(57)【要約】【課題】トラクション部でのスピン損失の発生を防止して、伝達効率の向上を図る。【解決手段】環状ローラ５ａを、ばね鋼の如き弾性を有する金属材料により、断面形状が弓形で、軸方向中央部の内径が軸方向両端部の内径よりも小さくなる様に、全体を円環状に造る。前記環状ローラ５ａの軸方向片端面をハウジング１９に対し、軸受２１により回転方向の変位を可能に支持し、軸方向他端面とこのハウジング１９との間にローディングカム装置２０を設ける。【選択図】図１
2014163495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、太陽ローラと、環状ローラと、複数個の中間ローラと、出力軸と、ローディングカム装置とを備え、
このうちの太陽ローラは、前記入力軸により回転駆動されるもので、外周面を転がり接触面としており、
前記環状ローラは、前記太陽ローラの周囲にこの太陽ローラと同心に配置されたもので、内周面を転がり接触面としており、
前記各中間ローラは、この太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面との間の環状空間の円周方向複数箇所に、それぞれが前記入力軸と平行に配置された自転軸を中心とする回転自在に支持された状態で、それぞれの外周面を前記太陽ローラの外周面及び前記環状ローラの内周面に転がり接触させており、
前記ローディングカム装置は、前記入力軸の回転に基づいて軸方向厚さを増大させ、軸方向の推力を発生させるもので、この軸方向の推力により、前記各中間ローラの外周面と、前記太陽ローラの外周面及び前記環状ローラの内周面との転がり接触部の面圧を調整可能としており、
前記環状ローラと前記各自転軸を支持した部材とのうちの一方の部材を、前記太陽ローラを中心とする回転を阻止した状態とし、他方の部材を前記出力軸に結合して、この他方の部材によりこの出力軸を回転駆動自在とした摩擦ローラ式減速機に於いて、
前記ローディングカム装置を、前記環状ローラと、運転時にも回転しないか、或いはこの環状ローラと共に回転するハウジングとの間に設けており、前記軸方向の推力に基づいて、前記環状ローラの内周面のうちの少なくとも前記各中間ローラの外周面と転がり接触する部分の内径を縮める事を特徴とする摩擦ローラ式減速機。
【請求項２】
前記環状ローラの断面形状を弓形とし、この環状ローラの内周面のうちで前記各中間ローラの外周面と転がり接触する軸方向中央部の内径が、軸方向両端部の内径よりも小さく、
前記ローディングカム装置は、前記環状ローラの軸方向両端面のうちの少なくとも一方の端面の円周方向複数箇所に設けられた変位側カム面と、前記ハウジングのうちでこの一方の端面に対向する部分の円周方向複数箇所に設けられた被変位側カム面との間に転動体を挟持して成り、前記各変位側カム面及びこれら各被変位側カム面はそれぞれ、軸方向に関する深さが円周方向に関して漸次変化して端部に向かうに従って浅くなる形状を有するものである、請求項１に記載した摩擦ローラ式減速機。
【請求項３】
前記環状ローラは、それぞれの内周面が先端面に向かうに従って内径が大きくなる方向に傾斜した傾斜面である、１対の押圧部材の先端面同士を、隙間を介在させた状態で互いに対向させ、これら両押圧部材の内径側に、内周面を転がり接触面とした環状部材を、これら両押圧部材のうちの少なくとも一方の押圧部材と同期した回転を可能に内嵌して成り、
前記ローディングカム装置は、前記一方の押圧部材の基端面の円周方向複数箇所に設けられた変位側カム面と、前記ハウジングのうちで、この一方の押圧部材の基端面に対向する部分の円周方向複数箇所に設けられた被変位側カム面との間に転動体を挟持して成り、前記各変位側カム面及びこれら各被変位側カム面はそれぞれ、軸方向に関する深さが円周方向に関して漸次変化して端部に向かうに従って浅くなる形状を有するものであり、前記軸方向の推力に基づき、前記両押圧部材を互いに近付く方向に変位させる事で、前記環状部材の内径を縮径する、請求項１に記載した摩擦ローラ式減速機。
【請求項４】
前記ハウジングが、回転を阻止した状態で支持固定されており、前記ローディングカム装置が発生する軸方向の力に基づいて、前記環状ローラが前記太陽ローラの周囲で回転するのを阻止し、前記各中間ローラが、前記各自転軸の周囲で回転しつつ前記太陽ローラの周囲で回転する遊星ローラであって、これら各自転軸を支持する部材を前記出力軸に結合している、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した摩擦ローラ式減速機。
【請求項５】
