(57)【要約】【課題】小型軽量化及び低コスト化を図ることができる良好な摩擦ローラ式変速機を提供する。【解決手段】摩擦ローラ式変速機は、高速側軸１１の周囲に偏心させた状態で配置されて相対回転可能とされた外輪２０と、外輪２０と同心に結合された低速側軸２１と、外輪２０と高速側軸１１との間に形成された環状空間２６と、環状空間２６の幅寸法の広い領域に配置されてその外周面を高速側軸１１の外周面及び外輪２０の内周面に当接させた状態で回転可能な二つの固定ガイドローラ２７，２８と、環状空間２６の幅寸法の狭い領域に配置されて幅寸法の狭い方向に向けて変位可能に押圧付勢された可動ローラ２９とを備える。外輪２０は、低速側軸２１が固定される円板部２０ｂの外周縁に円筒部２０ａを一体にプレス成形し、円筒部２０ａの内周面に軌道輪２２を一体に固定した後、軌道輪２２の内周面を低速側軸２１の仕上げ加工部位と同心に仕上げ加工する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速側軸と、該高速側軸の周囲にその回転軸線を前記高速側軸の回転軸線に対して偏心させた状態で配置されて前記高速側軸に対して相対回転可能とされた外輪と、該外輪と同心に結合された低速側軸と、前記外輪と前記高速側軸との間に形成された周方向の幅寸法の異なる環状空間と、該環状空間の幅寸法の広い領域に配置されてその外周面を前記高速側軸の外周面及び前記外輪の内周面に当接させた状態で回転可能な少なくとも一つの固定ガイドローラと、前記環状空間の幅寸法の狭い領域に配置されて該環状空間の幅寸法の狭い方向に向けて変位可能に押圧付勢された少なくとも一つの可動ローラと、を備えた摩擦ローラ式変速機において、
前記外輪は、前記低速側軸が同心に固定される円板部と、該円板部の外周縁に一体に垂設された円筒部と、該円筒部の内周面に固定される軌道輪とを一体に構成した後、前記軌道輪の内周面が前記低速側軸の仕上げ加工部位と同心に仕上げ加工されることを特徴とする摩擦ローラ式変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は摩擦ローラ式変速機に関し、特に比較的低負荷であるモータ変速機に好適な摩擦ローラ式変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電動アシスト自転車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車および燃料電池車等の各種機械に組み込んで、電動モータ等の駆動部の回転駆動力を減速或いは増速しつつ被駆動部に伝達する摩擦ローラ式変速機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の摩擦ローラ式変速機は、図４及び図５に示したように、高速側軸１と、該高速側軸１の周囲にその回転軸線を前記高速側軸１の回転軸線に対して偏心させた状態で円筒部２ａが配置されて前記高速側軸１に対して相対回転可能とされた外輪２とを備えている。
前記外輪２には、低速側軸３が円板部２ｂを介して同心に設けられており、該低速側軸３はハウジング４に転がり軸受５を介して回転自在に支持されている。円板部２ｂは円筒部２ａと一体に形成されており、該円板部２ｂの中心部には、前記低速側軸３がスプライン結合等により取り付けられている。
【０００４】
前記外輪２と高速側軸１との間に形成された周方向の幅寸法の異なる環状空間６内には、前記高速側軸１及び外輪２と平行に配置された３本の枢軸１０により、二つの固定ガイドローラ７，８と一つの可動ローラ９とが回転自在に配置されており、これら固定ガイドローラ７，８及び可動ローラ９の各外周面は、それぞれ外輪２における円筒部２ａの内周面と前記高速側軸１の外周面とに当接されている。
【０００５】
前記可動ローラ９は、前記環状空間６の円周方向へ若干の変位自在に支持されてウェッジローラとされており、押圧手段であるばね１１によって、前記環状空間６の幅寸法の狭い領域に向け、弾性的に押圧されており、外周面が前記高速側軸１の外周面および前記外輪２の内周面に押圧接触する。
【０００６】
そこで、例えば前記高速側軸１が図５の矢印Ａ方向に回転駆動される場合には、前記可動ローラ９がばね１１の付勢力、高速側軸１の回転力および外輪２からの反力によって前記環状空間６の幅寸法の狭い領域に向けて微小変位し、前記高速側軸１の外周面と前記外輪２の内周面との間に食い込むので、該高速側軸１の回転駆動力が前記可動ローラ９及び前記固定ガイドローラ７，８を介して、前記外輪２から前記低速側軸３に効率よく伝達される。
【０００７】
