(57)【要約】互いに平行に離間した第１軸（１ａ）及び第２軸（２ａ）に、それぞれ第１軸（１ａ）及び第２軸（２ａ）を中心とする第１ローラ（１）と第２ローラ（２）とを互いに当接しないように配置し、第１ローラ（１）及び第２ローラ（２）の両方に当接するような第３ローラ（３）と第４ローラ（４）を、第１ローラ（１）と第２ローラ（２）の間かつ前記第１ローラ（１）と前記第２ローラ（２）の中心を結ぶ線に対峙するように配置し、かつ第３ローラ（３）及び第４ローラ（４）に当接して、第３ローラ（３）及び第４ローラ（４）の変位量を規制するバックアップ用軸受（３０）をそれぞれ設けた摩擦ローラ式変速機において、第１ローラ（１）と第２ローラ（２）との軸方向両側に配置された２枚の支持板（１１ａ、１１ｂ）は、これら第１ローラ（１）及び第２のローラ（２）をそれぞれ回転自在に支持する軸受（１４）を備え、これら２枚の支持板（１１ａ、１１ｂ）の間隔が設定部材（１０）により所定寸法に定められている。
2004090381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に離間した第１および第２軸に、それぞれ第１および第２を中心とする第１ローラと第２ローラとを互いに当接しないように配置し、
第１及び第２ローラの両方に当接するような第３ローラと第４ローラを、第１ローラと第２ローラの間かつ前記第１ローラと前記第２ローラの中心を結ぶ線に対峙するように配置し、かつ
前記第３及び第４ローラに当接して、前記第３及び第４ローラの変位量を規制するバックアップ用軸受をそれぞれ設けた摩擦ローラ式変速機において、
前記第１ローラと前記第２ローラとの軸方向両側に配置され、これら第１および第２のローラをそれぞれ回転自在に支持する軸受を備えた２板の支持板と、
これら２枚の支持板の間隔を所定寸法に設定する設定部材とからなることを特徴とする摩擦ローラ式変速機。
【請求項２】
前記設定部材は、前記２枚の支持板の間に配置したプレート状スペーサであることを特徴とする請求項１に記載の摩擦ローラ式変速機。
【請求項３】
前記設定部材には、前記第１−第４ローラを収納するためのそれぞれの孔が連続して形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の摩擦ローラ式変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、摩擦ローラにより変速しながらトルクを伝達する摩擦ローラ式変速機に関する。
【背景技術】  本願に先立ち出願し、公開された日本特開２００２−３４９６５３および特開２００３−２８２５１に開示した摩擦ローラ式変速機では、互いに平行に離間した２つの軸に、それぞれ、各軸を中心とする第１ローラと第２ローラとを互いに当接しないように配置し、
第１及び第２ローラの両方に当接するような第３ローラと第４ローラを、第１ローラと第２ローラの間かつ該第１ローラと該第２ローラの中心を結ぶ線の反対側に配置し、
前記第１ローラと前記第３ローラの接線と前記第２ローラと前記第３ローラの接線とが成す角、および前記第１ローラと前記第４ローラとの接線と前記第２ローラと前記第４ローラの接線とが成す角は、それぞれ各前記ローラ間での摩擦係数から求まる摩擦角の２倍以下となるように設定したことを特徴とする。
これにより、第１ローラ→第３ローラ→第２ローラの伝達経路と、第１ローラ→第４ローラ→第２ローラの伝達経路を構成することができ、バックラッシュレスの摩擦ローラ式変速機において、正逆回転を可能にすることができ、また、伝達トルクに応じたローラ押付け力を発生することにより、作動トルクの増加を極力小さくすることが出来、特に低伝達トルクの領域での効率改善が出来、又、動力伝達の為のローラを回転方向毎に設けて、常に当接させているので、回転方向反転の場合にも、遅れや打音を生じることなく、トルク伝達を行なうことができる。
具体的に、第１ローラを入力として説明する。
