(57)【要約】【課題】高い動力伝達効率が得られ、しかも減速機自体の軸方向長さを短縮して小型軽量化が図れる摩擦ローラ式減速機及びこれを用いた減速機ユニットを提供する。【解決手段】摩擦ローラ式減速機１００は、サンローラ１５が、入力軸１１の軸方向に並設された一対のサンローラ素子３５，３７を有する。サンローラ素子３５，３７の転がり接触面３７ａ，３７ａと中間ローラ１９の転がり接触面１９ａ，１９ｂは、サンローラ素子同士が互いに対向する対向側端面４１，４３から軸方向反対側の外側端面４５，４７に向かって、入力軸１１の中心線Ａｘまでの半径距離が短くなる傾斜面である。サンローラ素子３５，３７の対向側端面４１，４３同士の間には、充填されるトラクション油によってサンローラ素子同士を軸方向に離反させる軸方向力を発生させる圧力室６３が形成されている。【選択図】図２
2018119620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と同心に配置されるサンローラと、前記サンローラの外周側に前記サンローラと同心に配置され、出力軸に連結されるリングローラと、前記サンローラの外周面と前記リングローラの内周面に転がり接触する複数の中間ローラと、を備える摩擦ローラ式減速機であって、
前記サンローラは、前記入力軸の軸方向に並設された一対のサンローラ素子を有し、前記サンローラ素子は、前記入力軸の軸方向に移動可能、且つ回転方向に固定された状態で前記入力軸にそれぞれ支持され、
前記サンローラ素子の転がり接触面と前記中間ローラの転がり接触面は、前記サンローラ素子同士が互いに対向する対向側端面から軸方向反対側の外側端面に向かって、前記入力軸の中心線までの半径距離が短くなる傾斜面であり、
前記サンローラ素子の前記対向側端面同士の間に画成され、充填されるトラクション油の圧力によって前記サンローラ素子同士を前記軸方向に離反させる軸方向力を発生させる圧力室が形成された
摩擦ローラ式減速機。
【請求項２】
前記圧力室は、前記サンローラ素子同士を前記軸方向に離反させる方向に付勢する弾性部材が配置されている請求項１に記載の摩擦ローラ式減速機。
【請求項３】
前記中間ローラは、一対の前記サンローラ素子の一方に転がり接触する第１転がり接触面と、他方に転がり接触する第２転がり接触面と、前記第１転がり接触面と前記第２転がり接触面との間に形成され、前記リングローラに転がり接触する第２転がり接触面と、を有する請求項１又は請求項２に記載の摩擦ローラ式減速機。
【請求項４】
前記入力軸は、前記圧力室内の油圧を付与する油路を有する請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の摩擦ローラ式減速機。
【請求項５】
前記サンローラ素子のいずれか一方は、前記対向側端面の外周部から軸方向に突出する突出円筒部が形成され、
前記圧力室は、前記突出円筒部の内周面が、前記サンローラ素子のいずれか他方の外周面に内嵌されて形成される請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の摩擦ローラ式減速機。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の摩擦ローラ式減速機と、
前記圧力室にトラクション油を供給する油圧供給部と、
前記摩擦ローラ式減速機の運転条件を検出する運転条件検出部と、
検出された前記運転条件に応じて前記圧力室内の油圧を増減させる圧力制御部と、
を備える減速機ユニット。
【請求項７】
前記運転条件は、前記転がり接触面におけるトラクション油の温度、前記摩擦ローラ式減速機を通過する伝達トルクのいずれかを含む請求項６に記載の減速機ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦ローラ式減速機及びこれを用いた減速機ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車の駆動源となる電動モータの出力軸に接続され、モータ出力軸の回転を減速して駆動輪に伝達する摩擦ローラ式減速機が知られている（特許文献１，２）。この摩擦ローラ式減速機は、図８（Ａ），（Ｂ）に一例として示すように、モータ出力軸に接続される入力軸３０１に取り付けられたサンローラ３０３と、サンローラ３０３の外周面に転がり接触する複数の中間ローラ３０５と、サンローラ３０３と同心に配置され内周面に中間ローラ３０５が転がり接触するリングローラ３０７と、ローディングカム機構３０９と、を有する。リングローラ３０７は減速機の出力軸に接続される。上記構成の摩擦ローラ式減速機は、サンローラ３０３が、電動モータからの回転トルクを、中間ローラ３０５を介してリングローラ３０７に伝達する。このリングローラ３０７の回転トルクが減速機の出力軸から取り出される。