前記各自転軸を支持する部材が回転せず、前記各中間ローラがこれら各自転軸の周囲で自転のみして、前記太陽ローラから前記環状ローラにトルクを伝達するものであり、前記環状ローラが、前記ローディングカム装置及び前記ハウジングを介して前記出力軸と同心に結合されていて、この出力軸と共に回転するものである、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した摩擦ローラ式減速機。
【請求項６】
電動モータと、この電動モータの出力軸と共に回転する入力軸を有する摩擦ローラ式減速機と、この摩擦ローラ式減速機の出力軸により回転駆動される入力側伝達軸と出力側伝達軸とを有し、これら入力側伝達軸と出力側伝達軸との間の減速比を、少なくとも高低の２段階に変換可能な変速装置と、この変速装置の出力側伝達軸の回転を駆動輪に伝達する為の回転伝達装置とを備えた電気自動車用駆動装置に於いて、
前記摩擦ローラ式減速機が、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載した摩擦ローラ式減速機である事を特徴とする電気自動車用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば電気自動車の駆動系に組み込んだ状態で、電動モータから駆動輪にトルクを伝達する、摩擦ローラ式減速機、及び、この摩擦ローラ式減速機を組み込んだ電気自動車用駆動装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年普及し始めている電気自動車の利便性を向上させるべく、充電１回当りの走行可能距離を長くする為に、電動モータの効率を向上させる事が重要である。この効率を向上させるには、高速回転する小型の電動モータを使用し、この電動モータの出力軸の回転を減速してから駆動輪に伝達する事が効果がある。この場合に使用する減速機のうち、少なくとも前記電動モータの出力軸に直接繋がる第一段目の減速機は、運転速度が非常に速くなるので、運転時の振動及び騒音を抑える為に、摩擦ローラ式減速機を使用する事が考えられる。この様な場合に使用可能な摩擦ローラ式減速機として、例えば特許文献１〜３に記載されたものが知られている。このうちの特許文献３に記載された従来構造に就いて、図８〜１０により説明する。
【０００３】
この摩擦ローラ式減速機１は、入力軸２と、出力軸３と、太陽ローラ４と、環状ローラ５と、それぞれが中間ローラである複数個の遊星ローラ６、６と、ローディングカム装置７とを備える。
このうちの太陽ローラ４は、軸方向に分割された１対の太陽ローラ素子８ａ、８ｂを前記入力軸２の周囲に、互いの先端面同士の間に隙間を介在させた状態で互いに同心に、且つ、このうちの一方の太陽ローラ素子８ａを前記入力軸２に対する相対回転を可能に配置して成る。前記両太陽ローラ素子８ａ、８ｂの外周面は、それぞれの先端面に向かうに従って外径が小さくなる方向に傾斜した傾斜面であって、これら両傾斜面を転がり接触面としている。即ち、この転がり接触面の外径は、前記太陽ローラ４の軸方向中間部で小さく、両端部に向かうに従って大きくなる。
【０００４】
又、前記環状ローラ５は、全体を円環状としたもので、前記太陽ローラ４の周囲にこの太陽ローラ４と同心に配置した状態で、図示しないハウジング等の固定の部分に支持固定している。又、前記環状ローラ５の内周面は、軸方向中央部に向かうに従って内径が大きくなる方向に傾斜した転がり接触面としている。
又、前記各遊星ローラ６、６は、前記太陽ローラ４の外周面と前記環状ローラ５の内周面との間の環状空間９の円周方向複数箇所に配置している。前記各遊星ローラ６、６は、それぞれが前記入力軸２及び前記出力軸３と平行に配置された、自転軸である遊星軸１０、１０の周囲に、ラジアルニードル軸受を介して、回転自在に支持している。これら各遊星軸１０、１０の基端部は、前記出力軸３の基端部に結合固定されたキャリア１１に、支持固定されている。前記各遊星ローラ６、６の外周面は、母線形状が部分円弧状の凸曲面で、それぞれ前記太陽ローラ４の外周面と前記環状ローラ５の内周面とに転がり接触している。
【０００５】
更に、前記ローディングカム装置７は、一方の太陽ローラ素子８ａと、前記入力軸２との間に設けている。この為に、この入力軸２の中間部に、止め輪１２により支え環１３を係止し、この支え環１３と前記一方の太陽ローラ素子８ｂとの間に、この支え環１３の側から順番に、皿ばね１４と、カム板１５と、それぞれが転動体である複数個の玉１６、１６とを設けている。そして、互いに対向する、前記一方の太陽ローラ素子８ａの基端面と前記カム板１５の片側面との、それぞれ円周方向複数箇所ずつに、被駆動側カム面１７、１７と駆動側カム面１８、１８とを設けている。これら各カム面１７、１８はそれぞれ、軸方向に関する深さが円周方向に関して中央部で最も深く、同じく両端部に向かうに従って漸次浅くなる形状を有する。
