JP2002039308A - 摩擦式変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速車への適用が好適な摩擦式変速機を提供
する。 【解決手段】 第１軸２と同心で共回りする太陽輪４の
回転によって中心回りに自転する遊星輪５と、遊星輪５
に当接して回転する第１駆動輪６と、第１軸２と共回り
する第２駆動輪９と、第１および第２駆動輪６，９に当
接して中心回りに自転しながら公転する回転子と、内周
面が回転子７の表面に当接した状態で第１軸２回りに回
転する変速輪１０と、この変速輪１０の回転を第２軸３
に伝達する伝達手段と、変速輪１０の回転子７に対する
当接位置を回転子７の径方向に変更する当接位置変更手
段１２とが所定のケーシング１４に設けられ、遊星輪５
は、ケーシング１４内で固定されたローラ支持軸５３回
りに回転自在に軸支され、第１および第２駆動輪６，９
は、変速輪１０を回転させない中立位置が回転子７の中
心近傍になるようにそれぞれ周速度が設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の高速車
への適用が好適になるように改良された摩擦式変速機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開昭６１−２１８８６４号公報
に記載されているような摩擦式の変速機が知られてい
る。この変速機は、入力軸の軸心回りの回転入力を変速
して摩擦力により入力軸と同心の出力軸に伝達するもの
であり、入力軸と同心で共回りする小径伝動車と、この
小径伝動車の周りに斜めに配設された複数の円錐形転子
と、この円錐形転子の裏面側に当接して摩擦伝動で入力
軸回りに回転する大径伝動車と、内周面が上記円錐形転
子の円錐面に当接して入力軸回りに回転する変速リング
と、上記大径伝動車の回転で入力軸に固定された太陽ギ
ヤ回りに自転しながら公転する複数の遊星ギヤと、この
遊星ギヤを支持するキャリヤに一体化された、入力軸と
同心の出力軸とからなっている。

【０００３】上記変速リングは、操作レバーの操作で円
錐形転子の円錐面に当接しながら入力軸と平行に正逆移
動させ得るようになっており、この操作で円錐形転子の
円錐面に対する変速リングの当接位置を変更することに
より、当接位置が円錐面の中心から遠ざかったり中心に
近づいたりすることで円錐形転子の自転速度および公転
速度が増減し、これによる大径伝動車の回転数を変更す
ることができるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の上記
のような摩擦式変速機にあっては、遊星ギヤのキャリヤ
に出力軸を直結するとともに、変速リングを非回転とし
た状態で円錐形転子の円錐面に対する変速リングの当接
位置を変更することにより、円錐形転子の自転速度およ
び公転速度が共に変更されて、それに伴い出力軸の回転
数が変化するようになっている。そして、変速リングが
円錐形転子の大径側に当接位置を移すにつれて公転速度
が増大するようになっているため、公転により生じる遠
心力が公転速度の増大とともに加速度的に増加し、か
つ、変速リングの当接位置が円錐形転子の重心から大き
くずれることになり、円錐形転子のバランスを維持する
ことが困難になることから、当接状態が不安定になり、
その回転数比を確保することができないという問題点が
存在した。すなわち、摩擦伝動に適した回転数を確保す
ることができないと、回転力の伝達が不安定になり、常
に安定した高い伝達効率の回転出力を得ることが困難に
なるのである。

【０００５】また、入力軸の回転によって複数の遊星ギ
ヤおよび円錐形転子が太陽ギヤおよび小径伝動車回りに
公転するため、ケーシング内に装填されている潤滑オイ
ルを攪拌することになり、このとき生じる攪拌抵抗によ
って遊星ギヤおよび円錐形転子の公転が不安定になるこ
とから、高い伝動効率を得ることが困難であるという問
題点も存在した。

【０００６】特にこの問題点は、出力軸が低速域に設定
されたときに顕著に表れる。すなわち、変速リングが回
転しなくなる円錐形転子の母線上のいわゆる中立位置
は、円錐形転子の中心位置から遠ざかった位置に設定さ
れるが、この状態では円錐形転子に対する小径伝動車、
大径伝動車および変速リングの各当接点を結んだ三角形
がいびつな形になってこの三角形の重心位置と円錐形転
子の重心位置とが大きくずれて円錐形転子に加わる力の
バランスが悪くなり、これによって出力軸の低速域では
入力軸の回転力が確実に伝達され得なくなるという不都
合が生じるのである。

【０００７】このように従来の摩擦式変速機は、問題点
が多々存在することによって、比較的低速で走行・停止
が頻繁に繰り返される車椅子等の低速車に適用されてい
たが、乗用車や運搬車等の高速車には適用し得なかった
のである。

【０００８】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、回転の伝動効率が高く、か
つ、より安定した回転出力を得ることができるととも
に、高速入力が可能であって高速車への適用に好適な摩
擦式変速機を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
第１軸の軸心回りの回転入力を変速して摩擦力により第
１軸と同心の第２軸に伝達する摩擦式変速機であって、
第１軸と同心でいずれか一方が順回転し、他方が逆回転
する第１駆動輪および第２駆動輪と、裏面側が第１駆動
輪および第２駆動輪の外周面に当接して両駆動輪の周速
差により第１軸回りに公転しながら自転する円錐状の回
転子と、この回転子の円錐面の母線上に内周面が当接し
て第１軸回りに回転する、第１軸の軸心方向に移動可能
な変速輪と、この変速輪の回転を第２軸に伝達する伝達
手段とが設けられ、上記第１および第２駆動輪は、上記
変速輪を回転させない上記母線上の中立位置が回転子の
中心の近傍位置に設定されるようにそれぞれ周速度が設
定されていることを特徴とするものである。

【００１０】この発明によれば、第１軸の軸心回りの回
転は、いずれか一方が順回転し、他方が逆回転する第１
駆動輪および第２駆動輪に伝達され、裏面側が第１およ
び第２駆動輪の外周面に当接している回転子に伝達さ
れ、回転子は、両駆動輪の周速差により第１軸回りに公
転しながら自転する。そして、この回転子の円錐面の母
線上に内周面が当接している変速輪は、回転子の公転と
自転との兼ね合いによっていずれかの方向に第１軸回り
に回転する。

【００１１】そして、第１および第２駆動輪は、変速輪
を回転させない母線上の中立位置が回転子の中心（回転
子を構成する円錐体の頂点のこと）の近傍位置に設定さ
れるようにそれぞれ周速度が設定されているため、変速
輪が中立位置に位置した状態では、回転子に対する第１
および第２駆動輪並びに変速輪の各当接位置を結んで形
成される三角形は、略二等辺三角形に近い形状になり、
回転子には極めて良好なバランス状態で力が加えられる
ことになって第２軸の低速域における回転力の伝達効率
は安定したものになる。