第１ローラを時計周り（ＣＷ方向）に回転させると、第３ローラと第１ローラの接線と、第３ローラと第２ローラの接線とは摩擦角の２倍以下の角度になっているので、各々の接触角は摩擦角以下となり第３ローラと第１ローラは当接部において相対滑りを生じないので、第３ローラを第１ローラに近接させる方向で、第３ローラはこの接線方向力により反時計回り（ＣＣＷ方向）の回転力が伝達される。
第３ローラと第２ローラとの当接部においても、第３ローラと第１ローラの接線と第３ローラと第２ローラの接線とは、摩擦角の２倍以下の角度になっているので各々の接触角は摩擦角以下となり、第３ローラと第２ローラは当接部において相対滑りを生じない。そのため、第２ローラは第３ローラから接線方向力が作用され、ＣＷ回転方向の回転力が伝達される。その反作用として、第３ローラはそれとは反対の接線方向力が生じる。この接線方向力は、第３ローラを第２ローラに近接させる方向である。
第３ローラに作用される接線方向力は、第３ローラを第１及び第２ローラへ押付ける方向であるので、伝達する接線方向力即ちトルクに応じた押付け力を得ることが出来る。なお、第４ローラに関しては、回転方向が異なるだけで作用は同じなので省略する。
上記特開２００３−２８２５１の改良として本願優先権主張日２００３年４月８日より前の、２００２年２月２１日に本出願人により出願され２００３年９月５日出願公開された日本特開２００３−２４７６１７（発明者は本願の発明者と同じ）では、第１ローラと第２ローラを回転自在に支持する軸受をこれら両ローラの両端部にて各々連結する２枚の支持板の間隔を、所定寸法に設定する設定部材を備えている。当該設定部材は、バックアップ用転がり軸受を取付けたボルトに挿通した筒状スペーサであり、または、２枚の支持板を取付けたボルトに挿通した筒状スペーサである。
上記のバックアップ用転がり軸受は、第３及び第４ローラに当接して、第３及び第４ローラの変位を所定の量に制限するように設けてあり、このバックアップ用転がり軸受により、第３及び第４ローラの変位を所定量に制限して、これら第３及び第４ローラの乗越えを防止し、所定以上のトルク伝達を行えないようになっている。
上記のように、筒状スペーサの設定部材によって、２枚の支持板の間隔を所定寸法に設定するように構成してある。しかし、摩擦ローラ式変速機内の内部空間の容積が大きく、回転することによって、トラクション・グリースが飛散してしまい、トラクション・グリースを多量に使わざるを得ない。
また、トラクション・グリースの基油であるトラクション・オイルは、非常に蒸発しやすいという特性をもっているため、摩擦ローラ式変速機内の内部空間において、飽和状態まで蒸発してしまい、トラクション・グリース劣化の原因の一つとなっていた。
【発明の開示】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、トラクション・グリースの飛散防止、トラクション・グリースの使用量及び蒸発量の減少、それによるトラクション・グリースの長寿命化等を図ることができる摩擦ローラ式変速機を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の摩擦ローラ式変速機は、互いに平行に離間した２つの軸に、各軸を中心とする第１ローラと第２ローラとを互いに当接しないように配置し、
第１及び第２ローラの両方に当接するような第３ローラと第４ローラを、第１ローラと第２ローラの間かつ前記第１ローラと前記第２ローラの中心を結ぶ線に対峙するように配置するとともに、
前記第３及び第４ローラに当接して、前記第３及び第４ローラの変位量を規制するバックアップ用軸受を設けた摩擦ローラ式変速機において、
前記第１ローラと前記第２ローラとの軸方向両側に配置され、これら第１および第２のローラをそれぞれ回転自在に支持する軸受を備えた２板の支持板と、
これら２枚の支持板の間隔を所定寸法に設定する設定部材とから成ることを特徴とする。
このように、本発明の摩擦ローラ式変速機によれば、２枚の支持板の間隔を所定寸法に設定する設定部材を備え、当該摩擦ローラ式変速機内の内部空間の容積が少なくしてあることから、トラクション・グリースの飛散防止、トラクション・グリースの使用量及び蒸発量の減少、それによるトラクション・グリースの長寿命化等を図ることができる。