【０００６】
この様なローディングカム装置７は、前記入力軸２が停止している状態では、前記各玉１６、１６が、図１０の（Ａ）に示す様に、前記各カム面１７、１８の最も深くなった部分に位置する。この状態では、前記皿ばね１４の弾力により、前記一方の太陽ローラ素子８ａを前記他方の太陽ローラ素子８ｂに向け押圧する。これに対して、前記入力軸２が回転すると、前記各玉１６、１６が、図１０の（Ｂ）に示す様に、前記各カム面１７、１８の浅くなった部分に移動する。そして、前記一方の太陽ローラ素子８ａと前記カム板１５との間隔を拡げ、前記一方の太陽ローラ素子８ａを前記他方の太陽ローラ素子８ｂに向け押圧する。この結果、この一方の太陽ローラ素子８ａはこの他方の太陽ローラ素子８ｂに向け、前記皿ばね１４の弾力と、前記各カム面１７、１８に対して前記各玉１６、１６が乗り上げる事により発生する推力とのうちの、大きな方の力で押圧されつつ回転駆動される。
【０００７】
上述の様な摩擦ローラ式減速機１の運転時には、前記ローディングカム装置７が発生する軸方向の推力により、前記両太陽ローラ素子８ａ、８ｂの間隔が縮まる。そして、これら両太陽ローラ素子８ａ、８ｂにより構成される前記太陽ローラ４の外周面と、前記各遊星ローラ６、６の外周面との転がり接触部の面圧が上昇する。この面圧上昇に伴ってこれら各遊星ローラ６、６が、前記太陽ローラ４及び前記環状ローラ５の径方向に関して外方に押される。すると、この環状ローラ５の内周面と前記各遊星ローラ６、６の外周面との転がり接触部の面圧も上昇する。この結果、前記入力軸２と前記出力軸３との間に存在する、動力伝達に供されるべき、それぞれがトラクション部である複数の転がり接触部の面圧が、前記両軸２、３同士の間で伝達すべきトルクの大きさに応じて上昇する。
【０００８】
この状態で前記入力軸２を回転させると、この回転が、前記太陽ローラ４から前記各遊星ローラ６、６に伝わり、これら各遊星ローラ６、６がこの太陽ローラ４の周囲で、自転しつつ公転する。これら各遊星ローラ６、６の公転運動は、前記キャリア１１を介して前記出力軸３により取り出せる。前記各トラクション部の面圧は、前記両軸２、３同士の間で伝達すべきトルクの大きさに応じた適正なものとなり、前記各トラクション部で過大な滑りが発生したり、或いは、これら各トラクション部の面圧が過大になる事に伴う転がり抵抗が徒に増大する事を防止できる。
【０００９】
上述の様な従来の摩擦ローラ式減速機１は、伝達効率の向上の面から改良の余地がある。即ち、前記両太陽ローラ素子８ａ、８ｂの外周面により構成される前記太陽ローラ４の転がり接触面の外径は、軸方向中間部で小さく、両端部に向かうに従って大きくなっている。これに合わせて、前記各遊星ローラ６、６の外周面を、母線形状が部分円弧状の凸曲面とし、前記環状ローラ５の内周面を、軸方向中央部に向かうに従って内径が大きくなる方向に傾斜した転がり接触面としている。従って、前記各遊星ローラ６、６の外周面と、前記太陽ローラ４及び前記環状ローラ５との転がり接触部（トラクション部）の中心軸が、前記各ローラ４〜６の回転中心軸と非平行になり、これら各トラクション部ででスピン損失が発生する。
尚、特許文献４〜５には、ローディングカム装置の軸方向の厚さ変化に伴う中間ローラの径方向の変位を円滑に行って、トラクション部の面圧を適正にし、摩擦ローラ式減速機の伝達効率を、より一層良好にできる構造が記載されている。但し、前記特許文献４〜５に記載された構造の場合でも、上述の様なスピン損失は発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭５９−１８７１５４号公報
【特許文献２】特開昭６１−１３６０５３号公報
【特許文献３】特開２００４−１１６６７０号公報
【特許文献４】特開２０１２−１９３７９４号公報
【特許文献５】特開２０１２−２０７７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、トラクション部でのスピン損失の発生を防止でき、伝達効率の向上を図れる摩擦ローラ式減速機、及び、この摩擦ローラ式減速機を組み込んだ電気自動車用駆動装置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】
【００１２】
本発明の摩擦ローラ式減速機及び電気自動車用駆動装置のうち、請求項１に記載した摩擦ローラ式減速機は、入力軸と、太陽ローラと、環状ローラと、複数個の中間ローラと、出力軸と、ローディングカム装置とを備える。
このうちの太陽ローラは、前記入力軸により回転駆動され、外周面を転がり接触面としている。
又、前記環状ローラは、前記太陽ローラの周囲にこの太陽ローラと同心に配置され、内周面を転がり接触面としている。