【００１２】また、回転子の母線上の中立位置が回転子
の中心近傍に位置していることにより、第１および第２
駆動輪の周速差が小さくなって回転子は公転が抑えられ
た状態になり、自転主導で変速輪を回転させるようにな
っているため、ケーシング内に充填された潤滑オイルが
回転子の公転によって攪拌されることによる攪拌抵抗を
従来に比べて大幅に小さくすることが可能であり、これ
によっても回転力の伝達効率が向上する。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記第１駆動輪は、第１外周面と第１外周
面より大径の第２外周面とを有し、第１外周面が、第１
軸と同心で共回りする太陽ローラの中心周りに配されて
太陽ローラの回転によって自転のみを行う遊星ローラの
外周面と当接することにより第１軸回りに回転するとと
もに、第２外周面が上記回転子と当接するように構成さ
れ、上記第２駆動輪は、同心で共回り可能に第１軸に固
定され、上記変速輪の回転子に対する当接位置を回転子
の径方向に変更する当接位置変更手段が設けられている
ことを特徴とするものである。

【００１４】この発明によれば、第１軸に与えられた回
転力は、第１軸と一体の太陽ローラ、この太陽ローラの
中心周りに配された遊星ローラ、および第１外周面が遊
星ローラに当接している第１駆動輪を介して回転子に伝
達される一方、第１軸と一体の第２駆動輪の回転によっ
ても伝達され、これによって回転子は回転中心回りに常
に第１軸に対して同一回転数比で自転するとともに公転
する。そして、回転子に対する変速輪の当接位置の変化
によって回転子の有効径（回転子の中心位置から変速輪
が当接している位置までの距離）が変化することによ
り、変速輪は当接位置に見合った第１軸に対する所定の
回転数比で回転することになる。

【００１５】そして、遊星ローラは太陽ローラの回転に
よって自転はするが公転することはなく、従って、ケー
シング内に充填された潤滑オイルが遊星ローラの公転で
攪拌され、遊星ローラに攪拌抵抗を付与することで第２
軸の回転が不安定になるような不都合の発生を確実に抑
止することが可能になる。

【００１６】また、遊星ローラを公転させないことと、
第１駆動輪と第２駆動輪との周速差を大きくしないこと
とにより回転子の公転速度が低速度になるため、遠心力
に起因する当接状態の不安定や攪拌抵抗などの問題が解
消され、第１および第２軸間で常に安定した高い伝達効
率の回転力の伝達が達成される。

【００１７】そして、第１駆動輪は、外周面に遊星ロー
ラに対応した第１外周面と、回転子に対応した第２外周
面とを備えているため、これら各外周面の径寸法を適正
に設定することにより、周速度を第２駆動輪の周速度と
略同一にすることが可能になる。各駆動輪の周速度が略
同一になると、回転子は、公転が極力抑えられて安定し
た状態で主に自転を行うため、変速機は第１軸および第
２軸の高速回転に耐え得るものになる。

【００１８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記第１駆動輪は、第１軸と同心の歯車を
有し、上記歯車が第１軸と同心で共回りする太陽ギヤの
回転によりアイドルギヤを介して自転のみを行う遊星ギ
ヤと噛合することにより第１軸回りに回転するととも
に、外周面が上記回転子と当接するように構成され、上
記第２駆動輪は、同心で共回り可能に第１軸に固定さ
れ、上記変速輪の回転子に対する当接位置を回転子の径
方向に変更する当接位置変更手段が設けられていること
を特徴とするものである。

【００１９】この発明によれば、請求項２記載の太陽ロ
ーラおよび遊星ローラがそれぞれ太陽ギヤおよび遊星ギ
ヤに代えられるとともに、遊星ギヤがアイドルギヤを介
して太陽ギヤの回転を伝達されるようになされている点
が請求項２の発明と異なるだけであり、請求項２の発明
と同一の作用を奏する。但し、請求項３の発明独特の作
用として、各ギヤ間でスリップは全く生じることがな
く、回転力の伝達効率が向上する。

【００２０】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
いずれかに記載の発明において、上記第１軸と上記第２
軸との間には、第１軸と第２軸とが同一回転数になった
状態で接合する一方、第１軸と第２軸とが異なる回転数
になった状態で離反するクラッチ機構が介設されている
ことを特徴とするものである。

【００２１】この発明によれば、第１軸と第２軸とが同
一回転数に到達した高速変速状態で、第１軸と第２軸と
がクラッチ機構により共回り可能に接合されるため、第
１軸および第２軸間の回転力伝達効率は１００％にな
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る摩擦式変速
機の一実施形態を示す一部切欠き分解斜視図であり、図
２は、その組立て斜視図である。また、図３は、図２の
Ａ−Ａ線断面図である。なお、本明細書においては、回
転中心となる回転軸そのものが第１軸２または第２軸３
回りに回転することを公転といい、その他の回転を自転
という。単に回転といったときは、公転および自転のい
ずれか一方または双方を指すものとする。

【００２３】図１〜図３に示すように、本実施形態の摩
擦式の変速機１は、減速機として用いられるときは入力
軸として、増速機として用いられるときは出力軸として
の役割を担う第１軸２と、第１軸２と逆の働きをする第
２軸３と、第１軸２と同心で共回りする太陽輪（太陽ロ
ーラ）４と、太陽輪４の中心周りに配されてその軸心回
りの回転により自転する遊星輪（遊星ローラ）５と、外
周面の一部が遊星輪５に当接して第１軸２回りに回転す
る第１駆動輪６と、第１駆動輪６の回転が摩擦力により
伝達される複数の回転子７と、各回転子７を支持する回
転子支持部材８と、上記第１駆動輪６との協働で回転子
７を自転させるとともに公転させる第２駆動輪９と、内
周面が回転子７の表面に当接しながら第１軸２の軸線方
向にスライド可能な変速輪１０と、変速輪１０の回転を
第２軸３に伝達する伝達手段１１と、上記変速輪１０を
スライドしてその内周面と回転子７の表面との当接位置
を変更する当接位置変更手段１２と、第１軸２および第
２軸３間に介設されるクラッチ機構１３とがケーシング
１４に内装あるいは外装されることによって形成されて
いる。

【００２４】上記ケーシング１４は、筒状を呈した有底
の筒状ケーシング１４１と、この筒状ケーシング１４１
の開口部を閉止する円形の蓋体１４５とからなってい
る。筒状ケーシング１４１は、環状壁１４２とこの環状
壁１４２の一方の側部を閉止した側板１４３とからなっ
ている。環状壁１４２は、その上部が上方に向かって膨
出した膨出部１４２ａを有し、この膨出部１４２ａに当
接位置変更手段１２を内装するようにしている。

【００２５】上記側板１４３の中心位置には、２つのベ
アリングＢを介して第２軸３を支持する第２軸支持筒１
４４が外方に向けて突設されている。また、環状壁１４
２の第２軸支持筒１４４と反対側の縁部には、同一幅寸
法で径方向の内方に向かって突設された環状縁部１４２
ｂが設けられている。