【０００３】
図示例のサンローラ３０３は、一対のサンローラ素子３１１，３１３からなる。一方のサンローラ素子３１１は、入力軸３０１に固定される。他方のサンローラ素子３１３は、入力軸３０１に回転方向に関して固定され、軸方向に関して移動可能に支持される。サンローラ素子３１３のサンローラ素子３１１と反対側の背面には、ローディングディスク３１５が配置される。このローディングディスク３１５は、入力軸３０１に固定される。サンローラ素子３１３の背面と、この背面に対面するローディングディスク３１５の片側端面には、それぞれカム溝３１７，３１９が形成され、カム溝３１７，３１９の間に玉３２１が配置される。このローディングカム機構３０９により、入力軸３０１からの回転トルクが増大するほど、サンローラ素子３１３の軸方向移動に伴う中間ローラ３０５へのトラクション面法線方向の法線力が高められる。
【０００４】
上記のローディングカム機構３０９は、サンローラ３０３の軸方向片側のみに配置されているが、図９に示すように、カム軸３１７が形成されたサンローラ素子３１４に対面してローディングカム機構３０９Ａが配置され、サンローラ素子３１３に対面してローディングカム機構３０９Ｂが配置された構成、つまり、サンローラ素子３１３，３１４からなるサンローラ３０３Ａの軸方向両側にローディングカム機構３０９Ａ，３０９Ｂが配置された構成にもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２０７７７８号公報
【特許文献２】特開２０１４−１９０５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
サンローラ素子３１３，３１４に軸方向力を付与する機構としては、図８（Ａ），（Ｂ）や図９に示すローディングカム機構のようなトルク感応式や、バネによる固定押付式の機構が多く採用される。ローディングカム機構の場合、伝達トルクの低トルク領域における最低限の軸方向力を確保するために、バネとローディングカムとを組み合わせて用いる形式が多い。
このローディングカム機構は、いかなる運転条件であっても、設計時に決められたトラクション係数に基づいて通過トルクに比例した軸方向力を発生させるため、ロバスト性が高い。しかし、ローディングカム機構のような機械式ローディングデバイスにおいては、使用温度や通過トルク等の運転条件の変化に応じてトラクション係数の変更ができない不利がある。
自動車用途の摩擦ローラ式減速機は，使用温度や通過トルク等の運転条件が常に変化し、トラクション面のグロススリップ発生限界となる限界トラクション係数も常に変化する。トラクション係数が限界トラクション係数を超えた場合、トラクション面にはグロススリップが発生し、特に通過動力等が過酷となる条件下では、焼付き等の破損を生ずるおそれがある。
そこで、上記の機械式ローディングデバイスにおいては、運転時のトラクション係数が、常に変化する限界トラクション係数を超えないように、相当の余裕を見込んで設計トラクション係数を決定している。
【０００７】
一般に、トラクション油のトラクションカーブ（横軸をクリープ、縦軸をトラクション係数とした特性カーブ）において、設計トラクション係数をトラクションカーブが比例関係にある領域内に定めている場合が多い。この比例領域内では、トラクション係数が高いほど軸方向力が減少するため、動力伝達効率が向上する。そのため、トルク感応型の機械式ローディングデバイスにおいては、上記の通りグロススリップ発生限界に対して十分な余裕を見込む必要があるため、動力伝達効率の向上には改善の余地があった。
【０００８】
また、動力伝達効率を改善するためには、運転条件に応じて、伝達トルクだけでなく、運転時のトラクション油の温度や、その他の要因を加味して軸方向力を任意に調整できる油圧式を採用することが好ましい。