また、前記設定部材は、好適には、前記２枚の支持板の間に配置したプレート状スペーサとすることができる。
【図面の簡単な説明】  図１Ａは、本発明の基本構造に係る摩擦ローラ式変速機の側面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示した摩擦ローラ式変速機の模式的斜視図である。
図２Ａは、本発明の基本構造に係る摩擦ローラ式変速機の側面図で、第１ローラ→第４ローラ→第２ローラの伝達経路を示す図であり、図２Ｂは、同側面図であり、第１ローラ→第３ローラ→第２ローラの伝達経路を示す図である。
図３Ａ−図３Ｃは、本発明の一実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機の図であり、図３Ａは、部分切欠き正面図であり、図３Ｂは、図３Ａのｂ−ｂ線に沿った断面図であり、図３Ｃは、図３Ｂのｃ−ｃ線に沿った断面図である。
図４は、図３Ａ−３Ｃに示した摩擦ローラ式変速機の分解断面図である。
図５は、図３Ａ−３Ｃに示した摩擦ローラ式変速機の分解斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機を図面を参照しつつ説明する。
（基本構造）
図１Ａは、本発明の基本構造に係る摩擦ローラ式変速機の側面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示した摩擦ローラ式変速機の模式的斜視図である。図２Ａは、本発明の基本構造に係る摩擦ローラ式変速機の側面図であり、第１ローラ→第４ローラ→第２ローラの伝達経路を示す図であり、図２Ｂは、同側面図であり、第１ローラ→第３ローラ→第２ローラの伝達経路を示す図である。
本基本構造では、摩擦ローラ式変速機において、図１及び図２に示すように、互いに平行に離間した２つの軸に、それぞれ、各軸を中心とする第１ローラ１と第２ローラ２とを互いに当接しないように配置し、
第１及び第２ローラの両方に当接するような第３ローラ３と第４ローラ４を、第１ローラ１と第２ローラ２の間かつ該第１ローラ１と該第２ローラ２の中心を結ぶ線の反対側に配置し、
前記第１ローラ１と前記第３ローラ３の接線と前記第２ローラ２と前記第３ローラ３の接線とが成す角、および前記第１ローラと前記第４ローラの接線と前記第２ローラと前記第４ローラの接線とが成す角は、それぞれ前記ローラ間での摩擦係数から求まる摩擦角の２倍以下となるように設定し、かつその摩擦部がローラの外側であるようにしている。
別の言方をすると、各ローラの中心をＰ１〜Ｐ４とすると、
線Ｐ１Ｐ２と線Ｐ１Ｐ３との成す角（α１：∠Ｐ２Ｐ１Ｐ３）と線Ｐ１Ｐ２と線Ｐ２Ｐ３との成す角（α２：∠Ｐ１Ｐ２Ｐ３）の和と、
線Ｐ１Ｐ２と線Ｐ１Ｐ４との成す角（α３：∠Ｐ２Ｐ１Ｐ４）と線Ｐ１Ｐ２と線Ｐ２Ｐ４との成す角（α４：∠Ｐ１Ｐ２Ｐ４）の和とが、下記式のように、
それぞれ摩擦角（θ＝ｔａｎ−１μ）の２倍以下であるように設定している。
α１＋α２≦２θ
α３＋α４≦２θ
この配置を取った場合、摩擦角は小さいので、第３、第４のローラ３，４は、軸方向でオーバーラップする位置とならざるを得ない。
上記構成にすれば、伝達トルクに応じた押圧力がえられる。故に摩擦伝達の為に必要な押圧力すなわち、第３及び第４ローラ３，４をそれぞれ第１及び第２ローラ１，２に向けて押付る力の必要が無い。但し、無回転状態にて、初期の当接状態を確保する微少な押圧力は付与した方が良い。また、各ローラは各１で成り立つが、複数でも構わない。
以下に、第１ローラ１を入力として作用を説明する。
図１Ｂ及び図２Ｂに示すように、第１ローラ１を時計周り（ＣＷ方向）に回転させると、第３ローラ３と第１ローラ１の接線と、第３ローラ３と第２ローラ２の接線との成す角は、摩擦角の２倍以下になっているので、各々の接触角は摩擦角以下となり、第３ローラ３と第１ローラ１は当接部において相対滑りを生じないので、第３ローラ３は第１ローラ１から接線方向力が作用される。この接線方向力は、第３ローラ３を第１ローラ１に近接させる方向で、第３ローラ３はこの接線方向力により反時計回り（ＣＣＷ方向）の回転力が伝達される。