【００２６】上記蓋体１４５は、径寸法が筒状ケーシン
グ１４１の径寸法より若干小さめに寸法設定された底浅
の円筒状の蓋本体１４６と、この蓋本体１４６の開口縁
部に形成されたフランジ部１４７と、第１軸支持筒１４
８とからなっている。フランジ部１４７の内面側には、
同心で筒状ケーシング１４１内に向けて突設された環状
突起１４７ａが設けられている。この環状突起１４７ａ
は、外径寸法が上記環状縁部１４２ｂの内径寸法より僅
かに小さく寸法設定され、この環状突起１４７ａを環状
縁部１４２ｂ内に嵌め込んだ状態でフランジ部１４７を
環状縁部１４２ｂにボルト止めすることにより蓋体１４
５が筒状ケーシング１４１に固定されるようになってい
る。

【００２７】また、第１軸支持筒１４８の底板部分には
第１軸２を挿通する挿通孔が穿設され、この挿通孔に、
環状のオイルシール１４８ａが装着されている。第１軸
２は、オイルシール１４８aに貫通した状態で第１軸支
持筒１４８に内装されたベアリングＢを介して支持さ
れ、図２に示すように、その先端部が外部に突出してい
る。

【００２８】上記第１軸２は、中央部の軸本体２１と、
この軸本体２１の図３おける右端部から同心で右方に向
けて延設された小径部２２とからなっている。小径部２
２の外周面の適所には第１環状溝２３が凹設されている
とともに、軸本体２１の左端部側には第２環状溝２４が
凹設されている。かかる環状溝２３，２４は、後に詳述
するクラッチ機構１３に作動油を送り込むためのもので
あり、第１軸２の小径部２２に摺接状態で第１環状溝２
３を取り囲むように作動油送り込み用のカップリング２
９（図２）が装着され、このカップリング２９を介し、
かつ、回転中の第１軸２の第１環状溝２３、軸心通路２
６（図３）および第２環状溝２４を通して作動油がクラ
ッチ機構１３に送り込まれるようになっている。

【００２９】そして、本実施形態においては、第１駆動
輪６は、大径筒体６２の周速度が第１軸２と共回りする
後述の第２駆動輪本体９１の周速度に対して１．０倍〜
３．０倍の範囲内の値に設定されている。このような大
径筒体６２の周速度が設定されるのは、大径筒体６２の
周速度が第２駆動輪本体９１の周速度より遅くなると
（すなわち１．０倍より小さくなると）、回転子７の公
転方向が第１軸２の回転方向と同一方向になり、これに
よって第１軸２が回転しているにも拘わらず第２軸３が
回転しない、いわゆる中立点を回転子７の表面で得るこ
とができなくなるからであり、３．０倍より大きくなる
と回転子７の公転速度が大きくなり過ぎることにより、
ケーシング１４内に装填されている潤滑オイルと公転し
ている回転子７との間の抵抗が大きくなって回転力の伝
達効率が低下するからである。

【００３０】上記第２軸３は、上記第１軸２の軸本体２
１より若干大径の軸本体３１と、この軸本体３１の図３
における左端面に同心で突設された小径部３２とからな
っている。小径部３２の略中央位置と図３における左方
位置とにベアリングＢを外嵌した状態で第２軸３を第２
軸支持筒１４４に差し通すことにより、第２軸３が２個
のベアリングＢを介して筒状ケーシング１４１の第２軸
支持筒１４４に支持され、これによって第２軸３と、蓋
体１４５に装着された第１軸２とは軸心回りに互いに相
対回転し得るようになっている。

【００３１】かかる第２軸３の軸本体３１の端面には、
円筒状の滑り軸受３３を嵌入するための嵌入孔３４が凹
設されているとともに、端縁部には全周に亘って等ピッ
チで鋸歯状に形成されたクラッチ歯３５が設けられてい
る。クラッチ歯３５は、クラッチ機構１３の一部を構成
するものである。

【００３２】上記太陽輪４は、第１軸２の軸本体２１に
共回り可能に外嵌される太陽輪本体４１と、この太陽輪
本体４１と同心で一体に形成された太陽円盤４２と、こ
の太陽円盤４２の外周部から図３における左方に向けて
突設された環状輪４３とを備えて構成されている。環状
輪４３の内周面には先広がりに傾斜した、遊星輪５の外
周面に当接する環状当接面４３ａが形成されている。か
かる太陽輪４は、蓋本体１４６内に収納され得るように
径寸法および軸心方向の長さ寸法が設定されている。

【００３３】上記遊星輪５は、外周面が上記環状輪４３
の内周面に形成された当接面４３ａに当接することによ
り太陽輪４の回転が伝達され得るようにローラによって
形成され、太陽輪４に対向する面の周縁部には太陽輪４
の環状当接面４３ａに当接するように傾斜して形成され
た第１環状当接面５１が形成されているとともに、反対
側の面には逆方向に傾斜した第２環状当接面５２が形成
されている。

【００３４】かかる遊星輪５は、環状の支持円盤５４の
孔心を中心とした同一円軌跡上に等ピッチで圧入固定さ
れた圧入軸（ローラ支持軸）５３に滑り軸受を介して嵌
入され、圧入軸５３回りに回転自在に軸支されている。
上記支持円盤５４は、内径寸法が後述する小径筒体６１
を摺接状態で嵌挿し得るように寸法設定されているとと
もに、外径寸法が上記蓋体１４５の環状突起１４７ａの
内径寸法より僅かに小さく寸法設定され、環状突起１４
７ａ内に嵌め込まれてねじ止めされることにより、遊星
輪５の第１環状当接面５１が太陽輪４の環状当接面４３
ａに当接した状態で蓋本体１４６に内装されるようにな
っている。本実施形態においては、支持円盤５４に３個
の遊星輪５が設けられている。

【００３５】このような遊星輪５の構成によれば、太陽
輪４が軸心回りに第１軸２と共回りすることにより、そ
の回転力は太陽輪４の環状当接面４３ａおよびこの環状
当接面４３ａに当接している第１環状当接面５１を介し
て遊星輪５に同一方向に向かう回転として伝達されるこ
とになる。

【００３６】上記第１駆動輪６は、３つの遊星輪５の各
第２環状当接面５２に当接して上記第１軸２回りに回転
するとともに、この回転を回転子７に伝達して回転子７
を駆動するものであり、遊星輪５の第２環状当接面５２
に当接する小径筒体６１と、この小径筒体６１に一体に
連設された大径筒体６２とからなっている。小径筒体６
１は、遊星輪５の回転を第１駆動輪６に伝達するための
ものであり、上記大径筒体６２は、回転子７の周縁に当
接して大径筒体６２の回転を摩擦力で回転子７に伝達す
るためのものである。かかる第１駆動輪６は、第１軸２
に対して増速状態で第１軸２と逆方向に回転する。

【００３７】そして、上記大径筒体６２の外周面には、
回転子７の縁部に対向した部分に環状凹部６３が凹設さ
れ、この環状凹部６３に回転子７の縁部が嵌り込むこと
による両者間の当接長さの延長で第１駆動輪６の回転子
７に対する回転力の伝達効率を向上させている。

