(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力回転が与えられる太陽ローラと、この太陽ローラの周囲に配置された固定輪と、上記太陽ローラおよび固定輪の間に配置されて転がり接触する複数の遊星ローラと、この各遊星ローラをそれぞれ回転自在に支持し、かつ各遊星ローラの公転により自転するキャリアと、このキャリアに固定された出力軸とを備えてなる摩擦ローラ式変速装置において、
前記太陽ローラと前記出力軸の互いの対向部のいずれか一方を小径軸に形成し、この小径軸を前記キャリアに形成した孔に挿入し、前記小径軸と前記キャリアの孔の内周面との間の空間内に複数の玉を前記小径軸の周方向に沿って配置し、かつ前記小径軸の軸方向長さを前記玉の直径以下としたことを特徴とする摩擦ローラ式変速装置。
【請求項２】
上記各玉間にグリースが充填されてい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装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽ローラと固定輪との間に、双方に転がり接触する複数の摩擦ローラを配置するとともに、この各遊星ローラを回転自在に支持するキャリアを備えた摩擦ローラ式変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図４に示す摩擦ローラ式変速装置が知られている。この従来構造は、摩擦ローラ式変速装置を二段に配置したものであり、入力側の摩擦ローラ式変速装置４１および出力側の摩擦ローラ式変速装置４２からなる。この両摩擦ローラ式変速装置４１，４２は、それぞれが、１個の太陽ローラ４８，４９と、その太陽ローラ４８，４９の周囲にハウジング４６内面に固定状態で配置された１個の固定輪５０，５１と、太陽ローラ４８，４９と固定輪５０，５１の間に転がり接触するように配置された複数の遊星ローラ５２，５３と、各遊星ローラ５２，５３を回転自在に支持するキャリア５４，５５を備えている。なお、キャリア５４，５５は、それぞれ各遊星ローラ５２，５３をピン５４ａ，５５ａおよび転がり軸受５４ｂ，５５ｂを介して回転自在に支持している。
【０００３】
また、入力側の摩擦ローラ式変速装置４１の太陽ローラ４８には、カップリング４３を介してモータ４４の出力軸４７が連結されている。この太陽ローラ４８を回転させることにより、その回転は太陽ローラ４８と固定輪５０間の遊星ローラ５２に伝達され、遊星ローラ５２は自転しつつ太陽ローラ４８の回りを公転する。この遊星ローラ５２はキャリア５４に回転自在に支持されているため、キャリア５４は遊星ローラ５２の公転により、その公転中心と同軸上、すなわち太陽ローラ４８と同軸上において回転し、この結果、太陽ローラ４８に入力された回転が減速されてキャリア５４に伝達される。
【０００４】
さらに、出力側の摩擦ローラ式変速装置４２の太陽ローラ４９は、入力側の摩擦ローラ式変速装置４１のキャリア５４の回転中心上の孔に圧入固定されて一体化され、上記キャリアと一体回転する。この太陽ローラ４９の回転により、上記と同様に出力側の遊星ローラ５３が自転および公転し、これによってキャリア５５が回転し、太陽ローラ４９の回転が減速されてキャリア５５に伝達される。このキャリア５５の回転中心上の孔には、出力軸４５が圧入固定されて一体化されている。
【０００５】
さらに、太陽ローラ４８とキャリア５４、および太陽ローラ４９とキャリア５５の間に、これら回転中心上にそれぞれ１個の玉５６，５７を介在させ、太陽ローラ４８，４９の軸方向への移動時にそのスラスト方向への圧力を玉５６，５７で受けることによって摩擦を低減するようにされている。
【０００６】
以上の構成により、モータ４４の回転が二段の摩擦ローラ式変速装置４１および４２によって順次減速されて出力軸４５に伝達されることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図４の従来構造では、１個の玉５６，５７にてスラスト力を受けるため、太陽ローラ４８，４９に作用するスラスト力が大きい場合には玉５６，５７に対する面圧が高くなるという問題がある。
【０００８】