又、前記各中間ローラは、前記太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面との間の環状空間の円周方向複数箇所に、それぞれが前記入力軸と平行に配置された自転軸を中心とする回転自在に支持された状態で、それぞれの外周面を前記太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面とに転がり接触させている。
又、前記ローディングカム装置は、前記入力軸の回転に基づいて軸方向厚さを増大させ、軸方向の推力を発生させるものである。そして、この軸方向の推力により、前記各中間ローラの外周面と、前記太陽ローラの外周面及び前記環状ローラの内周面との転がり接触部（トラクション部）の面圧を、適切な大きさに調整可能としている。
更に、前記環状ローラと前記各自転軸を支持した部材とのうちの一方の部材を、前記太陽ローラを中心とする回転を阻止した状態とし、他方の部材を前記出力軸に結合して、この他方の部材によりこの出力軸を回転駆動自在している。
【００１３】
特に、本発明の摩擦ローラ式減速機に於いては、前記ローディングカム装置を、前記環状ローラと、運転時にも回転しないか、又はこの環状ローラと共に回転するハウジングとの間に設ける。そして、前記軸方向の推力に基づき、この環状ローラの内周面のうちの少なくとも前記各中間ローラの外周面との転がり接触部の内径を縮径する。
【００１４】
上述の様な本発明の摩擦ローラ式減速機を実施する場合に、具体的には請求項２に記載した発明の様に、前記環状ローラの断面形状を弓形とし、この環状ローラの内周面のうちで前記各中間ローラの外周面と転がり接触する軸方向中央部の内径を、軸方向両端部の内径よりも小さくする。又、前記ローディングカム装置を、前記環状ローラの軸方向両端面のうちの少なくとも一方の端面の円周方向複数箇所に設けられた変位側カム面と、前記ハウジングのうちでこの一方の端面に対向する部分の円周方向複数箇所に設けられた被変位側カム面との間に転動体を挟持して成るものとする。前記各変位側カム面及びこれら各被変位側カム面はそれぞれ、軸方向に関する深さが円周方向に関して漸次変化して端部に向かうに従って浅くなる形状を有する。
【００１５】
或いは、請求項３に記載した発明の様に、前記環状ローラを、それぞれの内周面が先端面に向かうに従って内径が大きくなる方向に傾斜した傾斜面である、１対の押圧部材の先端面同士を、隙間を介在させた状態で互いに対向させ、これら両押圧部材の内径側に、内周面を転がり接触面とした環状部材を、これら両押圧部材のうちの少なくとも一方の押圧部材と同期した回転を可能に内嵌して成るものとする。又、前記ローディングカム装置を、この一方の押圧部材の基端面の円周方向複数箇所に設けられた変位側カム面と、前記ハウジングのうちで、この一方の押圧部材の基端面に対向する部分の円周方向複数箇所に設けられた被変位側カム面との間に転動体を挟持して成るものとする。前記各変位側カム面及びこれら各被変位側カム面はそれぞれ、軸方向に関する深さが円周方向に関して漸次変化して端部に向かうに従って浅くなる形状を有する。そして、前記軸方向の推力に基づき、前記両押圧部材を互いに近付く方向に変位させる事で、前記環状部材の内径を縮径する様に構成する。
【００１６】
この様な本発明の摩擦ローラ式減速機を実施する場合、例えば請求項４に記載した発明の様に、前記ハウジングを、回転を阻止した状態で支持固定する。そして、前記ローディングカム装置が発生する軸方向の力に基づいて、前記環状ローラが前記太陽ローラの周囲で回転するのを阻止する。又、前記各中間ローラを、前記各自転軸の周囲で自転しつつ前記太陽ローラの周囲で公転する遊星ローラとし、これら各自転軸を支持する部材を前記出力軸に結合する。
或いは、請求項５に記載した発明の様に、前記各自転軸を支持する部材が回転せず、前記各中間ローラをこれら各自転軸の周囲で自転のみして、前記太陽ローラから前記環状ローラにトルクを伝達するものとする。又、前記環状ローラを、前記ローディングカム装置及び前記ハウジングを介して前記出力軸と同心に結合し、この出力軸と共に回転するものとする。
【００１７】
又、請求項６に記載した電気自動車用駆動装置は、電動モータと、この電動モータの出力軸と共に回転する入力軸を有する摩擦ローラ式減速機と、入力側伝達軸と出力側伝達軸との間の減速比を、少なくとも高低の２段階に変換可能な変速装置と、この変速装置の出力側伝達軸の回転を駆動輪に伝達する為の回転伝達装置とを備える。
特に、本発明の電気自動車用駆動装置に於いては、前記摩擦ローラ式減速機が、上述した様な、本発明の摩擦ローラ式減速機である。
【発明の効果】
【００１８】