【００３８】上記回転子７は、円錐形状を呈した円錐体
７１と、この円錐体７１の底面に一体に形成された摩擦
円盤７２と、この摩擦円盤７２の中心位置から垂直に突
設された独楽軸７３とからなっている。摩擦円盤７２
は、外周縁部が図３に示すように側面視で円弧状に形成
された円弧縁部７２ａを有している。この円弧縁部７２
ａは、摩擦円盤７２の第１駆動輪６に対する当接長を大
きくして確実な摩擦力を得るために形成されている。本
実施形態では、回転子７は４個設けられている。

【００３９】上記回転子支持部材８は、回転子７を独楽
軸７３回りに回転自在に支持するものであり、環状円盤
８１と、この環状円盤８１の周縁部から左方に向けて径
寸法が漸増するように延設された環状のラッパ筒８２と
からなっている。このラッパ筒８２には、周方向に等ピ
ッチで４つの装着孔８３が穿設され、この装着孔８３に
摺接状態で独楽軸７３が嵌挿されることによって回転子
７が独楽軸７３回りに回転自在に回転子支持部材８に装
着されるようになっている。また、環状円盤８１の中心
位置には第２駆動輪９の一部を摺接状態で嵌挿する中心
孔８４が設けられている。

【００４０】そして、図３に示すように、ラッパ筒８２
の第１軸２に対する傾斜角度αは、円錐体７１の摩擦円
盤７２に対する傾斜角度βと同一に角度設定され、これ
によって回転子７が回転子支持部材８に装着された状態
で、円錐体７１の母線が第１軸２と平行になるようにし
ている。

【００４１】上記第２駆動輪９は、その周面が摩擦円盤
７２の底面に当接することにより第１駆動輪６と協働し
て回転子７を独楽軸７３回りに駆動回転させるものであ
り、第１軸２と軸心回りに共回りすることによる前記第
１駆動輪６との回転数差によって回転子７を独楽軸７３
回りに回転させる役割を果たす。従って、第１軸２の回
転数に変化がない限り回転子７は常に同一の回転数で自
転しながら公転することになる。

【００４２】かかる第２駆動輪９は、第１軸２に共回り
可能に外嵌される第２駆動輪本体９１と、この第２駆動
輪本体９１の右側に形成された筒体９２とからなってい
る。筒体９２は、その外径寸法が上記回転子支持部材８
の中心孔８４の内径寸法より僅かに小さく設定され、こ
うすることで筒体９２を摺接状態で中心孔８４に嵌め込
み得るようにしている。

【００４３】また、第２駆動輪本体９１の周縁部には、
回転子７の裏面に密着状態で当接し得る当接面９３が設
けられ、この当接面９３が回転子７の裏面に圧接される
ことによって第２駆動輪９の回転が確実に回転子７に伝
達されるようになされている。

【００４４】上記変速輪１０は、円錐体７１に対する当
接位置を変えることによって第１軸２回りの回転速度を
変化させて第２軸３に伝達するためのものである。かか
る変速輪１０は、環状の変速輪本体１０１と、この変速
輪本体１０１の図３における左面から同心で左方に向け
て突設された第２駆動輪本体９１を収納する駆動輪収納
筒１０２と、この駆動輪収納筒１０２から左方に向けて
突設された雌スプライン筒１０３とからなっている。

【００４５】上記変速輪本体１０１は、内径寸法が４個
の回転子７の円錐体７１の母線に当接するように寸法設
定されている。そして、回転子７は、その表面が第１駆
動輪６および第２駆動輪９に当接し、この当接によって
独楽軸７３回りの自転および第１軸２回りの公転の回転
数が一定に設定されている。これに対し変速輪１０は、
回転子７に対する当接位置が当接位置変更手段１２の操
作によって変更し得るようになっている。そして、変速
輪１０は回転子７に対する当接位置が変化すれば、回転
子７の中心から当接位置までの距離、すなわち回転子７
の有効径が異なることになるため、変速輪１０は回転数
が変化するのである。

【００４６】上記駆動輪収納筒１０２は、軸心方向の長
さ寸法が回転子７の円錐体７１の径寸法と略同一に寸法
設定され、これによって変速輪１０は、変速輪本体１０
１が円錐体７１の略中心位置に当接した位置と周縁位置
に当接した位置との間で軸心方向に向けて正逆移動し得
るようになっている。また、上記雌スプライン筒１０３
の内周面には、周方向に向けて等ピッチで突設された軸
心方向に延びる複数本のスプライン突条１０４が設けら
れている。

【００４７】図４は、変速輪本体１０１の設定位置と回
転速度との関係を説明するための説明図であり、（イ）
は平面図であって回転子７の中心点Ｏからの変速輪本体
１０１の変位（Ｌ）と、回転子７を基準にした変速輪本
体１０１の回転数（Ｎ）との関係を示すグラフも合わせ
て記載している。また、（ロ）は変速機１の側面視の部
分拡大断面図であって各部品の回転方向を矢印で示して
いる。

【００４８】まず、図４の（ロ）に示すように、第１軸
２が矢印で示すようにＸ線視で右方向（時計方向）に回
転すると、この回転は太陽輪４および遊星輪５を介して
増速状態で第１駆動輪６に伝達され、第１駆動輪６は第
１軸２と逆方向の左回りをする。この第１駆動輪６の反
時計方向への回転は、第１駆動輪６を介してＹ線視で右
方向に回転するように回転子７に伝達される。

【００４９】一方、第１軸２と同一回転数で共回りする
第２駆動輪９も回転子７に当接して回転子７をＹ線視で
右方向（時計方向）に回転させるが、この周速度の方が
第１駆動輪６の周速度より小さいため、この差によって
回転子７は、第１軸２回りにＸ線視で右回りに公転する
ことになる一方、回転子７はＹ線視で右回りに自転して
いるため、この自転で回転子７に当接している変速輪本
体１０１は回転子７を基準とし、かつ、回転子７に対す
る当接位置によってＸ線視で左方向または右方向に回転
する。

【００５０】そして、変速輪本体１０１の時計方向の回
転（図４の（イ）に上向きの一点鎖線の矢印で表示）の
回転数は、図４の（イ）のグラフに示すように、回転子
７への当接位置によって異なったものになり、中心点Ｏ
（円錐体７１の頂点のこと）から遠ざかるに従って大き
くなる。すなわち、「Ｎ＝ａＬ」の関係式が成立する。
なお、Ｎは回転子７を基準にした変速輪本体１０１の回
転数であり、Ｌは変速輪本体１０１の中心点Ｏからの変
位量である。またａは比例常数である。

【００５１】これに対し、先に説明したように、第１駆
動輪６の回転数と第２駆動輪９の回転数との差によって
回転子７はＸ線視で第１軸２回りに反時計方向に公転し
ているから（図４の（イ）に点線矢印で表示）、この公
転による影響を図４のグラフに書き入れると、「Ｎ＝Ｎ
１」の直線になる。従って、この「Ｎ＝Ｎ１」の直線
と、「Ｎ＝ａＬ」の直線との交点位置である中立位置Ｌ
１は、変速輪本体１０１の第１軸２回りの右回りと左回
りとが互いに相殺された位置であり、従って、変速輪本
体１０１はこの位置でケーシング１４に対して実質的に
回転しないのである。

