸次変化する部分に、この周方向の変位を可能に、且つ、この幅寸法が狭くなる方向に弾力を付与された状態で回転自在に設けられた可動ローラとする。又、残りの中間ローラを、この可動ローラから周方向に外れた部分に、回転のみ自在に設けられた静止ローラとする。そして、この可動ローラが上記環状空間の幅寸法が狭くなる方向に変位する状態で上記外輪が回転する方向と、一方向クラッチをロックさせる為の入力部材の回転方向とを一致させる。
即ち、上記増速機を、例えば、前述の図４〜５に示した様な、可動ローラ１８を備えた摩擦ローラ式変速機とすると共に、この摩擦ローラ式変速機がロック状態となる（クラッチ機構が接続された状態となる）上記外輪の回転方向と、上記一方向クラッチがロック状態となる上記入力部材の回転方向とを一致させる。
【００２０】
又、上述の様な本発明のクラッチ機構付増速装置を実施する場合に好ましくは、請求項４に記載した発明の様に、入力部材と、出力部材と、一方向クラッチと、増速機との、少なくともそれぞれの軸方向一部同士を、径方向に関して互いに重畳させる。
【発明の効果】
【００２１】
上述の様に構成する本発明のクラッチ機構付増速装置は、例えば高速運転されるオルタネータ等の自動車用補機の回転駆動装置として用いる事ができ、しかも、トルク容量並びに耐久性を十分に確保できる。
即ち、一方向クラッチを、入力部材の内周面と、この入力部材の内径側に配置される増速機の外周面との間に設けている為、この一方向クラッチの径を確保し易い。即ち、この一方向クラッチとして大型（径の大きい）ものを用いる事ができ、その分、この一方向クラッチを構成する各係合子を外径側に位置させる事ができる（各係合子のピッチ円直径を大きくできる）と共に、これら各係合子の組み込み数を増やす事ができる。この為、この一方向クラッチ、延いては、クラッチ機構付増速装置全体としてのトルク容量並びに耐久性を十分に確保できる。
【００２２】
又、請求項２に記載した発明の様に、増速機を摩擦ローラ式変速機とした場合には、歯車を用いた遊星歯車式変速機に比べ、バックラッシに伴う振動や騒音の発生、耐久性の低下を抑えられ、静音性並びに高寿命化を図れる。
又、請求項３に記載した発明の様に、増速機を、可動ローラを備えた摩擦ローラ式変速機とした場合には、一方向クラッチだけでなく、増速機自身にもクラッチ機構が備わる為、出力部材から入力部材に向けて動力が伝達される（入力部材が出力部材の回転に関して無用の抵抗になる）事を確実に防止できる。
【００２３】
又、請求項４に記載した発明の様に、入力部材と出力部材と一方向クラッチと増速機とを径方向に関して互いに重畳させた場合には、軸方向寸法の低減を図る事ができ、クラッチ機構付増速装置の組み込み性（組み込み易さ）を確保できる。
この場合に、例えば入力部材をプーリとすると共に、出力部材をオルタネータ等の自動車用補機の回転軸とした場合には、このプーリの外径を過度に小さくしなくても、この回転軸を高速で回転させられる。この為、この回転軸の回転速度の増大を図りつつ、伝達動力の大きい大型の無端ベルト（太いベルト）を掛け渡す事ができる。この結果、無端ベルトを多本掛けする場合に比べ、プーリの軸方向寸法の低減を図る事ができ、エンジンルーム等の限られた空間内への組み込み性（組み込み易さ）を確保できる。又、これと共に、無端ベルト同士の接触、横転（よじれ、外れ）等の防止も図れ、この無端ベルトの耐久性の確保も図れる。しかも、駆動軸（エンジンのクランク軸）と従動軸（自動車用補機の回転軸）との間の変速比を、駆動側、従動側各プーリの外径寸法だけでなく、中心ローラ及び各中間ローラの外径寸法、並びに、外輪の内径寸法を調節する事により、所望の値に規制できる。この為、設定できる変速比の自由度を確保でき、例えば更なる回転軸の高速化（例えばオルタネータの高容量化）の要求にも応えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１〜３は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例のクラッチ機構付増速装置は、特許請求の範囲に記載した入力部材に相当するプーリ２４と、同じく出力部材に相当する回転軸２５と、同じく増速機に相当する摩擦ローラ式変速機３９と、一方向クラッチ１２ａとを備える。このうちのプーリ２４は、円筒状に造られもので、上記回転軸２５及び摩擦ローラ式変速機３９、一方向クラッチ１２ａの外径側に配置されており、外周面に図示しないベルト（無端ベルト）を掛け渡す為のベルト溝３１を設けている。又、上記回転軸２５は、円柱状に造られたもので、上記プーリ２４及び摩擦ローラ式変速機３９、一方向クラッチ１２ａの内径側に配置されている。尚、この様な回転軸２５は、例えばオルタネータ等の自動車用補機の回転軸（被駆動軸）に結合され、又は、この回転軸（被駆動軸）と一体に形成される。