上述の様に構成する本発明の摩擦ローラ式減速機及び電気自動車用駆動装置によれば、伝達効率の向上を図れる。即ち、本発明の場合、環状ローラの内周面のうちで少なくとも中間ローラの外周面と転がり接触する部分の内径を縮径する事で、動力伝達時の、これら各中間ローラの外周面と、太陽ローラの外周面及び前記環状ローラの内周面との転がり接触部（トラクション部）の面圧を適正なものとする。この為、前記太陽ローラの外周面及び前記環状ローラの内周面とのうちで、これら各トラクション部を構成する部分を単なる円筒面とする事ができる。そして、前記各トラクション部の中心軸と前記各ローラの回転中心軸とを平行にできて、これら各トラクション部でのスピン損失の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。
【図２】図１の右方から見た状態を示す端面図。
【図３】変位側、固定側各カム面と玉との係合状態を説明する為の模式図。
【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。
【図５】図４の右方から見た状態を示す端面図。
【図６】本発明の実施の形態の第３例を示す斜視図。
【図７】同じく駆動装置により得られる加速特性を説明する為の線図。
【図８】従来構造の１例を示す断面図。
【図９】一部を省略して示す、図８のａ−ａ断面図。
【図１０】ローディングカム装置が推力を発生していない状態（Ａ）と同じく発生している状態（Ｂ）とをそれぞれ示す、図９のｂ−ｂ断面に相当する模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［実施の形態の第１例］
図１〜３は、請求項１、２、４に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の摩擦ローラ式減速機１ａは、車体に対し回転を阻止した状態で支持固定したハウジング１９内に、入力軸２ａと、出力軸３ａと、太陽ローラ４ａと、環状ローラ５ａと、複数個（図示の例の場合は３個）の遊星ローラ６ａ、６ａと、ローディングカム装置２０とを収納して成る。このうちの太陽ローラ４ａは、前記入力軸２ａの先端部（図１の右端部）に、この入力軸２ａと一体に設けられ、この入力軸２ａにより回転駆動される。尚、本例の場合、前記太陽ローラ４ａの外周面は、面取り加工を施した軸方向両端縁を除き、単なる（軸方向に関して外径が変化しない）円筒面としている。
【００２１】
又、前記環状ローラ５ａは、ばね鋼の如き弾性を有する金属材料により、断面形状が弓形で、軸方向中央部の内径が軸方向両端部の内径よりも小さくなる様に、全体を円環状に造られている。この様な環状ローラ５ａは、前記太陽ローラ４ａの周囲にこの太陽ローラ４ａと同心に配置した状態で、この環状ローラ５ａの軸方向片端面（図１の左端面）を前記ハウジング１９に対し、スラスト荷重を支承可能な軸受２１を介して回転可能に支持している。
【００２２】
又、前記各遊星ローラ６ａ、６ａは、前記太陽ローラ４ａの外周面と、前記環状ローラ５ａの内周面との間の環状空間９ａの円周方向複数箇所に、自転及び公転を可能に、支持されている。即ち、前記各遊星ローラ６ａ、６ａは、それぞれが前記入力軸２ａ及び前記出力軸３ａと平行に配置され、これら各遊星ローラ６ａ、６ａと一体に設けられた、遊星軸１０ａ、１０ａにより、キャリア１１ａに回転（自転）自在に支持している。このキャリア１１ａは、軸方向に互いに離隔した状態で配置され、それぞれが円盤状若しくは円輪状である１対の支持板部２２ａ、２２ｂを備える。そして、前記各遊星軸１０ａ、１０ａの両端部を、これら両支持板部２２ａ、２２ｂの円周方向等間隔複数箇所に設けた円孔２３、２３に回転自在に内嵌（挿通）している。又、本例の場合、前記両支持板部２２ａ、２２ｂのうちの一方の支持板部２２ａの軸方向他側面（図１の右側面）の中央部に、前記出力軸３ａを、この一方の支持板部２２ａと一体に設けている。尚、前記各遊星ローラ６ａ、６ａの外周面に就いても、前記太陽ローラ４ａの場合と同様に、軸方向両端縁を除き、単なる円筒面としている。
【００２３】
又、本例の場合、前記ローディングカム装置２０を、前記環状ローラ５ａと、前記ハウジング１９との間に設けている。この為に、この環状ローラ５ａの軸方向他端面（図１の右端面）の円周方向複数箇所に、変位側カム面２４、２４を設けると共に、前記ハウジング１９に形成した内向鍔部２５の軸方向片側面の円周方向複数箇所に、被変位側カム面である固定側カム面２６、２６を設けている。これら各カム面２４、２６の形状に就いては、基本的には、前述した従来構造のローディングカム装置７の駆動側、被駆動側各カム面１７、１８の形状と同じで構わないが、要求される性能に応じて異ならせる事は自由である。何れにしても前記各カム面２４、２６は、図３に示す様に、軸方向に関する深さが円周方向に関して漸次変化するもので、円周方向中央部で最も深く、同じく両端部に向かうに従って浅くなる。