【００５２】そして、変速輪本体１０１が中立位置Ｌ１
から左側に移動すると、Ｎ＝ａＬの直線のＮの値がＮ１
の値より大きくなり、これによって回転子７の中心点Ｏ
回りの時計方向に向かう回転（周速度）が回転子７の公
転による第１軸２回りの反時計方向に向かう回転（周速
度）に打ち勝つため、変速輪本体１０１はＸ線視で右方
向（時計方向）に回転する。

【００５３】これに対し、変速輪本体１０１が中立位置
Ｌ１から右側に移動すると、Ｎの値がＮ１の値より小さ
くなるため、回転子７の公転による変速輪本体１０１の
左回りの回転数が、回転子７の自転による変速輪本体１
０１の右回りの回転をしのいだ状態になり、これによっ
て変速輪本体１０１は、図４の（イ）に下向きの一点鎖
線で示すように、左方向（反時計方向）に回転する。

【００５４】以上要約すれば、変速輪本体１０１の位置
を変更することによって、その回転数および回転方向を
変更することが可能になるとともに、回転数の変化は
「Ｎ＝ａＬ」の直線に沿って漸減的にあるいは漸増的に
行われるため、中立位置Ｌ１での安定した停止状態をも
実現させることが可能になる。

【００５５】そして、中立位置Ｌ１については、設計段
階で太陽輪４、遊星輪５および第１駆動輪６の有効径寸
法を種々変化させることにより、予め任意に設定するこ
とが可能であり、変速機１の用途に応じて最適のものを
得ることができる。また、本発明においては、変速輪本
体１０１が回転子７の周縁部近傍の所定の位置（縁部位
置Ｌ２）に位置した状態では、第１軸２と第２軸３とが
同一回転数で回転するように、太陽輪４、遊星輪５等の
有効径寸法が設定されている。

【００５６】上記伝達手段１１は、外径寸法が上記変速
輪１０の雌スプライン筒１０３の内径寸法より僅かに小
さい外径寸法を有する雄スプライン筒１１１と、この雄
スプライン筒１１１と共回りする伝達輪１１５とからな
っている。雄スプライン筒１１１は、変速輪１０側の側
壁１１２の中心位置に第２軸３より径寸法が大きい中心
孔１１２ａが穿設されている。また、雄スプライン筒１
１１の外周面には、上記雌スプライン筒１０３のスプラ
イン突条１０４に対応した複数本のスプライン溝１１３
が凹設されている。

【００５７】そして、スプライン溝１１３をスプライン
突条１０４に嵌め込むようにして中心孔１１２ａに第２
軸３の内嵌された雄スプライン筒１１１を雌スプライン
筒１０３に嵌挿することにより、相対回転が阻止され、
かつ、軸心方向に向かう所定範囲の相対移動が許容され
た状態で雄スプライン筒１１１と変速輪１０とが互いに
結合されるようになっている。また、雄スプライン筒１
１１の側壁１１２の裏面側には、中心孔１１２ａの周縁
部から径方向に向かって延びる所定長の放射溝１１４
（図３）が周方向に等ピッチで複数条凹設されている。

【００５８】上記伝達輪１１５は、内径寸法が第２軸３
の軸本体３１より僅かに大きい筒状の伝達輪本体１１６
と、この伝達輪本体１１６から同心で左方に向かって突
設された、外径寸法がベアリングＢの内筒にのみ当止す
るように設定された突出筒体１１７とからなっている。
伝達輪本体１１６には、上記雄スプライン筒１１１の側
壁１１２に設けられた放射溝１１４に対応するように伝
達輪１１５側の放射溝１１８が凹設され、これら放射溝
１１４，１１８間にリテーナ１０９を介して鋼球Ｓがそ
れぞれ介設され、雄スプライン筒１１１の回転はこれら
の鋼球Ｓを介して伝達輪１１５に伝達されるようになっ
ている。そして、各放射溝１１４，１１８はいずれも断
面形状が鋼球Ｓの球面に合致するように円弧状またはＶ
字状に形成されている。

【００５９】従って、雄スプライン筒１１１が回転する
と、この回転力は、鋼球ＳをＶ溝の傾斜面に沿って乗り
上げさせることになり、これによって軸方向に押圧する
力（スラスト力）に分力され、雄スプライン筒１１１は
このスラスト力によって右方に向かって押圧されるた
め、第２駆動輪９は回転子７に対してより確実に密着
し、両者間の回転力に比例した摩擦力によって伝達効率
が大幅に向上する。

【００６０】また、雄スプライン筒１１１の側壁１１２
には、図１に示すように、中心孔１１２ａの孔心と同心
で環状溝１１２ｂが凹設されているとともに、第２駆動
輪本体９１の上記側壁１１２に対する対向面にも同一径
寸法で環状溝９１ａ（図３）が凹設され、雄スプライン
筒１１１が変速輪１０内に貫通された状態で、図３に示
すように、各環状溝９１ａ，１１２ｂ間に複数個の鋼球
Ｓが介設され、鋼球Ｓの各環状溝９１ａ，１１２ｂ内で
の転動によって雄スプライン筒１１１と第２駆動輪９と
がそれぞれ異なる回転数で軸心回りに回転し得るように
なっている。そして、これら各環状溝９１ａ，１１２ｂ
と鋼球Ｓとでスラストベアリングが形成されている。

【００６１】上記当接位置変更手段１２は、筒状ケーシ
ング１４１の膨出部１４２ａの軸心方向対向壁に穿設さ
れたロッド挿通孔１４２ｃに嵌挿される操作ロッド１２
０と、この操作ロッド１２０に外嵌されてねじ止めその
他で固定されるスパイラルロッド１２１と、このスパイ
ラルロッド１２１に螺着されるとともに、変速輪本体１
０１に摺接状態で連係されるコ字状部材１２２と、操作
ロッド１２０の端部にねじ止めその他で固定される操作
ハンドル１２３とからなっている。

【００６２】上記コ字状部材１２２は、スパイラルロッ
ド１２１に螺着されるねじ孔１２２ａを有しているとと
もに、このねじ孔１２２ａに直交する外嵌溝１２２ｂを
有している。外嵌溝１２２ｂは、溝幅寸法が変速輪本体
１０１の外周縁部に摺接状態で嵌め込み得るように寸法
設定されている。かかるコ字状部材１２２の外嵌溝１２
２ｂが、図３に示すように、変速輪本体１０１の外周縁
部に摺接状態で嵌め込まれることにより、当接位置変更
手段１２が変速輪１０に連係されるようになっている。

【００６３】上記操作ハンドル１２３は、ハンドル円盤
１２４と、このハンドル円盤１２４に取り付けられたハ
ンドルレバー１２５とからなっている。ハンドル円盤１
２４の中心位置には、操作ロッド１２０の先端が嵌入さ
れる装着孔１２４ａが穿設され、筒状ケーシング１４１
のロッド挿通孔１４２ｃから外部に導出された操作ロッ
ド１２０の先端に装着孔１２４ａを外嵌した状態でねじ
止め等によりハンドル円盤１２４を操作ロッド１２０に
固定することによって操作ハンドル１２３がケーシング
１４に装着されるようになっている。