そこで、この問題を解決するため、出願人においては、図３に示す摩擦ローラ式変速装置が特願２０００−２７３４９８号にて提案された。すなわち、入力側の摩擦ローラ式変速装置４１の太陽ローラ４８とキャリア５４の間と、出力側の摩擦ローラ式変速装置４２の太陽ローラ４９とキャリア５５の間に、それぞれ含油焼結ブッシュ５８，５９が配置されている。この各含油焼結ブッシュ５８，５９は、円盤状の金属焼結体のポーラス部分に潤滑油を含浸させたものであり、キャリア５４，５５側に圧入等によって固定されている。なお、他の構成部品および作動については図４の構造のものと同一であるため、同一符号を付し、説明を省略する。
【０００９】
ところで、図３のものは、図４のものに比べ、受圧面積の増大による面圧の減少を達成することができ、より大きなスラスト力が作用しても十分に対処することができるが、次の問題が新たに生じてきた。すなわち、図３の装置においては、太陽ローラ４８，４９の軸径が大きい場合には問題ないが、軸径が小さくなると、含油焼結ブッシュ５８，５９の許容面圧を超えてしまうことがあり、含油焼結ブッシュ５８，５９の寿命すなわち変速装置の寿命に多大な影響を及ぼす恐れがある。これは、近年、摩擦ローラ式変速装置の小型軽量化に伴い、上記問題が明らかになってきた。
【００１０】
そこで、この発明は、摩擦ローラ式変速装置の小型軽量化に伴い太陽ローラの軸径が小さくなっても、許容面圧の問題がなく十分に太陽ローラに作用するスラスト力を受けることができる装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、請求項１の発明では、入力回転が与えられる太陽ローラと、この太陽ローラの周囲に配置された固定輪と、上記太陽ローラおよび固定輪の間に配置されて転がり接触する複数の遊星ローラと、この各遊星ローラをそれぞれ回転自在に支持し、かつ各遊星ローラの公転により自転するキャリアと、このキャリアに固定された出力軸とを備えてなる摩擦ローラ式変速装置において、前記太陽ローラと前記出力軸の互いの対向部のいずれか一方を小径軸に形成し、この小径軸を前記キャリアに形成した孔に挿入し、前記小径軸と前記キャリアの孔の内周面との間の空間内に複数の玉を前記小径軸の周方向に沿って配置し、かつ前記小径軸の軸方向長さを前記玉の直径以下としたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２の発明では、上記各玉間にグリースが充填されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的な実施の形態について図１を参照しながら説明する。この実施形態の摩擦ローラ式変速装置は従来の図４と同様に二段に配置したものであり、これらの変速装置は、略カップ状のハウジング本体６ａとその開口部分を閉鎖する蓋体６ｂとからなるハウジング６内に配置されている。
【００１４】
入力側の摩擦ローラ式変速装置１は、軸線Ｘを有する太陽ローラ１１と、この軸線Ｘと同心の状態でハウジング本体６ａ内面に固定された固定輪１２と、太陽ローラ１１と固定輪１２の間に転がり接触するように配置された複数の遊星ローラ１３と、各遊星ローラ１３をピン１４ａおよび転がり軸受１４ｂを介して回転自在に支持するキャリア１４とから構成されている。また、上記太陽ローラ１１はカップリング３を介して蓋体６ｂに固定されたモータ４の出力軸４ａに連結されている。さらに、上記キャリア１４は、軸線Ｘを中心とする孔１４ｃが形成されており、出力側である摩擦ローラ式変速装置２の太陽ローラ２１が軸線Ｘと同心状態で上記孔１４ｃに圧入固定されている。
【００１５】
また、同様に、出力側の摩擦ローラ式変速装置２は、軸線Ｘと同心の上記太陽ローラ２１と、この軸線Ｘと同心の状態でハウジング本体６ａ内面に固定された固定輪２２と、太陽ローラ２１と固定輪２２の間に転がり接触するように配置された複数の遊星ローラ２３と、各遊星ローラ２３をピン２４ａおよび転がり軸受２４ｂを介して回転自在に支持するキャリア２４とから構成されている。上記キャリア２４は、軸線Ｘを中心とする孔２４ｃが形成されており、出力軸５が軸線Ｘと同心状態で上記孔２４ｃに圧入固定されている。この出力軸５は、ハウジング本体６ａに転がり軸受７を介して回転自在に支承されている。
【００１６】