【００２５】
又、上記摩擦ローラ式変速機３９は、上記プーリ２４の内周面と上記回転軸２５の外周面との間に設置されて、このプーリ２４の回転速度を増速してこの回転軸２５に伝達する。この様な摩擦ローラ式変速機３９は、ハウジング１９ａと、中心ローラ２と、外輪３と、複数本の支持軸５、５と、複数個の中間ローラ６、６とを備える。このうちのハウジング１９ａは、図示しない自動車用補機のケーシングに固定され（又は、ケーシングと一体に形成され）る本体部２６と、抑え板部２８とから成る。この抑え板部２８は、この本体部２６の片側面（図１の左側面）のうちで、上記中心ローラ２の周方向に関し、上記各中間ローラ６、６から外れた部分に、この片側面から突出する状態で設けた突出部２７、２７を介して、上記本体部２６に結合固定されている。又、上記回転軸２５は、この様なハウジング１９ａの本体部２６に設けた通孔２９に、第一の玉軸受３０を介して回転自在に支持されている。又、上記プーリ２４は、その軸方向両端部内周面と上記ハウジング１９ａの本体部２６の外周面及び抑え板部２８の外周面との間にそれぞれ設けた第二、第三の玉軸受３２、３３により、上記ハウジング１９ａに対し回転自在に支持されている。
【００２６】
又、上記中心ローラ２は、上記回転軸２５の一端部（図１の左端部）に、この回転軸２５と一体、且つ、同心に設けられており、その外周面を第一の円筒面７としている。又、上記外輪３は、内周面を第二の円筒面８として上記中心ローラ２の周囲に、この中心ローラ２に対する相対回転を自在に設けている。そして、この外輪３と上記プーリ２４とを、上記一方向クラッチ１２ａを介して連結する事により、これらプーリ２４と外輪３との間で所定方向の回転力の伝達を可能にしている。即ち、本例の場合は、図３に詳示する様に、この一方向クラッチ１２ａを、係合子１３、１３をローラとしたローラクラッチとしている。又、この一方向クラッチ１２ａを構成する一方向クラッチ用内輪１４ａを、上記外輪３のラジアル方向に関する若干の変位を許容しつつ、この外輪３の回転力を伝達可能に、この外輪３と組み合わせている。この為に本例の場合には、上記一方向クラッチ用内輪１４ａと上記外輪３とを径方向に重畳する状態で設けると共に、このうちの一方向クラッチ用内輪１４ａの内周面にこの内周面から径方向内方に突出する状態で設けた複数の突片３４、３４と、上記外輪３の軸方向一端縁部（図１の左端縁部）に形成した切り欠き３５、３５とを、ラジアル方向に関する若干の変位自在に係合させている。そして、上記各突片３４、３４を上記各切り欠き３５、３５の奥部（図１の右部）に進入させた状態で、上記外輪３の端部内周面に形成した係止溝３６に止め輪３７を係止して、上記各突片３４、３４が上記各切り欠き３５、３５から抜け出ない様にしている。
【００２７】
又、上記一方向クラッチ１２ａを構成する一方向クラッチ用外輪１５ａを、上記プーリ２４の内周面に、締り嵌めにより内嵌固定している。そして、上記一方向クラッチ１２ａを、上記プーリ２４から上記外輪３に向けてのみ回転力を伝達するものとしている。即ち、上記一方向クラッチ１２ａを、上記一方向クラッチ用外輪１５ａを内嵌固定した上記プーリ２４が、上記一方向クラッチ用内輪１４ａと共に回転する上記外輪３に対し図２の反時計方向に回転する場合に、上記一方向クラッチ１２ａを構成する上記各係合子１３、１３が、上記一方向クラッチ用内輪１４ａの外周面と上記一方向クラッチ用外輪１５ａの内周面と間の略円筒状の空間のうちで直径方向の幅が狭くなった部分にくさび状に食い込むものとしている。そして、この様に係合子１３、１３がくさび状に食い込んだ状態で、上記プーリ２４と外輪３との間で回転力の伝達が行われる（所謂ロック状態となる）様にしている。尚、この様に一方向クラッチ１２ａがロック状態となる上記プーリ２４の回転方向は、後述する様に、摩擦ローラ式変速機３９がロック状態となる（クラッチが接続された状態となる）外輪３の回転方向と一致する。