【００６４】上記ハンドルレバー１２５は、ハンドル円
盤１２４の上記操作ロッド１２０が取り付けられる面と
反対側の面の縁部近傍に、盤面と直交するように突設さ
れている。従って、ハンドルレバー１２５を操作ロッド
１２０回りに正逆回動操作することにより、操作ロッド
１２０と一体のスパイラルロッド１２１がハンドルレバ
ー１２５と共回りし、これによるスパイラルロッド１２
１に螺合したコ字状部材１２２の正逆移動で縁部が外嵌
溝１２２ｂに嵌まり込んでいる変速輪本体１０１が正逆
移動してその内周面の回転子７に対する当接位置が変更
され、第１軸２の回転が所定の減速比で減速されて第２
軸３に伝達されることになる。

【００６５】以下クラッチ機構１３について図５を基
に、必要に応じて図１および図３を参照しながら説明す
る。図５は、クラッチ機構１３の一実施形態を示す拡大
断面図であり、（イ）は、クラッチオフの状態、（ロ）
は、クラッチオンの状態をそれぞれ示している。これら
の図に示すように、クラッチ機構１３は、第２駆動輪９
の筒体９２の先端側に同心で凹設されたシリンダ１３１
と、このシリンダ１３１に軸心方向に向けて正逆移動し
得るように内装されたクラッチ筒１３２と、シリンダ１
３１内に作動油を送り込んでクラッチ筒１３２を第２軸
３の方向に押圧するための油圧通路１３３と、第１軸２
および第２軸３の対向端面間に同心で架設される架設軸
１３４と、クラッチ筒１３２を第１軸２の方向に押圧す
るコイルスプリング１３５とを備えた基本構成を有して
いる。

【００６６】上記シリンダ１３１は、内径寸法が第２駆
動輪９の筒体９２の内径寸法より大きく寸法設定されて
いる。かかるシリンダ１３１は、第２駆動輪本体９１の
表面側（図５の左側）から同心で筒体９２に向けて凹設
され、これによってシリンダ１３１の右端部には、環状
壁部１３１ａが形成された状態になっている。このよう
なシリンダ１３１の内周面には、周方向に等ピッチで突
設された軸心方向に延びる複数の突条１３１ｂが設けら
れている。第１軸２は、その先端部が筒体９２を貫通し
て若干シリンダ１３１内に突出した状態になっている。

【００６７】上記クラッチ筒１３２は、左端面に開口を
有する有底に形成されて右端部に底板１３２ａを有して
いるとともに、外周面には、上記突条１３１ｂに対応し
た軸心方向に延びる複数条の凹溝１３２ｃが凹設され、
この凹溝１３２ｃが突条１３１ｂに嵌め合わされること
によって、クラッチ筒１３２は進退しながら第２駆動輪
９と共回りし得るようになっている。

【００６８】一方、上記架設軸１３４は、第２軸３の嵌
入孔３４に圧入された滑り軸受３３に摺接状態で嵌め込
まれる大径軸１３４ａと、この大径軸１３４ａの端面か
ら同心で第１軸２に向けて突設された小径軸１３４ｂと
からなっている。第１軸２の端面には、軸心位置に小径
軸１３４ｂを摺接状態で嵌入するための圧入孔２５が穿
設され、小径軸１３４ｂがこの圧入孔２５に嵌入される
ことによって第１軸２と第２軸３とが芯狂いすることな
く回転し得るようになっている。

【００６９】そして、クラッチ筒１３２の底板１３２ａ
の中心位置には、上記小径軸１３４ｂを摺接状態で挿通
する挿通孔１３２ｂが穿設され、小径軸１３４ｂは、こ
の挿通孔１３２ｂを貫通した状態で第１軸２の圧入孔２
５に嵌入されている。かかる小径軸１３４ｂには、クラ
ッチ筒１３２内において環状のスラスト軸受板１３６が
外嵌されているとともに、このスラスト軸受板１３６と
底板１３２ａとの間に上記コイルスプリング１３５が圧
縮状態で外嵌され、普段はクラッチ筒１３２が第１軸２
に向けて付勢されて第１軸２の先端に当接した状態にな
るようにしている。

【００７０】また、クラッチ筒１３２は、端面に全周に
亘って放射状に突設された第１クラッチ爪１３７を有し
ている一方、第２軸３の端面には上記第１クラッチ爪１
３７に対向した第２クラッチ爪１３８を有している。そ
して、油圧通路１３３からの作動油が所定の油圧に達し
ていない状態では、クラッチ筒１３２が、図５の（イ）
に示すように、コイルスプリング１３５の付勢力によっ
てシリンダ１３１の奥部に押し遣られて第１クラッチ爪
１３７が第２クラッチ爪１３８から離間したクラッチオ
フ状態になる一方、油圧通路１３３から所定の圧力の作
動油がシリンダ１３１に送り込まれることによってクラ
ッチ筒１３２がコイルスプリング１３５の付勢力に抗し
て左方に移動し、図５の（ロ）に示すように、第１クラ
ッチ爪１３７が第２クラッチ爪１３８に係合したクラッ
チオンの状態になるようにしている。

【００７１】上記油圧通路１３３は、第１軸２の軸心位
置に穿設された軸心通路２６と、この軸心通路２６に連
通した上記第２環状溝２４と、第２駆動輪９の筒体９２
内に第２環状溝２４に対応して形成された管状の筒体内
通路９４とからなっている。筒体内通路９４は、一方の
開口が筒体９２の内周面において第２環状溝２４に対向
して設けられているとともに、他方の開口が環状壁部１
３１ａに設けられ、これによって第２駆動輪９がいかな
る回転位相に位置していても、軸心通路２６からの作動
油が筒体内通路９４を介してシリンダ１３１内に導入さ
れるようになっている。

【００７２】かかるクラッチ機構１３は、操作ハンドル
１２３の操作によって第１軸２および第２軸３が同一回
転数に設定された状態で自動的にクラッチオンされる一
方、第１軸２と第２軸３との回転数が異なるようにハン
ドル操作された状態でクラッチオフされるようになって
いる。

【００７３】具体的には、操作ハンドル１２３の適所に
変速輪本体１０１の回転子７に対する当接位置が図４に
おける縁部位置Ｌ２であるか否かを検出する図略の位置
センサが設けられる。この位置センサにより変速輪本体
１０１が縁部位置Ｌ２に位置したことを検出したとき
は、図略の油圧機構に向けてそのことを示す検出信号が
所定の制御手段を介して出力され（制御手段を介するこ
とにより検出信号は油圧機構に指令を与える制御信号に
変換されているのが一般的である）、これによる油圧機
構の駆動で所定の圧力の作動油がシリンダ１３１内に供
給され、クラッチ筒１３２のシリンダ１３１からの突出
によってクラッチオンされる。