第３ローラ３と第２ローラ２との当接部においても、第３ローラ３と第１ローラ１の接線と第３ローラ３と第２ローラ２の接線とは、摩擦角の２倍以下の角度になっているので各々の接触角は摩擦角以下となり、第３ローラ３と第２ローラ２は当接部において相対滑りを生じない。そのため、第２ローラ２は第３ローラ３から接線方向力が作用され、ＣＷ回転方向の回転力が伝達される。その反作用として、第３ローラ３はそれとは反対の接線方向力が生じる。この接線方向力は、第３ローラ３を第２ローラ２に近接させる方向である。
第３ローラ３に作用される接線方向力は、第３ローラ３を第１及び第２ローラ２へ押付ける方向であるので、伝達する接線方向力即ちトルクに応じた押付け力を得ることが出来る。
この時、図２Ａに示すように、第４ローラ４においても、その当接部では相対滑りが生じないので、第４ローラ４は第１及び第２ローラ１，２から接線方向力を受けるが、その方向は第４ローラ４を第１及び第２ローラ１，２から離間させる方向であるので、第４ローラ４は第１ローラ１と第２ローラ２に当接したまま転動しているだけである。
次に、図１Ｂ及び図２Ａに示すように、第１ローラ１が逆転してＣＣＷ方向に回転した場合は、第４ローラ４と第３ローラ３の作用が入れ替わることになるが、第４ローラ４は第１ローラ１と第２ローラ２に既に当接しているので、回転方向反転時に円滑に動力の伝達方向の変換を行うことが出来る。
また、トルク伝達を行なうためには、第３及び第４ローラ３，４をそれぞれ第１及び第２ローラ１，２に対して当接状態にあればよい。当接状態を確保する為に、第３及び第４ローラ３，４をそれぞれ第１及び第２ローラ１，２へ微少な押圧力を得てもよい。
このように、本基本構造によれば、第１ローラ１→第３ローラ３→第２ローラ２の伝達経路と、第１ローラ１→第４ローラ４→第２ローラ２の伝達経路を構成することができ、バックラッシュレスの摩擦ローラ式変速機（減速機）において、正逆回転を可能にすることができ、また、伝達トルクに応じたローラ押付け力を発生することにより、作動トルクの増加を極力小さくすることが出来、特に低伝達トルクの領域での効率改善が出来、又、動力伝達の為のローラを回転方向毎に設けて、常に当接させているので、回転方向反転の場合にも、遅れや打音を生じることなく、トルク伝達を行なうことができる。
（本発明の実施の形態）
図３Ａ−３Ｃは、本発明の実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機（減速機）の図であり、図３Ａは、部分切欠き正面図であり、図３Ｂは、図３Ａのｂ−ｂ線に沿った断面図であり、図３Ｃは、図３Ｂのｃ−ｃ線に沿った断面図である。
図４は、図３Ａ−３Ｃに示した摩擦ローラ式変速機（減速機）の分解断面図である。図５は、図３Ａ−３Ｃに示した摩擦ローラ式変速機（減速機）の分解斜視図である。
本実施の形態は、上記の基本構造を具体化したものであり、第１乃至第４ローラ１〜４の配置、接触角及び摩擦角は、基本構造と同様に構成してある。
図３Ａ−３Ｃ乃至図５に示すように、プレート状スペーサ１０の両側に、一対の支持板１１ａ，１１ｂが配置してある。一方の支持板１１ａとプレート状スペーサ１０とを挿通した複数個のボルト１２…が、他方の支持板１１ｂのネジ孔に螺合してあり、これにより、プレート状スペーサ１０と一対の支持板１１ａ，１１ｂとが組み付けてある。
プレート状スペーサ１０と一対の支持板１１ａ，１１ｂとの間には、それぞれ、一対のリング状のシール部材１３，１３が介装してある。また、プレート状スペーサ１０は、アルミ合金等の軽量な材料からなり、ダイキャスト等の鋳造にて成形してあってもよい。
一対の支持板１１ａ、１１ｂは同一厚さおよび同一形状をしており、それぞれ第１ローラ１の軸１ａを回転自在に支持する軸受１４，１４を支持するための孔と、第２ローラ２の軸２ａ、２ａを回転自在に支持する軸受１５、１５を支持するための孔とを備えている。これら支持板１１ａ、１１ｂは第３および第４ローラ３，４とほぼ同じ線膨張係数の材料から形成してある。