【００２８】
尚、本例の場合は、上記一方向クラッチ１２ａをローラクラッチとしているが、この様なローラクラッチだけでなく、カムクラッチ（スプラグクラッチ）、ラチェット式クラッチ等、従来から広く知られている各種構造のものを使用できる。又、本例の場合は、上記一方向クラッチ用内輪１４ａの軸方向両端部外周面と上記プーリ２４の内周面との間で、上記各係合子１３、１３を軸方向両側から挟む位置に、１対のサポート軸受３８、３８を設け、上記一方向クラッチ１２ａにラジアル荷重が負荷されるのを防止すると共に、上記一方向クラッチ用内輪１４ａと上記プーリ２４とを同心に保持している。尚、上記各サポート軸受３８、３８は、玉軸受の他、円筒ころ軸受等の各種転がり軸受を、更には滑り軸受を使用できる。
【００２９】
又、前記各支持軸５、５は、前記第一の円筒面７と前記第二の円筒面８との間の環状空間１６内に、前記中心ローラ２と平行に配置している。又、前記各中間ローラ６、６は、上記各支持軸５、５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１７、１７としている。そして、上記中心ローラ２の中心と上記外輪３の中心とを、図１にαで示す分偏心させ、上記環状空間１６の幅寸法を円周方向に亙って不同にしている。又、この様に環状空間１６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６、６の外径を異ならせている。即ち、上記外輪３に対し上記中心ローラ２が偏心している側（図２の下側）に位置する中間ローラ６、６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３に対し上記中心ローラ２が偏心しているのと反対側（図２の上側）に位置する中間ローラ６の径を、上記偏心している側の中間ローラ６、６の径よりも大きくしている。
【００３０】
そして、上記複数個（３個）の中間ローラ６、６のうち、図２の左下側の中間ローラ６を、上記環状空間１６の円周方向に関する変位を可能に支持して可動ローラ１８としている。この為に、この可動ローラ１８を支持する支持軸５の軸方向両端部を、ハウジング１９ａを構成する本体部２６と抑え板部２８とにそれぞれ設けた、上記外輪３の円周方向に長い支持孔２０に、緩く係合させている。又、これと共に、上記可動ローラ１８を上記環状空間１８の幅の狭い部分に向け移動させるべく、この可動ローラ１８を支持する上記支持軸５の軸方向両端部を、１対の圧縮コイルばね２１によりそれぞれ弾性的に押圧している。これに対して、残りの中間ローラ６、６である、図２の上側の中間ローラ６及び右下側の中間ローラ６は、変位不能に支持して静止ローラ２２、２２としている。この為に、上記各静止ローラ２２、２２を支持する支持軸５、５の軸方向両端部を、上記ハウジング１９ａを構成する本体部２６と抑え板部２８とにそれぞれ設けた、これら各支持軸５、５の外径とほぼ同じ内径を有する嵌合孔２３、２３に、圧入固定若しくはほぼがたつきなく挿入している。又、この様な３個の、それぞれが中間ローラ６、６である可動ローラ１８及び静止ローラ２２、２２の外周面（第三の円筒面１７、１７）を、上記中心ローラ２の外周面（第一の円筒面７）と上記外輪３の内周面（第二の円筒面８）とに当接させている。そして、上記中心ローラ２及び外輪３が所定方向に、前記プーリ２４と前記回転軸２５との間の変速比に見合う速度比で回転する場合に、上記可動ローラ１８を、上記環状空間１６の幅の狭い部分に向け移動自在としている。
【００３１】
上述の様に構成する本例のクラッチ機構付摩擦ローラ式変速機の場合、上記プーリ２４の回転は、前記一方向クラッチ１２ａを介して、上記外輪３に伝達されると共に、この外輪３の内周面である第二の円筒面８と、上記可動ローラ１８及び各静止ローラ２２、２２の外周面である第三の円筒面１７、１７との当接部を介して、これら可動ローラ１８及び各静止ローラ２２、２２に伝わる。更に、これら可動ローラ１８及び各静止ローラ２２、２２の回転は、上記各第三の円筒面１７、１７と上記中心ローラ２の外周面である第一の円筒面７との当接部を介して、この中心ローラ２に伝わる。そして、この中心ローラ２を設けた上記回転軸２５が、上記外輪３とは逆方向（図２の時計方向）に回転駆動される。この際、上記一方向クラッチ１２ａは、繋がれた状態となる。