【００７４】一方、操作ハンドル１２３の操作によって
変速輪本体１０１が縁部位置Ｌ２から外れたことが検出
され、これによる油圧機構の逆駆動でシリンダ１３１内
の圧力が下げられる。そして、シリンダ１３１内の圧力
が下げられることにより、クラッチ筒１３２がコイルス
プリング１３５の付勢力でシリンダ１３１内へ没入し、
第１および第２クラッチ爪１３７，１３８の係合が解除
されて第２軸３が第１軸２より低速で回転することにな
る。

【００７５】なお、本発明は、クラッチ筒１３２および
第２軸３の対向面にそれぞれ第１クラッチ爪１３７およ
び第２クラッチ爪１３８を設けることに限定されるもの
ではなく、両者の対向面同士が潤滑オイルを介して互い
に押圧当接する、いわゆる湿式クラッチを採用してもよ
い。

【００７６】以下、本発明の作用について主に図３およ
び図４を基に説明する。まず、図３に示す状態で第１軸
２を回転すると、この回転は太陽輪４を介して遊星輪５
に伝達され、この遊星輪５の回転は第１駆動輪６に伝達
される。そして、この第１駆動輪６の回転は、その環状
凹部６３と回転子７の円弧縁部７２ａとの当接によって
回転子７に伝達されて回転子７が所定方向に所定の回転
数の回転力を付与される一方、第２駆動輪９が第１軸２
と共回りすることによりその当接面９３に摩擦円盤７２
が当接している回転子７は、この第２駆動輪９からも同
一方向に回転力を付与され、これら第２駆動輪９および
第１駆動輪６から付与される回転数の差によって自転し
ながら第１軸２回りを公転することになる。

【００７７】そして回転子７の自転は、変速輪本体１０
１の内周面が円錐体７１の表面に当接している変速輪１
０に伝達され、この変速輪１０の回転が雄スプライン筒
１１１、鋼球Ｓおよび伝達輪１１５を介して第２軸３に
伝えられ、第２軸３は第１軸２に対して同一方向に減速
回転を行うことになる。

【００７８】そして、遊星輪５はケーシング１４に支持
円盤５４を介して固定された圧入軸５３回りに回転する
ように構成されているため、遊星輪５は太陽輪４回りに
公転することはなく、従って、遊星輪５が公転した場合
には、ケーシング１４内に充填された潤滑オイルが掻き
回され、これによる抵抗変動で遊星輪５やその他の内装
部品の回転運動が円滑に行われず、安定した回転出力を
第２軸３に与えることが困難になるという従来の不都合
が解消され、第２軸３から常に安定した回転出力を取り
出すことが可能になる。

【００７９】また、遊星輪５が公転しないことにより、
変速輪１０の回転子７に対する当接位置に拘らず、回転
子７の公転速度を低下させるとともに自転の回転数を常
に一定に設定することが可能であるため、この回転数を
摩擦力による回転力伝達に最も適した値になるように予
め設計することが可能であり、こうすることによって第
１軸２の回転を操作範囲内の任意の変速比で常に高い伝
達効率によりかつ安定して第２軸３に出力させることが
できる。

【００８０】図６は、本発明に係る摩擦式変速機の他の
実施形態を示す図であり、（イ）は断面図、（ロ）は各
ギヤの配置状態を示す正面視の説明図である。この実施
形態の変速機１ａは、太陽輪４および遊星輪５としてギ
ヤ（太陽ギヤ４ａおよび遊星ギヤ５ａ）が採用されてい
るとともに、第１駆動輪６ａの小径筒体６１の外周面に
は駆動ギヤ６１ａが形成されている点、太陽ギヤ４ａの
回転がアイドルギヤ４０を介して遊星ギヤ５ａに伝達さ
れるようになされている点、および遊星輪５（遊星ギヤ
５ａ）を軸支する圧入軸５３が蓋体１４５の内面に固定
されている点、すなわち先の実施形態で採用された圧入
軸５３を支持するための支持円盤５４が設けられていな
い点が先の実施形態の変速機１と相違している。

【００８１】また、各輪にギヤを採用したことにより、
第１駆動輪６ａに第２駆動輪９との間で回転子７に対し
てスラスト力を与えるための構成を付与することが必要
になる。そのために本実施形態においては、第１軸２の
略中央部を境にして右側に大径部２ａを形成するととも
に、同左側に小径部２ｂを形成している。

【００８２】そして、第１駆動輪６ａの大径筒体６２側
には同心でベアリング嵌挿孔２ｃが穿設され、このベア
リング嵌挿孔２ｃにベアリングＢが嵌挿された状態で第
１駆動輪６ａが小径部２ｂ回りに回転自在に軸支されて
いる。そして、ベアリングＢは、その右端部が大径部２
ａと小径部２ｂとの間に形成された環状段差に当止され
るとともに、ベアリング嵌挿孔２ｃの入口側にはＣリン
グ２ｄが装着され、これによってベアリングＢはベアリ
ング嵌挿孔２ｃから抜け止めされた状態になっている。
変速機１ａのその他の構成は先の実施形態のものと同様
である。

【００８３】遊星ギヤ５ａは、アイドルギヤ４０に噛合
する小径ギヤ５６と、この小径ギヤ５６と同心で一体に
形成された大径ギヤ５７とからなり、大径ギヤ５７が駆
動ギヤ６１ａに噛合している。

【００８４】この実施形態の変速機１ａによれば、太陽
輪４、遊星輪５および第１駆動輪６の一部にローラに変
えて太陽ギヤ４ａ、遊星ギヤ５ａおよび駆動ギヤ６１ａ
を採用したため、これらがローラである場合に比較して
第１軸２の回転力の伝達効率が向上する。

【００８５】また、第１駆動輪６ａを、ベアリングＢを
介して第１軸２の小径部２ｂに軸支させているため、リ
テーナ１０９に支持された鋼球Ｓによって発生し、第２
駆動輪９および回転子７を介して第１駆動輪６ａに伝達
されたスラスト力は、ベアリングＢを介して大径部２ａ
に形成された環状段差によって受けられるため、回転子
７は、このスラスト力によって第１駆動輪６ａと第２駆
動輪９とによって確実に押圧挟持された状態になる。

【００８６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、第１およ
び第２駆動輪は、変速輪を回転させない母線上の中立位
置が回転子の中心の近傍位置に設定されるようにそれぞ
れ周速度が設定されているため、変速輪が中立位置に位
置した状態では、回転子に対する第１および第２駆動輪
並びに変速輪の各当接位置を結んで形成される三角形
は、略二等辺三角形に近い形状になり、回転子には極め
て良好なバランス状態で力が加えられることになって第
２軸の低速域における回転力の伝達効率を安定したもの
にすることができる。

【００８７】また、回転子の母線上の中立位置が回転子
の中心近傍に位置していることにより、第１および第２
駆動輪の周速差が小さくなって回転子は公転が抑えられ
た状態になり、自転主導で変速輪を回転させるようにな
っているため、ケーシング内に充填された潤滑オイルが
回転子の公転によって攪拌されることによる攪拌抵抗を
従来に比べて大幅に小さくすることが可能であり、これ
によっても回転力の伝達効率を向上させることができ
る。