しかしながら、機械式だけでなく油圧式も含めたローディングデバイスは、２個のサンローラ素子同士の軸方向外側に配置される構成が一般的である。そのため、摩擦ローラ式減速機の軸方向長さが大きくなることが避けられず、小型軽量化には改善の余地があった。
【０００９】
そこで本発明は、高い動力伝達効率が得られ、しかも減速機自体の軸方向長さを短縮して小型軽量化が図れる摩擦ローラ式減速機及びこれを用いた減速機ユニットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は下記構成からなる。
（１）  入力軸と同心に配置されるサンローラと、前記サンローラの外周側に前記サンローラと同心に配置され、出力軸に連結されるリングローラと、前記サンローラの外周面と前記リングローラの内周面に転がり接触する複数の中間ローラと、を備える摩擦ローラ式減速機であって、
前記サンローラは、前記入力軸の軸方向に並設された一対のサンローラ素子を有し、前記サンローラ素子は、前記入力軸の軸方向に移動可能、且つ回転方向に固定された状態で前記入力軸にそれぞれ支持され、
前記サンローラ素子の転がり接触面と前記中間ローラの転がり接触面は、前記サンローラ素子同士が互いに対向する対向側端面から軸方向反対側の外側端面に向かって、前記入力軸の中心線までの半径距離が短くなる傾斜面であり、
前記サンローラ素子の前記対向側端面同士の間に画成され、充填されるトラクション油の圧力によって前記サンローラ素子同士を前記軸方向に離反させる軸方向力を発生させる圧力室が形成された
摩擦ローラ式減速機。
（２）  （１）に記載の摩擦ローラ式減速機と、
前記圧力室にトラクション油を供給する油圧供給部と、
前記摩擦ローラ式減速機の運転条件を検出する運転条件検出部と、
検出された前記運転条件に応じて前記圧力室内の油圧を増減させる圧力制御部と、
を備える減速機ユニット。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、高い動力伝達効率が得られ、しかも減速機自体の軸方向長さを短縮して小型軽量化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の摩擦ローラ式減速機の一部断面斜視図である。
【図２】摩擦ローラ式減速機の要部拡大断面図である。
【図３】図２のサンローラ素子のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）はサンローラ素子の軸方向位置を圧力室内の油圧によって変更する様子を示す説明図である。
【図５】駆動ローラと従動ローラに作用する法線力と接線力との関係を示す説明図である。
【図６】駆動ローラと従動ローラに作用する法線力と接線力との関係を示す説明図である。
【図７】減速機ユニットの概略的なブロック構成図である。
【図８】（Ａ），（Ｂ）は従来のローディングカム機構の模式的な動作説明図である。
【図９】従来の他のローディングカム機構の模式的な動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
＜摩擦ローラ式減速機の基本構成＞
図１は本発明の摩擦ローラ式減速機の一部断面斜視図、図２は摩擦ローラ式減速機の要部拡大断面図である。図１及び図２に示すように、摩擦ローラ式減速機１００は、動力を発生するモータ（不図示）に接続される入力軸１１と、出力軸１３とが同心に配置され、入力軸１１から入力される回転動力を出力軸１３に減速しながら伝達する。この摩擦ローラ式減速機１００は、入力軸１１と同軸上に配置されるサンローラ１５と、リングローラ１７と、複数の中間ローラ１９とを備える。リングローラ１７は、リングローラホルダ２１によって出力軸１３と連結される。また、中間ローラ１９は、サンローラの外周面とリングローラの内周面に転がり接触し、揺動ホルダ２５、キャリア２７を介してハウジング２０に支持される。
【００１４】
中間ローラ１９は、中間ローラ１９の中心軸上に延設される支持軸２２の両端部が、転がり軸受２３を介して揺動ホルダ２５に支持される。揺動ホルダ２５は、詳細な説明を省略するが、支持軸２２を入力軸１１と平行にした状態でキャリア２７に支持される。キャリア２７は、上記構成の中間ローラ１９を支持する複数の揺動ホルダ２５を円周方向に沿って支持する。つまり、リングローラ１７と複数の中間ローラ１９は、軸方向に関して移動不能に支持される。