一方、前記高速側軸１が図５の矢印Ａと反対方向に逆回転駆動される場合には、前記可動ローラ９がばね１１の付勢力に抗して前記環状空間６の幅寸法の広い領域に向けて移動させられ、退避状態となるので、該高速側軸１の回転駆動力が前記低速側軸３に伝達されず、動力伝達が遮断される。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−４８２０４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した如き従来の摩擦ローラ式変速機においては、低速側軸３が、機械的強度を必要とする円筒部２ａと一体に形成された円板部２ｂにスプライン結合等により取り付けられているので、前記円板部２ｂは、円筒部２ａと共に肉厚を比較的大としなければならない。
【００１０】
そこで、トルク容量の小さい摩擦ローラ式変速機の場合には、過剰に大きく、且つ重たい構造となってしまい、小型軽量化及び低コスト化を図ることが難しいという問題があった。
従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、小型軽量化及び低コスト化を図ることができる良好な摩擦ローラ式変速機を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、高速側軸と、該高速側軸の周囲にその回転軸線を前記高速側軸の回転軸線に対して偏心させた状態で配置されて前記高速側軸に対して相対回転可能とされた外輪と、該外輪と同心に結合された低速側軸と、前記外輪と前記高速側軸との間に形成された周方向の幅寸法の異なる環状空間と、該環状空間の幅寸法の広い領域に配置されてその外周面を前記高速側軸の外周面及び前記外輪の内周面に当接させた状態で回転可能な少なくとも一つの固定ガイドローラと、前記環状空間の幅寸法の狭い領域に配置されて該環状空間の幅寸法の狭い方向に向けて変位可能に押圧付勢された少なくとも一つの可動ローラと、を備えた摩擦ローラ式変速機において、
前記外輪は、前記低速側軸が同心に固定される円板部と、該円板部の外周縁に一体に垂設された円筒部と、該円筒部の内周面に固定される軌道輪とを一体に構成した後、前記軌道輪の内周面が前記低速側軸の仕上げ加工部位と同心に仕上げ加工されることを特徴とする摩擦ローラ式変速機により達成される。
尚、製造数量が少ないときは、前記円筒部は削り加工でもよいが、数量が多いときには、プレス成形で造るのが低コストで望ましい。
【００１２】
上記構成によれば、低速側軸が同心に固定される円板部と、軌道輪が内周面に固定される円筒部とは、薄い金属板から成る一体成形品とされる。
また、必要な機械的強度を有する軌道輪は、円筒部の内周面に固定された後に、低速側軸の仕上げ加工部位と同心に内周面が仕上げ加工される。
【００１３】
そこで、前記軌道輪は、円板部に一体に垂設された円筒部の内周面に組立て固定されて外輪を構成しているにも関わらず、その内周面を高精度に低速側軸と同心に構成することができる。
従って、外輪の機械的強度と精度を低下させることなく、摩擦ローラ式変速機の小型軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係る摩擦ローラ式変速機を詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る摩擦ローラ式変速機の縦断面図、図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ断面矢視図、図３は図１に示した外輪の部分断面図である。
【００１５】
本実施形態に係る摩擦ローラ式変速機は、図１及び図２に示したように、高速側軸１１と、該高速側軸１１の周囲にその回転軸線を前記高速側軸１１の回転軸線に対して偏心させた状態で配置されて前記高速側軸１１に対して相対回転可能とされた外輪２０とを備えている。
【００１６】
前記外輪２０には、低速側軸２１が円板部２０ｂを介して同心に設けられており、該低速側軸２１はハウジング２４に一対の転がり軸受２５，２５を介して回転自在に支持されている。また、高速側軸１１は、蓋体３４に転がり軸受３５を介して回転自在に支持されている。
図３に示したように、前記円板部２０ｂの外周縁には、円筒部２０ａがプレス成形により一体に垂設されており、該円板部２０ｂの中心部には、前記低速側軸２１が加締め等により同心に取り付けられている。また、前記外輪２０の円筒部２０ａの内周面には、円環状の軌道輪２２が圧入等により嵌合固定されている。
【００１７】
そして、前記外輪２０と高速側軸１１との間に形成された周方向の幅寸法の異なる環状空間２６内には、前記高速側軸１１及び外輪２０と平行に配置された３本の枢軸３０により、二つの固定ガイドローラ２７，２８と一つの可動ローラ２９とが回転自在に配置されており、これら固定ガイドローラ２７，２８及び可動ローラ２９の各外周面は、それぞれ外輪２０における軌道輪２２の内周面と前記高速側軸１１の外周面とに当接されている。
【００１８】
前記可動ローラ２９は、前記環状空間２６の円周方向へ若干の変位自在に支持されてウェッジローラとされており、押圧手段であるばね３１によって、前記環状空間２６の幅寸法の狭い領域に向け、弾性的に押圧されており、外周面が前記高速側軸１１の外周面および前記軌道輪２２の内周面に押圧接触する。