【００３２】
上記プーリ２４により上記回転軸２５を回転駆動すべく、上記プーリ２４、延いては外輪３が図２の反時計方向に回転すると、上記可動ローラ１８が、この外輪３から加わる力と各圧縮コイルばね２１の弾力とにより、第一、第二の円筒面７、８同士の間に存在する環状空間１６内で、この環状空間１６の幅の狭い部分（図２の下側中央部分）に向け移動する。この結果、上記可動ローラ１８の外周面である第三の円筒面１７が、上記第一の円筒面７と第二の円筒面８とを強く押圧する。そして、この可動ローラ１８に関する第三の円筒面１７と上記第一、第二の円筒面７、８との当接部の当接圧が高くなり、上記外輪３が直径方向に関して僅かに変位する。この結果、残り２個の中間ローラである静止ローラ２２、２２の外周面である第三の円筒面１７、１７と、上記第一、第二の円筒面７、８との当接部の当接圧も高くなる。そして、クラッチ機構が接続された状態になって、上記中心ローラ２及び上記回転軸２５が、図２の時計方向に回転する。
【００３３】
一方、上記プーリ２４が停止した状態のまま、上記回転軸２５が、図２の時計方向に回転する等、この回転軸２５の回転速度がこのプーリ２４の回転速度に見合う速度よりも速くなる様な場合には、上記可動ローラ１８が、上記中心ローラ２から加わる力により、前記各圧縮コイルばね２１の弾力に抗し、上記環状空間１６内で、この環状空間１６の幅の広い部分（図２の左側中央部分）に向け移動（退避）する傾向になる。この結果、上記可動ローラ１８の外周面である第三の円筒面１７が、上記第一の円筒面７と第二の円筒面８とを押圧しなくなる。そして、この可動ローラ１８並びに上記各静止ローラ２２、２２に関する第三の円筒面１７、１７と、上記第一、第二の円筒面７、８との当接部の当接圧が、低下若しくは喪失する。この結果、クラッチ機構の接続が断たれた状態になって、上記回転軸２５の回転が、上記外輪３、延いては、上記プーリ２４にまで伝達されなくなる。更に、図示の例の構造の場合は、この様にクラッチ機構の接続が断たれた状態で、前記一方向クラッチ１２ａの接続も断たれた状態となる。この為、この様な一方向クラッチ１２ａの接続が断たれる事によっても、上記プーリ２４と上記回転軸２５との間での動力伝達が断たれる。
【００３４】
上述の様に構成する本例の場合には、高速運転されるオルタネータ等の自動車用補機の回転駆動装置として用いる事ができ、しかも、トルク容量並びに耐久性を十分に確保できる。
即ち、一方向クラッチ１２ａを、上記プーリ２４の内周面と、このプーリ２４の内径側に配置される摩擦ローラ式変速機３９の外輪３の外周面との間に設けている為、この一方向クラッチ１２ａの径を確保し易い。即ち、この一方向クラッチ１２ａとして大型（径の大きい）ものを用いる事ができ、その分、この一方向クラッチ１２ａを構成する各係合子１３、１３を外径側に位置させる（これら各係合子１３、１３のピッチ円を大きくする）事ができると共に、これら各係合子１３、１３の組み込み数を増やす事ができる。この為、この一方向クラッチ１２ａ、延いては、回転駆動装置全体としてのトルク容量並びに耐久性を十分に確保できる。上記ピッチ円を大きくすると、上記各係合子１３、１３に加わる遠心力が大きくなるが、本例の場合には、この遠心力により、上記一方向クラッチ１２ａの接続が無用に断たれる事はない。この理由は、クラッチ用のランプ部（凹部）を一方向クラッチ用内輪１４ａの外周面に設け、一方向クラッチ用外輪１５ａの内周面を単なる円筒面としている為である。
【００３５】
又、本例の場合には、上記回転軸２５から上記プーリ２４に回転力が伝達される事を確実に防止して、このプーリ２４の回転速度の変動（低下）に拘らず、増速側である上記回転軸２５の回転速度を変動（低下）しにくくできる。即ち、上記プーリ２４と上記外輪３との間にこのプーリ２４からこの外輪３に向けてのみ回転力を伝達する一方向クラッチ１２ａを設けている為、上記回転軸２５の回転速度が低下した場合に、摩擦ローラ式変速機３９のクラッチ機構の接続が断たれる（可動ローラ１８が環状空間１６の幅の広い部分に向け退避して、外輪３と中心ローラ２との間での回転力の伝達が断たれる）だけでなく、上記一方向クラッチ１２ａの接続も断たれる。この為、上記プーリ２４の回転速度の低下に伴って、増速側である上記回転軸２５の回転速度がそのまま低下する（例えば慣性で回転し続ける回転軸２５の回転速度を過度に低下させる）事を確実に防止できる。従って、例えばオルタネータ等の自動車用補機の回転軸２５を高速で回転させる事と、エンジンの回転速度の変動に拘らずこの自動車用補機を効率良く運転（駆動）させる事との両立を、高次元で図れる。