【００１５】
入力軸１１は、その軸心に沿ってトラクション油が供給される油路３１が形成される。入力軸１１のハウジング２０側における一端側には油圧供給部３３が接続される。油圧供給部３３は、油路３１内にトラクション油を供給する。また、入力軸１１の出力軸１３側における他端側は、油路３１が栓体３４により塞がれている。
【００１６】
リングローラ１７は、リングローラホルダ２１に対して軸方向に関して相対移動不能に支持される（わずかな隙間は許容され，相対移動不能にするための軸方向寸法の調整手段や部材は不要）。また、中間ローラ１９も同様に，揺動ホルダ２５に軸方向に関して相対移動不能に支持される（わずかな隙間は許容され，相対移動不能にするための軸方向寸法の調整手段や部材は不要）。一方で、リングローラの転がり接触面１７ａは軸方向と平行な円筒面形状であるため、リングローラ１７と中間ローラ１９の相互の軸方向位置は拘束せず自由度を持っている。そのため，リングローラ１７と中間ローラ１９の相対的な軸方向位置を調整する調整手段は不要である。
【００１７】
＜摩擦ローラ式減速機の各部の詳細＞
次に、摩擦ローラ式減速機１００の各部の構成を順次説明する。
サンローラ１５は、図２に示すように、入力軸１１の中心線Ａｘに沿った方向（以下、軸方向と称する）に並設された一対のサンローラ素子３５，３７を有する。サンローラ素子３５，３７は、軸方向に対面し合う対向側端面４１，４３の間に隙間を設けた状態で、互いに入力軸１１と同心に配置される。
【００１８】
サンローラ素子３５，３７の転がり接触面３５ａ，３７ａは、サンローラ素子同士が互いに対向する対向側端面４１，４３から軸方向反対側の外側端面４５．４７に向かって、入力軸１１の中心線Ａｘまでの半径距離が短くなる傾斜面にされている。また、中間ローラ１９のサンローラ素子３５，３７との転がり接触面も同様の形状を有する。
【００１９】
中間ローラ１９の外周面には、第１転がり接触面１９ａ、第２転がり接触面１９ｂ、第３転がり接触面１９ｃが形成される。第１転がり接触面１９ａは、一方のサンローラ素子３５の転がり接触面３５ａに転がり接触し、第２転がり接触面１９ｂは、他方のサンローラ素子３７の転がり接触面３７ａに転がり接触する。また、第３転がり接触面１９ｃは、第１転がり接触面１９ａと第２転がり接触面１９ｂとの間に形成され、リングローラ１７の転がり接触面１７ａ（図１参照）に転がり接触する。上記した第３転がり接触面１９ｃと、リングローラ１７の転がり接触面１７ａは、いずれも軸方向と平行な円筒面形状である。
【００２０】
ここで、図３に図２のサンローラ素子３５のＡ−Ａ線断面図を示す。なお、図３は図２のサンローラ素子３７のＢ−Ｂ線断面図と同一であるので、ここではサンローラ素子３５，３７について纏めて説明する。
【００２１】
サンローラ素子３５，３７は、軸方向外側の内周面３５ｂ，３７ｂにスプライン溝を有し、入力軸１１は、内周面３５ｂ，３７ｂに対面する外周面５１，５３にスプライン溝を有する。サンローラ素子３５，３７は、これらスプライン溝の係合によって、回転方向に固定された状態で入力軸１１に支持される。これにより、入力軸１１からの回転トルクは、スプライン溝によってサンローラ素子３５，３７に伝達される。また、サンローラ素子３５，３７の軸方向内側の外周面５２，５４には、図示しない凹部と凸部とが係合するいんろう部を有する。これらスプライン溝といんろう部とが協働して、サンローラ素子３５，３７と入力軸１１との高精度な同軸が確保される。
【００２２】
図２に示すように、入力軸１１は、サンローラ素子３５の軸方向外側に段付き部４９が形成される。この段付き部４９よりも更に軸方向外側は、サンローラ素子３５を支持する外周面５１のスプライン溝よりも大径となっている。
【００２３】
また、入力軸１１は、サンローラ素子３７の軸方向外側に、止め輪４８を係止する円環溝５０が形成される。止め輪４８は、サンローラ素子３７を支持する外周面５３のスプライン溝よりも径方向外側に突出する。断付き部４９及び止め輪４８は、サンローラ素子３５，３７の抜け止めとして機能する。
【００２４】