本実施形態において、第１ローラ１の軸１ａは入力軸ａと一体であり、第２ローラ２の軸２ａは出力軸ｂと一体になっている。すなわち、本実施形態は減速機を構成している。
また、支持板１１ａ，１１ｂの表面は、第３及び第４ローラ３、４の摺動面としても使用するが、従来例の一体型のハウジングでは、第３及び第４ローラ３、４の挿入孔の底面が摺動面となっており、仕上げ加工が困難であったが、本実施の形態では、２枚の支持板１１ａ，１１ｂは、板状の簡単な形状であるので、摺動面の仕上げ加工が簡単に行なう事が出来る。また、板材からプレス成形等にて打抜く事も出来、仕上げ加工そのものを不要とする事も出来る。また、同一のものを向かい合わせに使用する事が出来るのでコストを低減する事が出来る。
第３及び第４ローラ３，４は、２つのホルダー２０，２０によって互いに偏芯して支持してある。各ホルダー２０は、略半円形断面のフランジ部２１と軸部２２とからなり、２つのホルダー２０，２０それぞれのフランジ部２１，２１と軸部２２，２２は、互いに所定量偏芯している。第３及び第４ローラ３，４は、それぞれホルダー２０，２０の軸部２２，２２に、軸受２３，２３を介して、回転自在に支持されている。
第３及び第４ローラ３，４のそれぞれに当接して、第３及び第４ローラ３、４の変位を所定の量に制限するバックアップローラ３０，３０が設けてあり、各バックアップローラ３０は、例えば、外輪を当接面とした転がり軸受である。
それぞれバックアップ用転がり軸受から成るバックアップローラ３０，３０により、本実施の形態では、第３及び第４ローラ３，４の変位をそれぞれ所定量に制限して、これらローラ３，４の乗越えを防止し、所定以上のトルク伝達を行えないようになっている。
上述したプレート状スペーサ１０内には、図３Ａ−３Ｃ乃至図５に示すように、第１ローラ１のみを収納するための略筒状の空間Ｓａ、第２ローラ２のみを収納するための略筒状の空間Ｓｂ、第３及び第４ローラ３，４のみを収納するための略筒状の空間Ｓｃ、及びバックアップ用転がり軸受３０のみを収納するための略筒状の空間Ｓｄがくり抜くように連続して形成してある。転がり軸受３０を収納する空間Ｓｄは有底であり、第３および第４ローラ３，４をそれぞれバックアップするよう対称位置にスペーサ１０の反対側面にそれぞれ開いている。
このように、本実施の形態では、一対の支持板１１ａ，１１ｂの間に、プレート状スペーサ１０を配置して、一対の支持板１１ａ，１１ｂの間隔が所定寸法に設定して固定してある。プレート状スペーサ１０の厚さの精度を上げることによって、一対の支持板１１ａ，１１ｂの間隔をより一層所定寸法に固定することができる。
しかも、プレート状スペーサ１０内に、上記の空間Ｓａ〜Ｓｄが連続して形成してあるため、摩擦ローラ式変速機内の内部空間の容積を可能な限り少なくすることができ、トラクション・グリースの飛散防止、トラクション・グリースの使用量及び蒸発量の減少、それによるトラクション・グリースの長寿命化等を図ることができる。
各バックアップ用転がり軸受３０の内輪には、取付ボルト軸３１が嵌合して固定してある。これら取付ボルト軸３１は、夫々、一対の支持板１１ａ，１１ｂに取付けてある。各取付ボルト軸３１は、対応するバックアップ用転がり軸受３０の内輪に嵌合する頭部３１ａと、雄ネジを形成した軸部３１ｂとが同軸に設けてある。各取付ボルト軸３１の取付時には、軸部３１ｂの雄ネジがナット３２に螺合するように構成してある。
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
以上説明したように、本発明の摩擦ローラ式変速機によれば、２枚の支持板の間隔を所定寸法に設定する設定部材を備え、当該摩擦ローラ式変速機内の内部空間の容積が少なくしてあることから、トラクション・グリースの飛散防止、トラクション・グリースの使用量及び蒸発量の減少、それによるトラクション・グリースの長寿命化等を図ることができる。
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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