【００１９】
そこで、例えば前記高速側軸１１が図２の矢印Ａ方向に回転駆動される場合には、前記可動ローラ２９がばね３１の付勢力、高速側軸１１の回転力および外輪２０からの反力によって前記環状空間２６の幅寸法の狭い領域に向けて微小変位し、前記高速側軸１１の外周面と前記軌道輪２２の内周面との間に食い込むので、該高速側軸１１の回転駆動力が前記可動ローラ２９及び前記固定ガイドローラ２７，２８を介して、前記外輪２０から前記低速側軸２１に効率よく伝達される。
【００２０】
一方、前記高速側軸１が図２の矢印Ａと反対方向に逆回転駆動される場合には、前記可動ローラ２９がばね３１の付勢力に抗して前記環状空間２６の幅寸法の広い領域に向けて移動させられ、退避状態となるので、該高速側軸１１の回転駆動力が前記低速側軸２１に伝達されず、動力伝達が遮断される。
【００２１】
即ち、本実施形態の摩擦ローラ式変速機によれば、低速側軸２１が同心に固定される円板部２０ｂと、軌道輪２２が内周面に固定される円筒部２０ａとは、薄い金属板から成る一体のプレス成形品とされる。
尚、前記低速側軸２１は、加締め等により前記円板部２０ｂに同心に取り付けられているが、これに代えて、前記円板部２０ｂを前記低速側軸２１にキー結合、スプライン結合又はＤカット加工＋加締め（円筒状を一部平面にカットし、その部分を加締める）などにより同心に取り付けても良い。
【００２２】
また、必要な機械的強度を有する軌道輪２２は、円筒部２０ａの内周面に圧入等により嵌合固定された後に、低速側軸２１の仕上げ加工部位（例えば、各転がり軸受２５の内輪嵌合部２１ａや、軸端２１ｂ）と同心に内周面が仕上げ加工される。
なお、前記軌道輪２２の内周面は焼き入れ処理が施されているため、前記仕上げ加工は研削加工、超仕上げ加工又は超硬バイトによる加工等が行われる。又、前記軌道輪２２の内周面の面粗さを良くするためには、バフ加工やホーニング加工なども有効である。
【００２３】
そこで、前記軌道輪２２は、円板部２０ｂと一体にプレス加工された円筒部２０ａの内周面に組立て固定されて外輪２０を構成しているにも関わらず、その内周面を高精度に低速側軸２１と同心に構成することができる。
従って、本実施形態に係る摩擦ローラ式変速機によれば、低速側軸２１に取り付けられる外輪２０の円板部２０ｂと円筒部２０ａとが、薄い金属板から成る一体のプレス成形品とされ、固定ガイドローラ２７，２８及び可動ローラ２９が当接して強度が必要な部分には、厚肉の軌道輪２２が配置されているので、外輪２０の機械的強度と精度を低下させることなく、小型軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【００２４】
尚、本発明に係る摩擦ローラ式変速機は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採りうることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では、二つの固定ガイドローラ２７，２８と、一つの可動ローラ２９とを環状空間２６内に配置した場合について説明したが、ウェッジローラとなる可動ローラを二つとすると共に、それぞれ周方向に対して逆の食い込み方向に押圧付勢し、選択的押圧手段を切り換えることによって、駆動力を両方向に伝達可能、且つ逆方向には遮断可能とすることもできる。
【００２５】
【発明の効果】
上述したように、本発明の摩擦ローラ式変速機によれば、低速側軸が同心に固定される円板部と、軌道輪が内周面に固定される円筒部とは、薄い金属板から成る一体成形品とされる。
また、必要な機械的強度を有する軌道輪は、円筒部の内周面に固定された後に、低速側軸の仕上げ加工部位と同心に内周面が仕上げ加工される。
【００２６】
そこで、前記軌道輪は、円板部に一体に垂設された円筒部の内周面に組立て固定されて外輪を構成しているにも関わらず、その内周面を高精度に低速側軸と同心に構成することができる。
従って、外輪の機械的強度と精度を低下させることなく、摩擦ローラ式変速機の小型軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る摩擦ローラ式変速機の縦断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面矢視図である。
【図３】図１に示した外輪の部分断面図である。
【図４】従来の摩擦ローラ式変速機の縦断面図である。
【図５】図４に示した摩擦ローラ式変速機の横断面図である。
【符号の説明】
１１  高速側軸
２１  低速側軸
２６  環状空間
２７，２８  固定ガイドローラ
２９  可動ローラ
２０  外輪
２０ａ  円筒部
２０ｂ  円板部
２２  軌道輪
【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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