そして、サンローラ素子３７は、対向側端面４３の外周部から軸方向に突出する突出円筒部５５が形成される。突出円筒部５５の内周面５５ａには、サンローラ素子３５の対向側端面４１側の外周面５７が内嵌される。突出円筒部５５の内周面５５ａとサンローラ素子３５の外周面５７は、それぞれ滑らかな円筒面で形成され、軸方向への円滑な相対移動が可能となっている。
【００２５】
突出円筒部５５の外周面５５ｂは、サンローラ素子３７の転がり接触面３７ａの最大径部３９よりも小さな径の円筒面であり、中間ローラ１９の第３転がり接触面１９ｃとは常に非接触となる。
【００２６】
サンローラ素子３５の対向側端面４１と、サンローラ素子３７の対向側端面４３と、突出円筒部５５の内周面５５ａと、サンローラ素子３５，３７の対向側端面４１，４３側と、入力軸１１の外周面６１で囲まれる円環状の空間は、サンローラ素子３５，３７同士を軸方向に離反させる軸方向力を発生させる圧力室６３となる。
【００２７】
圧力室６３の内部には、弾性部材としての皿バネ６５が配置される。皿バネ６５は、サンローラ素子３５，３７同士を軸方向に離反させる方向に付勢する。また、皿バネ６５は、後述するトラクション面の面圧がガラス遷移圧力を超えるのに必要な最低限の力をサンローラ素子３５，３７に付与する。ここで、ガラス遷移圧力とは、加圧流体のせん断応力が急激に上昇する圧力である。一対のローラ間の動力をトラクション面で伝達するためには、ローラ間に存在するトラクション油の圧力をガラス遷移圧力以上にする必要がある。一般に、このガラス遷移圧力は、ローラ間の接触点平均圧力で、概ね０．８ＧＰａ以上となる。
【００２８】
また、入力軸１１には、圧力室６３と入力軸１１の油路３１との間を連通する分岐油路６７が形成される。
【００２９】
この圧力室６３には、分岐油路６７を通じて、図１に示す油圧供給部３３から供給されたトラクション油が充填され、圧力室６３内の油圧を増減制御可能となっている。なお、圧力室６３は、オイルシール等のシール部材６９によって圧力室外部と仕切られており、圧力付与時におけるトラクション油の漏れが防止される。
【００３０】
図４（Ａ），（Ｂ）はサンローラ素子３５，３７の軸方向位置を圧力室６３内の油圧によって変更する様子を示す説明図である。
図４（Ａ）に示すように、圧力室６３に充填されたトラクション油の圧力が低い場合には、サンローラ素子３５，３７には、主に皿バネ６５の弾性力による軸方向力が作用する。そのため、サンローラ素子３５，３７の転がり接触面３５ａ，３７ａと、中間ローラ１９の第１転がり接触面１９ａ及び第２転がり接触面１９ｂと、にそれぞれ作用する法線力は、転がり接触面間に存在するトラクション油をガラス遷移圧力以上にする最低限の圧力にされる。
【００３１】
一方、図４（Ｂ）に示すように、油圧供給部３３（図１参照）が油路３１と分岐油路６７を通じて圧力室６３内の油圧を増加させると、サンローラ素子３５，３７同士を軸方向に離間させる軸方向力Ｆが発生する。この軸方向力Ｆによってサンローラ１５、中間ローラ１９、リングローラ１７がそれぞれ弾性変形して、サンローラ素子３５，３７が互いに離間する方向に移動する。
【００３２】
つまり、この状態では、傾斜面からなる転がり接触面１９ａ，１９ｂ及び転がり接触面３５ａ，３７ａの当接面が、中間ローラ１９の軸方向外側、つまり、入力軸１１の径方向外側に移動して、各転がり接触面１９ａ，１９ｂ，３５ａ，３７ａにおける法線力が増加した状態となる。
【００３３】
つまり、油圧力の大きさに応じて，サンローラ１５と中間ローラ１９とリングローラ１７はそれぞれ弾性変形し、２つのサンローラ素子３５，３７は、その弾性変形に追従するために、互いに離間する方向、即ち、圧力室６３が広がる方向に変位する。
【００３４】
また、油圧供給部３３によって圧力室６３内の油圧を減少させると、再び図４（Ａ）に示すようにサンローラ素子３５，３７が軸方向に接近する方向に変位し、各転がり接触面１９ａ，１９ｂ，３５ａ，３７ａの法線力が減少する。
【００３５】
この圧力室６３内の油圧を増減調整することで、各転がり接触面１９ａ，１９ｂ，３５ａ，３７ａの法線力が増減し、これにより、各転がり接触面１９ａ，１９ｂ，３５ａ，３７ａにおけるトラクション係数を、より限界トラクション係数に近づけることができる。
【００３６】