また、入力側の摩擦ローラ式変速装置１の太陽ローラ１１とキャリア１４の間と、出力側の摩擦ローラ式変速装置２の太陽ローラ２１とキャリア２４の間に、それぞれ太陽ローラ１１，２１の軸心Ｘ回りに複数個、具体的には４〜８個の玉１５，２５が配置されている。詳細には、各太陽ローラ１１，２１の互いの対向部のいずれか一方を小径軸１６に形成して対向させるとともに、この小径軸１６の一部をキャリア１４の孔１４ｃに臨ませ、この小径軸１６とキャリア１４との半径方向空間内で、上記複数の玉１５が軸線Ｘ回りに配置されている。このとき、小径軸１６の軸方向長さは玉１５の直径よりも僅かに小さいか等しくされており、これにより、太陽ローラ１１に作用するスラスト力が複数の玉１５にて受け止められる。すなわち複数の玉１５はスラスト軸受の機能を発揮する。同様に、太陽ローラ２１と出力軸５の互いの対向部のいずれか一方を小径軸２６に形成して対向部を当接させるとともに、この小径軸２６の一部をキャリア２４の孔２４ｃ内に臨ませ、この小径軸２６とキャリア２４との半径方向空間内で、上記複数の玉２５が軸線Ｘ回りに配置されている。このとき、小径軸２６の軸方向長さは玉２５の直径よりも僅かに小さくされており、これにより、太陽ローラ２１に作用するスラスト力が複数の玉２５にて受け止められる。すなわち複数の玉２５はスラスト軸受の機能を発揮する。
【００１７】
上記各玉１５，２５は保持器なしで使用され、太陽ローラ１１，２１の小径に対応させられている。さらに、各玉１５および２５のそれぞれ複数の玉間にはグリースＧが充填され、潤滑性の向上が図られている。また、各玉１５，２５は鋼製でもよいしセラミック製でもよい。
【００１８】
以上の構成であり、モータ４の出力軸４ａの回転により、入力側の摩擦ローラ式変速装置１の太陽ローラ１１を回転させる。その回転は太陽ローラ１１と固定輪１２間の遊星ローラ１３に伝達され、遊星ローラ１３は自転しつつ太陽ローラ１１の回りを公転する。この遊星ローラ１３はキャリア１４に回転自在に支持されているため、キャリア１４は遊星ローラ１３の公転により、その公転中心と同軸上、すなわち太陽ローラ１１と同軸Ｘ上において回転し、この結果、太陽ローラ１１に入力された回転が減速されてキャリア１４に伝達される。
【００１９】
さらに、出力側の摩擦ローラ式変速装置２の太陽ローラ２１は、入力側の摩擦ローラ式変速装置１のキャリア１４と一体回転する。この太陽ローラ２１の回転により、上記と同様に出力側の遊星ローラ２３が自転および公転し、これによってキャリア２４が回転し、太陽ローラ２１の回転が減速されてキャリア２４に伝達される。
【００２０】
以上の構成により、モータ４の回転数が二段の摩擦ローラ式変速装置１，２を介して減速されて出力軸５から取り出される。なお、実施形態では二段型の摩擦ローラ式変速装置に本発明を適用した例を示したが、一段型の摩擦ローラ式変速装置に適用できるし、他の多段型の摩擦ローラ式変速装置にも適用できる。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の発明では、摩擦ローラ式変速装置の小型軽量化に伴い太陽ローラの軸径が小さくなっても、軸径に合わせて複数の玉を配置すればよく、許容面圧の問題がなく十分に太陽ローラに作用する大きいスラスト力を受けることができる。
【００２２】
請求項２の発明では、玉間にグリースを充填したため、潤滑性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の遊星ローラ式変速装置の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】開発過程での摩擦ローラ式変速装置の断面図である。
【図４】従来の摩擦ローラ式変速装置の断面図である。
【符号の説明】
１    摩擦ローラ式変速装置
２    摩擦ローラ式変速装置
３    カップリング
４    モータ
５    出力軸
６    ハウジング
６ａ  ハウジング本体
６ｂ  蓋体
７    転がり軸受
１１    太陽ローラ
１２    固定輪
１３    遊星ローラ
１４    キャリア
１５    玉
２１    太陽ローラ
２２    固定輪
２３    遊星ローラ
２４    キャリア
２５    玉
【図１】
0003994659.tif 000002
【図２】
0003994659.tif 000003
【図３】
0003994659.tif 000004
【図４】
0003994659.tif 000005