【００８８】請求項２（請求項３）記載の発明によれ
ば、第１軸に与えられた回転力は、第１軸と一体の太陽
ローラ（太陽ギヤ）、この太陽ローラ（太陽ギヤ）の中
心周りに配された遊星ローラ（遊星ギヤ）、および第１
外周面（歯車）が遊星ローラ（遊星ギヤ）に当接（噛
合）している第１駆動輪を介して回転子に伝達される一
方（なお、請求項３の発明の場合は、太陽ギヤの回転は
アイドルギヤを介して遊星ギヤに伝達される）、第１軸
と一体の第２駆動輪の回転によっても伝達され、これに
よって回転子は回転中心回りに常に第１軸に対して同一
回転数比で自転するとともに公転することができる。そ
して、回転子に対する変速輪の当接位置の変化によって
回転子の有効径が変化することにより、変速輪を当接位
置に見合った第１軸に対する所定の回転数比で回転させ
ることができる。

【００８９】そして、遊星ローラ（遊星ギヤ）は太陽ロ
ーラ（太陽ギヤ）の回転によって自転はするが公転する
ことはなく、従って、ケーシング内に充填された潤滑オ
イルが遊星ローラ（遊星ギヤ）の公転で攪拌され、遊星
ローラ（遊星ギヤ）に攪拌抵抗を付与することで第２軸
の回転が不安定になるような不都合の発生を確実に抑止
することができる。

【００９０】また、遊星ローラ（遊星ギヤ）を公転させ
ないことと、第１駆動輪と第２駆動輪との周速差を大き
くしないこととにより回転子の公転速度が低速度になる
ため、遠心力に起因する当接状態の不安定や攪拌抵抗な
どの問題が解消され、第１および第２軸間で回転力の安
定した高い伝達効率を常に達成することができる。

【００９１】そして、第１駆動輪は、外周面に遊星ロー
ラ（遊星ギヤ）に対応した第１外周面と、回転子に対応
した第２外周面とを備えているため、これら各外周面の
径寸法を適正に設定することにより、周速度を第２駆動
輪の周速度と略同一にすることができる。各駆動輪の周
速度が略同一になると、回転子は、公転が極力抑えられ
て安定した状態で主に自転を行うため、変速機を第１軸
および第２軸の高速回転に耐え得るものにすることがで
きる。

【００９２】特に請求項２記載の発明によれば、第１軸
の回転が上記各ローラを介して滑らかに第１駆動輪に伝
達されるため、騒音や振動が少なく、変速機を静かに運
転することができる。

【００９３】これに対し、特に請求項３記載の発明によ
れば、太陽ギヤ、アイドルギヤおよび遊星ギヤを採用し
たため、各ギヤ間でスリップが起こることはなく、回転
力の伝達効率を向上することができる。

【００９４】請求項４記載の発明によれば、第１軸と第
２軸とが同一回転数に到達した高速変速状態で、第１軸
と第２軸とがクラッチ機構により共回り可能に接合され
るため、第１軸および第２軸間の回転力伝達効率を略１
００％にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る摩擦式変速機の一実施形態を示す
一部切欠き分解斜視図である。

【図２】図１に示す摩擦式変速機の組立て斜視図であ
る。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】（イ）および（ロ）は、変速輪本体の設定位置
と回転速度との関係を説明するための説明図である。

【図５】クラッチ機構の一実施形態を示す拡大断面図で
あり、（イ）は、クラッチオフの状態、（ロ）は、クラ
ッチオンの状態をそれぞれ示している。

【図６】本発明に係る変速機の他の実施形態を示す図で
あり、（イ）は断面図、（ロ）は各ギヤの配置状態を示
す正面視の説明図である。

【符号の説明】

１，１ａ 変速機 ２ 第１軸 ２１ 軸本体 ２２ 小径部 ２３ 第１環状溝 ２４ 第２環状溝 ４ 太陽輪 ４ａ 太陽ギヤ ４１ 太陽輪本体 ４２ 太陽円盤 ４３ 環状輪 ５ 遊星輪 ５ａ 遊星ギヤ ６ 第１駆動輪 ６１ 小径筒体 ６１ａ 駆動ギヤ ７ 回転子 ７１ 円錐体 ７２ 摩擦円盤 ８ 回転子支持部材 ９ 第２駆動輪 １０ 変速輪 １０１ 変速輪本体 １０２ 駆動輪収納筒 １１ 伝達手段 １１１ 雄スプライン筒 １１２ 側壁 １１３ スプライン溝 １２ 当接位置変更手段 １２１ スパイラルロッド １２２ コ字状部材 １２３ 操作ハンドル １３ クラッチ機構 １３１ シリンダ １３２ クラッチ筒 １３３ 油圧通路 １４ ケーシング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１軸の軸心回りの回転入力を変速して
   摩擦力により第１軸と同心の第２軸に伝達する摩擦式変
   速機であって、 第１軸と同心でいずれか一方が順回転し、他方が逆回転
   する第１駆動輪および第２駆動輪と、裏面側が第１駆動
   輪および第２駆動輪の外周面に当接して両駆動輪の周速
   差により第１軸回りに公転しながら自転する円錐状の回
   転子と、この回転子の円錐面の母線上に内周面が当接し
   て第１軸回りに回転する、第１軸の軸心方向に移動可能
   な変速輪と、この変速輪の回転を第２軸に伝達する伝達
   手段とが設けられ、 上記第１および第２駆動輪は、上記変速輪を回転させな
   い上記母線上の中立位置が回転子の中心の近傍位置に設
   定されるようにそれぞれ周速度が設定されていることを
   特徴とする摩擦式変速機。
2. 【請求項２】 上記第１駆動輪は、第１外周面と第１外
   周面より大径の第２外周面とを有し、第１外周面が、第
   １軸と同心で共回りする太陽ローラの中心周りに配され
   て太陽ローラの回転によって自転のみを行う遊星ローラ
   の外周面と当接することにより第１軸回りに回転すると
   ともに、第２外周面が上記回転子と当接するように構成
   され、上記第２駆動輪は、同心で共回り可能に第１軸に
   固定され、上記変速輪の回転子に対する当接位置を回転
   子の径方向に変更する当接位置変更手段が設けられてい
   ることを特徴とする請求項１記載の摩擦式変速機。
3. 【請求項３】 上記第１駆動輪は、第１軸と同心の歯車
   を有し、上記歯車が第１軸と同心で共回りする太陽ギヤ
   の回転によりアイドルギヤを介して自転のみを行う遊星
   ギヤと噛合することにより第１軸回りに回転するととも
   に、外周面が上記回転子と当接するように構成され、上
   記第２駆動輪は、同心で共回り可能に第１軸に固定さ
   れ、上記変速輪の回転子に対する当接位置を回転子の径
   方向に変更する当接位置変更手段が設けられていること
   を特徴とする請求項１記載の摩擦式変速機。
4. 【請求項４】 上記第１軸と上記第２軸との間には、第
   １軸と第２軸とが同一回転数になった状態で接合する一
   方、第１軸と第２軸とが異なる回転数になった状態で離
   反するクラッチ機構が介設されていることを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれかに記載の摩擦式変速機。