【００３６】
更に、本例の場合には、プーリ２４と回転軸２５と摩擦ローラ式変速機３９と一方向クラッチ１２ａとを径方向に関して互いに重畳させている為、クラッチ機構付増速装置全体としての軸方向寸法の低減を図る事ができ、上記プーリ２４を含んで構成される回転駆動装置の組み込み性（組み込み易さ）を確保できる。しかも、本例の場合には、上記プーリ２４の回転を増速して上記回転軸２５に伝達する為、このプーリ２４の外径を過度に小さくしなくても、この回転軸２５を高速で回転できる。この為、この回転軸２５の回転速度の増大を図りつつ、伝達動力の大きい大型の無端ベルト（太いベルト）を掛け渡す事ができ、無端ベルトを多本掛けする場合に比べ、上記プーリ２４の軸方向寸法の低減を図れ、エンジンルーム等の限られた空間内への組み込み性（組み込み易さ）をより確保できる。又、これと共に、無端ベルト同士の接触、横転（よじれ、外れ）等の防止も図れ、この無端ベルトの耐久性の確保も図れる。しかも、駆動軸（エンジンのクランク軸）と従動軸である回転軸２５との間の変速比を、駆動側、従動側各プーリ２４の外径寸法だけでなく、中心ローラ２及び各中間ローラ６、６の外径寸法、並びに、外輪３の内径寸法を調節する事により、所望の値に規制できる。この為、設定できる変速比の自由度を確保でき、例えば更なる回転軸２５の高速化（例えばオルタネータの高容量化）の要求にも応えられる。
【００３７】
又、本例の場合には、増速機を摩擦ローラ式変速機としているので、歯車を用いた歯車式変速機に比べ、バックラッシに伴う振動や騒音の発生、耐久性の低下を抑えられ、静音性並びに高寿命化を図れる。又、本例の場合には、上記増速機を、可動ローラ１８を備えた摩擦ローラ式変速機３９としているので、一方向クラッチ１２ａだけでなく、増速機自身にもクラッチ機構が備わる為、回転軸２５からプーリ２４に向けて動力が伝達される事を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す、図２のＡ−Ａ断面図。
【図２】図１のＢ−Ｂ断面図。
【図３】一方向クラッチを示す図で、（イ）はこの一方向クラッチをクラッチ用外輪を省略して径方向外側から見た図、（ロ）は、図２のＣ部拡大図。
【図４】従来構造の１例を示す断面図。
【図５】図４のＤ−Ｄ断面図。
【図６】一方向クラッチを示す図で、（イ）はこの一方向クラッチをクラッチ用外輪を省略して径方向外側から見た図、（ロ）は、図４のＥ−Ｅ断面に相当する図。
【符号の説明】
【００３９】
１    入力軸
２    中心ローラ
３    外輪
４    出力軸
５    支持軸
６    中間ローラ
７    第一の円筒面
８    第二の円筒面
９    連結板
１０    伝達軸部
１１    円筒部
１２、１２ａ  一方向クラッチ
１３    係合子
１４、１４ａ  一方向クラッチ用内輪
１５、１５ａ  一方向クラッチ用外輪
１６    環状空間
１７    第三の円筒面
１８    可動ローラ
１９、１９ａ  ハウジング
２０    支持孔
２１    圧縮コイルばね
２２    静止ローラ
２３    嵌合孔
２４    プーリ
２５    回転軸
２６    本体部
２７    突出部
２８    抑え板部
２９    通孔
３０    第一の玉軸受
３１    ベルト溝
３２    第二の玉軸受
３３    第三の玉軸受
３４    突片
３５    切り欠き
３６    係止溝
３７    止め輪
３８    サポート軸受
３９    摩擦ローラ式変速機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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