【００２４】
上述の様な摩擦ローラ式減速機１ａは、次の様に作用して、前記入力軸２ａから前記出力軸３ａに動力を、減速すると同時にトルクを増大させつつ伝達する。先ず、前記入力軸２ａにより前記太陽ローラ４ａを回転駆動し、この太陽ローラ４ａの回転を、前記各遊星ローラ６ａ、６ａの自転により前記環状ローラ５ａに伝達する。そして、この環状ローラ５ａが円周方向に僅かに回転すると、前記ローディングカム装置２０を構成する各玉１６ａ、１６ａが、前記各カム面２４、２６の最も深くなった部分から浅くなった部分に移動する。この結果、前記ローディングカム装置２０の軸方向厚さが増大し（環状ローラ５ａの軸方向他端面と、前記ハウジング１９の内向鍔部２５の間の間隔が拡がり）、前記環状ローラ５ａが、軸方向中央部の内径が小さくなる方向に弾性変形する。そして、この環状ローラ５ａの内周面と前記各遊星ローラ６ａ、６ａの外周面との転がり接触部の面圧が上昇する。この面圧上昇に伴ってこれら各遊星ローラ６ａ、６ａが、前記太陽ローラ４ａ及び前記環状ローラ５ａの径方向に関して内方に押され、この太陽ローラ４ａの外周面と前記各遊星ローラ６ａ、６ａの外周面との転がり接触部の面圧も上昇する。この結果、それぞれがトラクション部である複数の転がり接触部の面圧が、前記両軸２ａ、３ａ同士の間で伝達すべきトルクの大きさに応じて上昇する。
【００２５】
又、前記ローディングカム装置２０の軸方向厚さが増大すると、このローディングカム装置２０を構成する各玉１６ａ、１６ａが、それ以上前記各カム面２４、２６に乗り上げられなくなり、前記環状ローラ５ａの回転が阻止される。この状態で、前記入力軸２ａの回転が、前記太陽ローラ４ａから前記各遊星ローラ６ａ、６ａに伝わると、これら各遊星ローラ６ａ、６ａが前記環状空間９ａ内で、自転しつつ公転する。そして、これら各遊星ローラ６ａ、６ａの公転運動は、前記キャリア１１ａを介して前記出力軸３ａから取り出される。
【００２６】
前記入力軸２ａに加わるトルクが増大すると、前記ローディングカム装置２０を構成する前記各玉１６ａ、１６ａの、前記各カム面２４、２６への乗り上げ量が増大し、前記ローディングカム装置２０の軸方向厚さが増大する。この結果、前記摩擦ローラ式減速機１ａの各トラクション部の面圧がより一層増大し、これら各トラクション部で、過大な滑りを発生する事なく、大きなトルクの伝達が行われる。これら各トラクション部の面圧は、前記入力軸２ａと前記出力軸３ａとの間で伝達すべきトルクに応じた適正な値、具体的には必要最小限の値に適切な安全率を乗じた値に、自動的に調整される。この結果、前記両軸２ａ、３ａ同士の間で伝達されるトルクの変動に拘らず、前記各トラクション部で過大な滑りが発生したり、逆に、これら各トラクション部の転がり抵抗が徒に大きくなる事を防止できて、前記摩擦ローラ式減速機１ａの伝達効率を良好にできる。この点に就いては、前述した従来構造の場合と同様である。
【００２７】
以上の様な構成を有し上述の様に作用する本例の摩擦ローラ式減速機１ａの場合には、前記各トラクション部でのスピン損失の発生を防止でき、前記摩擦ローラ式減速機１ａの伝達効率の向上を図れる。即ち、本例の場合、前記太陽ローラ４ａの外周面及び前記各遊星ローラ６ａ、６ａの外周面を（転がり接触しない軸方向両端縁を除いて）、単なる円筒面としている。従って、前記各トラクション部の中心軸を、前記各ローラ４ａ、６ａ、５ａの回転軸と平行にする事ができ、これら各トラクション部でのスピン損失の発生を防止できる。この結果、前記摩擦ローラ式減速機１ａの伝達効率を向上できる。
【００２８】
又、本例の場合、前記ローディングカム装置２０を、外径側の前記環状ローラ５ａと、前記ハウジング１９との間に設けている為、前記各カム面２４、２６を設ける面の円周方向長さを、前述の図８〜１０に示した従来構造の場合と比較して長くできる。この結果、前記ローディングカム装置２０を構成する前記各玉１６ａ、１６ａの数を、前記従来構造に係るローディングカム装置７、７を構成する玉１６、１６の数よりも多くでき、前記各玉１６ａ、１６ａに加わる力を分散できる。更に、本例の場合には、これら各玉１６ａ、１６ａは、前記ローディングカム装置２０の軸方向厚さを増大させる為の僅かな回転を除き、回転（公転）しない。この為、前記各玉１６ａ、１６ａが、遠心力により外径側に移動して前記各カム面２４、２６の外径側周縁部に強く押し付けられる（エッジロードが加わる）事はない。従って、前記各玉１６ａ、１６ａの転動面に圧痕が形成され、過大な振動や騒音が発生したり、耐久性が損なわれるのを防止できる。
【００２９】