上記構成の摩擦ローラ式減速機１００によれば、圧力室６３に供給する油圧力を、動力を発生するモータ（不図示）からの伝達動力、摩擦ローラ式減速機１００が伝達する伝達トルク、軸の回転速度、トラクション油の温度等、各種の運転条件に応じて適宜調整できる。このため、各ローラのトラクション係数を、動的に限界トラクション係数に近づけることができる。その結果、各ローラに過剰な法線力が生じにくくなり、動力伝達効率の向上と、耐久寿命の向上が図れる。
【００３７】
また、上記構成の摩擦ローラ式減速機１００は、油圧供給部３３からトラクション油の圧力が圧力室６３に供給されることで、一対のサンローラ素子３５，３７がそれぞれ軸方向に離反する方向の軸方向力が発生する。つまり、サンローラ素子３５，３７を離反させる軸方向力を圧力室６３から発生させることで、図８（Ａ），（Ｂ）や図９に示す従前から用いられていたローディングカム機構が不要となる。
【００３８】
図８（Ａ），（Ｂ）、図９に示すように、通常、ローディングカム機構は、入力軸１１のサンローラ１５の外側に配置されため、摩擦ローラ式減速機の軸方向サイズを増大させる。しかし、本構成の摩擦ローラ式減速機１００によれば、ローディングカム機構を用いず、しかも、従前にも存在していたサンローラ素子３５，３７同士の間の隙間を圧力室６３として利用して、軸方向力を発生させている。これにより、摩擦ローラ式減速機１００を、軸方向サイズを従前よりも短縮でき、よりコンパクトで軽量な構成にできる。
【００３９】
＜減速機ユニットの構成と作用＞
次に、上記構成のサンローラ素子３５，３７を、圧力室６３からの法線力により軸方向に駆動し、トラクション面の法線方向の法線力を、伝達トルクに比例して増減させる減速機ユニットの構成とその作用について説明する。
【００４０】
一般に、本構成の摩擦ローラ式減速機１００のようなトラクションドライブにおいては、トラクション面にグロススリップが発生することは、動力伝達面の損傷を伴うため回避する必要がある。トラクションドライブに使用されるトラクション油は、動力伝達点の温度、伝達トルク等に依存して、伝達可能なトルクの大きさが決定される。
【００４１】
ここで、伝達可能な最大トルクは、トルク作用点までの半径距離によらない接線力として考えると、下記（１）式で表現される。
【００４２】
【数１】
2018119620.tif 000003
【００４３】
Ｆtmax：伝達可能な最大接線力
Ｆc：法線力
μmax：最大トラクション係数
【００４４】
図５は駆動ローラと従動ローラに作用する法線力と接線力との関係を示す説明図である。
駆動ローラ７１から従動ローラ７３へ負荷される法線力Ｆａは、その反力として従動ローラ７３から法線力Ｆｃを生じさせる。この法線力Ｆｃに応じたトラクション面の接線力Ｆｔは、トラクション係数μと法線力Ｆｃの積として求められる。そこで、各ローラを駆動制御する場合には、伝達したいトルク（接線力Ｆt）に対して、運転時のトラクション係数μが限界トラクション係数μmaxを超えないように法線力Ｆｃを調整する。しかし、限界トラクション係数μmaxは、上記したように、動力伝達点の温度、伝達トルク等の運転条件によって変動する。
【００４５】
図６はトラクション油の温度に対するトラクション係数の特性カーブを示すグラフである。同図に示すように、限界トラクション係数はトラクション油の温度に応じて増減する。従前のローディングカム機構のような機械式ローディングデバイスにおいては、トラクション係数が常に一定値となるため、トラクション油の温度が変化しても、設計トラクション係数が限界トラクション係数を超えないように設定される。しかし、トラクション油の温度によっては、設計トラクション係数と限界トラクション係数との差Δμが特に大きくなる領域がある。差Δμが大きい場合、法線力Ｆｃを過剰に発生させることになり、動力伝達効率の低下や耐久寿命の低下を招くことになる。
【００４６】
そこで、本構成の摩擦ローラ式減速機１００は、運転条件の変動に応じて、圧力室６３からサンローラ素子３５，３７への軸方向力を発生させ、法線力Ｆｃの増減調整を可能としている。そのため、トラクション係数μを、常に限界トラクション係数μmax近くに設定でき、動力伝達効率の向上や耐久寿命の向上に寄与できる。
【００４７】
次に、圧力室６３内の油圧を制御する具体的な減速機ユニットの構成とその作用について説明する。