尚、上述の様なローディングカム装置２０を、環状ローラ５ａの軸方向両端部に設ける様に構成する事もできる。この様に構成する事により、前記ローディングカム装置２０の軸方向厚さの増大に伴い前記環状ローラ５ａの軸方向長さが減少し、この環状ローラ５ａの内径が小さくなった場合でも、この環状ローラ５ａの内周面と、各遊星ローラ６ａ、６ａの外周面との転がり接触部を、これら各遊星ローラ６ａ、６ａの軸方向中央部に位置させたままにできる。
【００３０】
又、前述した特許文献４〜５に係る摩擦ローラ式減速機を構成する中間ローラの様に、複数の遊星ローラを、ローディングカム装置の軸方向厚さの変化に伴って、摩擦ローラ式減速機の径方向変位を円滑に行える様に、キャリアに支持する事もできる。即ち、本例の場合、ローディングカム装置２０の軸方向厚さが増大すると、遊星ローラ６ａ、６ａは、遊星軸１０ａ、１０ａが弾性変位する事で、太陽ローラ４ａ及び環状ローラ５ａの径方向に変位する。この為、摩擦ローラ式減速機１ａを通過するトルクが変化した場合の前記各遊星ローラ６ａ、６ａの変位を必ずしも円滑に行えず、前記摩擦ローラ式減速機１ａの各トラクション部の面圧が不均一になり易い。そして、不均一になった場合には、この摩擦ローラ式減速機１ａの伝達効率が悪化する。これに対し、前記特許文献４〜５に記載の構造の様に、前記各遊星ローラを径方向変位を円滑に行える様にすれば、前記摩擦ローラ式減速機の各トラクション部の面圧が不均一になる事を防止できる。この結果、これら各トラクション部の面圧を適正にし、前記摩擦ローラ式減速機の伝達効率を、より一層良好にできる。
【００３１】
［実施の形態の第２例］
図４〜５は、請求項１、３、４に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の摩擦ローラ式減速機１ｂの環状ローラ５ｂは、１対の押圧部材２７ａ、２７ｂと、環状部材２８とから構成される。このうちの押圧部材２７ａ、２７ｂは、内周面を先端面に向かう程内径が大きくなる傾斜面とし、互いの先端面同士を隙間を介した状態で対向させている。そして、前記両押圧部材２７ａ、２７ｂのうちの一方の押圧部材２７ａと、ハウジング１９ａの内向鍔部２５との間に、ローディングカム装置２０ａを設けている。同じく他方の押圧部材２７ｂは、前記ハウジング１９ａの内周面に、軸方向の変位を阻止した状態で内嵌している。
【００３２】
又、前記環状部材２８は、ばね鋼等の弾性を有する金属材料により、全体を円環状としている。この環状部材２８は、内周面を遊星ローラ６ａ、６ａの外周面との転がり接触面である、単なる円筒面とし、外周面を軸方向中央部の外径が軸方向両端部の外径よりも大きい、山形としている。そして、前記環状部材２８の外周面の軸方向両端部を、前記両押圧部材２７ａ、２７ｂの内周面に、これら環状部材２８と押圧部材２７ａ、２７ｂとが同期した回転を可能に、且つ、軸方向の相対変位を可能に内嵌している。この為に、例えば前記環状部材２８の外周面の円周方向１乃至複数箇所に軸方向に設けた突条と、１対の押圧部材の内周面の円周方向１乃至複数箇所に軸方向に設けた凹溝とを、軸方向の相対変位を可能に係合させる事もできる。
【００３３】
上述の様な摩擦ローラ式減速機１ｂの運転時に、入力軸２ａの回転に基づき前記環状ローラ５ｂが僅かに回転すると、前記ローディングカム装置２０ａが軸方向の推力を発生させる。そして、この軸方向の推力により、前記両押圧部材２７ａ、２７ｂの間隔が縮まって、前記環状部材２８が縮径される。この結果、この環状部材２８の内周面と、前記各遊星ローラ６ａ、６ａの外周面との転がり接触部の面圧が上昇する。これと同時に、前記環状ローラ５ｂの回転が阻止される。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
【００３４】
［実施の形態の第３例］
図６は、請求項１、２、４、６に対応する、本発明の実施の形態の第３例として、摩擦ローラ式減速機を組み込んだ、電気自動車用駆動装置を示している。この電気自動車用駆動装置は、電動モータ２９と、摩擦ローラ式減速機１ｃと、変速装置３０と、回転伝達装置３１とを備える。この摩擦ローラ式減速機１ｃに関しては、例えば、前述の図１に示した第１例と同様の構造のものを使用し、この摩擦ローラ式減速機１ｃの入力軸２ａと、前記電動モータ２９の出力軸３２とを互いに同心に配置して、トルクの伝達を可能に接続する。又、前記摩擦ローラ式減速機１ｃの出力軸（図示省略）を、前記変速装置３０の入力側伝達軸３３と同心に配置して、トルク伝達可能に接続する。
【００３５】
本例の場合に前記変速装置３０は、前記入力側伝達軸３３と出力側伝達軸３４との間に、減速比が互いに異なる、１対の歯車伝達機構３５ａ、３５ｂを設けて成る。そして、１対のクラッチ機構３６ａ、３６ｂの切り換えにより、何れか一方の歯車伝達機構３５ａ（３５ｂ）のみを、動力の伝達を可能な状態として、前記入力側伝達軸３３と前記出力側伝達軸３４との間の減速比を、高低の２段階に変換可能としている。