図７は減速機ユニットの概略的なブロック構成図である。
減速機ユニット２００は、前述した油圧供給部３３を含む摩擦ローラ式減速機１００と、トラクション油の温度を検出する油温センサ７５と、コントローラ７９と、記憶部８１と、を備える。
【００４８】
油圧供給部３３は、図示しない油圧ポンプに接続され、コントローラ７９からの指令に基づいて、図１に示す入力軸１１に形成された油路３１にトラクション油を供給する。これにより、圧力室６３内の油圧が増減駆動される。なお、油圧ポンプは、電動式であってもよく、ポンプ軸と摩擦ローラ式減速機１００のいずれかの回転軸とを機械的に結合した機械式であってもよい。
【００４９】
油温センサ７５は、図示はしないが、図１に示すサンローラ１５の近傍に配置され、トラクション面付近のトラクション油の温度を検出する。油温センサ７５は、好ましくは、サンローラ素子３５，３７の転がり接触面３５ａ，３７ａに近い外表面に配置される。また、油温センサ７５は中間ローラ１９側に配置してもよい。
【００５０】
油温センサ７５からの出力信号は、コントローラ７９に入力される。また、コントローラ７９には、摩擦ローラ式減速機１００に接続される不図示のモータの駆動状況を表す信号（例えば、回転速度信号、モータ駆動電流やモータ駆動電圧を表す駆動信号等）の伝達トルク情報が入力されてもよい。油温センサ７５や各種の伝達トルク情報を出力する情報出力手段は、摩擦ローラ式減速機１００の運転条件を検出する運転条件検出部として機能する。
【００５１】
なお、トラクション面の面圧を、トラクション油の油圧を測定する適宜な油圧測定手段から推定し、推定されたトラクション面の面圧を、上記した運転条件の一つして扱うことも可能である。
【００５２】
コントローラ７９に接続される記憶部８１は、検出された運転条件に対応する圧力室６３（図２参照）内の油圧設定値が登録された駆動テーブルを記憶する。コントローラ７９は、入力された運転条件に基づいて記憶部８１の駆動テーブルを参照して、限界トラクション係数に近いトラクション係数が得られる油圧設定値を求める。コントローラ７９は、圧力室６３内の油圧が、求めた油圧設定値となるように、サンローラ素子３５，３７を軸方向に駆動させる駆動信号を油圧供給部３３に出力する。
【００５３】
油圧供給部３３は、コントローラ７９からの駆動信号に基づき、図示しない油圧モータを駆動して、トラクション油を圧力室６３に供給する。これにより、圧力室６３内の油圧が所望の圧力に調整され、トラクション面の法線力Ｆｃが過剰にならず、且つ、限界トラクション係数を超えない範囲に設定される。上記の油圧供給部３３とコントローラ７９は、圧力室６３内の油圧を増減させる圧力制御部として機能する。
【００５４】
本構成の減速機ユニット２００によれば、経時的に変動する運転条件に応じて、限界トラクション係数を超えず、且つ、限界トラクション係数にできるだけ近いトラクション係数となるように、圧力室６３内の油圧を調整する。これにより、摩擦ローラ式減速機の動力伝達効率を向上させ、小型化軽量化が図れる。
【００５５】
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
例えば、サンローラと入力軸との間の動力伝達手段は、角スプライン、ボールスプライン、インボリュートスプライン以外にも、キーとキー溝等、入力軸とサンローラとの同軸確保しつつ、動力伝達も可能で、且つ軸方向の相対移動を妨げないものであれば、任意の手段が適用可能である。
また、圧力室に配置される弾性部材は、皿バネ以外にもコイルスプリング等、軸方向に予圧力を付与できる手段であれば適用可能である。なお、入力軸は高速回転するため、弾性部材の配置によって動バランスを悪化させないことが好ましい。例えば、皿バネの場合、皿バネの内径部を、入力軸に対する案内部として機能させる構成としてもよい。
【００５６】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１）  入力軸と同心に配置されるサンローラと、前記サンローラの外周側に前記サンローラと同心に配置され、出力軸に連結されるリングローラと、前記サンローラの外周面と前記リングローラの内周面に転がり接触する複数の中間ローラと、を備える摩擦ローラ式減速機であって、