更に、前記回転伝達装置３１は、複数の歯車を組み合わせた、一般的な歯車伝達機構であり、前記出力側伝達軸３４の回転をデファレンシャルギヤ３７の入力部に伝達し、左右１対の駆動輪を回転駆動する様に構成している。
【００３６】
上述の様な本例の電気自動車用駆動装置の構造によれば、電気エネルギの効率的利用の為、前記電動モータ２９として、小型且つ高回転型（例えば最高回転速度が３〜４万min-1程度）のものを使用しても、運転時の振動及び騒音を抑えられる。即ち、第一段の減速機として、前記摩擦ローラ式減速機１ｃを使用しているので、高速回転部分での振動の発生を抑えられる。それぞれが歯車伝達機構である、前記変速装置３０及び回転伝達装置３１の回転速度は、一般的なガソリンエンジンを搭載した自動車の変速装置部分の運転速度と同程度（最高で数千〜１万min-1程度）に抑えられるので、何れの部分でも、不快な振動や騒音が発生する事はない。
【００３７】
更に本例の場合には、前記変速装置３０を設ける事で、車両の走行速度と加速度との関係を、ガソリンエンジンを搭載した自動車に近い、滑らかなものにできる。この点に就いて、図７を参照しつつ説明する。例えば、前記電動モータ２９の出力軸３２と前記デファレンシャルギヤ３７の入力部との間部分に、減速比の大きな動力伝達装置を設けた場合、電気自動車の加速度（Ｇ）と走行速度（km/h）との関係は、図７の実線ａの左半部と鎖線ｂとを連続させた様になる。即ち、低速時の加速性能は優れているが、高速走行ができなくなる。これに対して、前記間部分に減速比の小さな動力伝達装置を設けた場合、前記関係は、図７の鎖線ｃと実線ａの右半部とを連続させた様になる。即ち、高速走行は可能になるが、低速時の加速性能が損なわれる。これに対して、本例の様に前記変速装置３０を設け、車速に応じてこの変速装置３０の減速比を変えれば、前記実線ａの左半部と右半部とを連続させた如き特性を得られる。この特性は、図７に破線ｄで示した、同程度の出力を有するガソリンエンジン車とほぼ同等であり、加速性能及び高速性能に関して、ガソリンエンジン車と同等の性能を得られる事が分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
上述した実施の形態の各例には何れも、出力軸と共に回転する部材を、各中間ローラ（遊星ローラ）を回転（自転及び公転）自在に支持するキャリアとした場合に就いて説明した。但し、出力軸と共に回転する部材は、必ずしもキャリアである必要はない。即ち、環状ローラとの間にローディングカム装置を設けたハウジングを車両に対し回転自在に支持し、このハウジングにより出力軸を回転駆動する構造で、本発明を実施する事もできる。この場合には、各中間ローラは太陽ローラの周囲に、自転及び径方向に関する若干の変位のみ可能とし、公転を阻止した状態で支持する。
【符号の説明】
【００３９】
１、１ａ〜１ｃ  摩擦ローラ式減速機
２、２ａ  入力軸
３、３ａ  出力軸
４、４ａ  太陽ローラ
５、５ａ、５ｂ  環状ローラ
６、６ａ  遊星ローラ
７    ローディングカム装置
８ａ、８ｂ  太陽ローラ素子
９、９ａ  環状空間
１０、１０ａ  遊星軸
１１、１１ａ  キャリア
１２    止め輪
１３    支え環
１４    皿ばね
１５    カム板
１６、１６ａ  玉
１７    被駆動側カム面
１８    駆動側カム面
１９、１９ａ  ハウジング
２０、２０ａ  ローディングカム装置
２１    軸受
２２ａ、２２ｂ  支持板部
２３    円孔
２４    変位側カム面
２５    内向鍔部
２６    固定側カム面
２７ａ、２７ｂ  押圧部材
２８    環状部材
２９    電動モータ
３０    変速装置
３１    回転伝達装置
３２    出力軸
３３    入力側伝達軸
３４    出力側伝達軸
３５ａ、３５ｂ  歯車伝達機構
３６ａ、３６ｂ  クラッチ機構
３７    デファレンシャルギヤ
【図１】
2014163495.tif 000003
【図２】
2014163495.tif 000004
【図３】
2014163495.tif 000005
【図４】
2014163495.tif 000006
【図５】
2014163495.tif 000007
【図６】
2014163495.tif 000008
【図７】
2014163495.tif 000009
【図８】
2014163495.tif 000010
【図９】
2014163495.tif 000011
【図１０】
2014163495.tif 000012