前記サンローラは、前記入力軸の軸方向に並設された一対のサンローラ素子を有し、前記サンローラ素子は、前記入力軸の軸方向に移動可能、且つ回転方向に固定された状態で前記入力軸にそれぞれ支持され、
前記サンローラ素子の転がり接触面と前記中間ローラの転がり接触面は、前記サンローラ素子同士が互いに対向する対向側端面から軸方向反対側の外側端面に向かって、前記入力軸の中心線までの半径距離が短くなる傾斜面であり、
前記サンローラ素子の前記対向側端面同士の間に画成され、充填されるトラクション油の圧力によって前記サンローラ素子同士を前記軸方向に離反させる軸方向力を発生させる圧力室が形成された
摩擦ローラ式減速機。
この摩擦ローラ式減速機によれば、一対のサンローラ素子の間に形成された圧力室の油圧を増減することで、一対のサンローラ素子への軸方向力を増減できる。これにより、サンローラ素子、中間ローラ、リングローラの各転がり接触面に作用する法線力を変更でき、運転時のトラクション係数を限界トラクション係数に近づけることができる。
【００５７】
（２）  前記圧力室は、前記サンローラ素子同士を前記軸方向に離反させる方向に付勢する弾性部材が配置されている（１）に記載の摩擦ローラ式減速機。
この摩擦ローラ式減速機によれば、転がり接触面の面圧がガラス遷移圧力を超えるのに必要な最低限の力を付与できる。
【００５８】
（３）  前記中間ローラは、一対の前記サンローラ素子の一方に転がり接触する第１転がり接触面と、他方に転がり接触する第２転がり接触面と、前記第１転がり接触面と前記第２転がり接触面との間に形成され、前記リングローラに転がり接触する第２転がり接触面と、を有する（１）又は（２）に記載の摩擦ローラ式減速機。
この摩擦ローラ式減速機によれば、第１転がり接触面と第２転がり接触面がサンローラと転がり接触し、第３転がり接触面がリングローラの転がり接触面と転がり接触する。
【００５９】
（４）  前記入力軸は、前記圧力室内の油圧を付与する油路を有する（１）〜（３）のいずれか一つに記載の摩擦ローラ式減速機。
この摩擦ローラ式減速機によれば、入力軸を通じて圧力室に油圧が付与されるため、油圧力を供給する油路が煩雑化しない。
【００６０】
（５）  前記サンローラ素子のいずれか一方は、前記対向側端面の外周部から軸方向に突出する突出円筒部が形成され、
前記圧力室は、前記突出円筒部の内周面が、前記サンローラ素子のいずれか他方の外周面に内嵌されて形成される（１）〜（４）のいずれか一つに記載の摩擦ローラ式減速機。
この摩擦ローラ式減速機によれば、サンローラ素子自体によって圧力室が画成されるため、部品点数を削減できる。
【００６１】
（６）  （１）〜（５）のいずれか一つに記載の摩擦ローラ式減速機と、
前記圧力室にトラクション油を供給する油圧供給部と、
前記摩擦ローラ式減速機の運転条件を検出する運転条件検出部と、
検出された前記運転条件に応じて前記圧力室内の油圧を増減させる圧力制御部と、
を備える減速機ユニット。
この減速機ユニットによれば、運転条件によって限界トラクション係数が変化しても、この限界トラクション係数に運転時のトラクション係数を近づけることができる。これにより、動力伝達効率と耐久寿命を共に向上させることができる。
【００６２】
（７）  前記運転条件は、前記転がり接触面におけるトラクション油の温度、前記摩擦ローラ式減速機を通過する伝達トルクのいずれかを含む（６）に記載の減速機ユニット。
この減速機ユニットによれば、トラクション油の温度や伝達トルクの変動に応じて、常に適正なトラクション係数に調整できる。
【符号の説明】
【００６３】
１１  入力軸
１３  出力軸
１５  サンローラ
１７  リングローラ
１９  中間ローラ
１９ａ  転がり接触面
１９ｂ  転がり接触面
１９ｃ  転がり接触面
３１  油路
３３  油圧供給部
３５  サンローラ素子
３５ａ  転がり接触面
３７  サンローラ素子
３７ａ  転がり接触面
４１  対向側端面
４３  対向側端面
５５  突出円筒部
６３  圧力室
７５  油温センサ
１００  摩擦ローラ式減速機
２００  減速機ユニット
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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