JP2004353842A

JP2004353842A - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JP2004353842A
Application number: JP2003155647A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ishikawa; 宏史石川; Toshishige Sano; 敏成佐野; Masami Sugaya; 正美菅谷; Motoki Tabuchi; 元樹田渕
Original assignee: NSK Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: NSK Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】トラニオン軸の長さ及び油路が短くなり、無段変速機の小型化を図ることができるとともに、トラニオンが変形してもトラニオン軸の撓みを抑え、安定した変速制御ができるトロイダル型無段変速機を提供することにある。
【解決手段】入力軸１に支持された入力ディスク２及び出力ディスク３と、入力ディスク及び出力ディスクの中心軸の方向に対して直角方向となる捩れ位置に存在するトラニオン軸９を有し、このトラニオン軸を中心として揺動するトラニオン１０ａ，１０ｂと、入力ディスク及び出力ディスク間に転動自在に転接され摩擦によって動力を伝達する複数個のパワーローラ１２とを備えたトロイダル型無段変速機において、前記トラニオン軸９にその軸下端に開口し、トラニオン軸９の軸下端から前記パワーローラ１２に潤滑油を供給する油路３４を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車用の変速機として用いるトロイダル型無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車用変速機として用いるハーフトロイダル型無段変速機は、入力軸上に設けられた入力ディスクと出力ディスクとのトラクション面同士の間にパワーローラが挟持された状態に設けられている。そして、入力ディスクをローディングカムまたは油圧ローディングによって押圧することにより、パワーローラを介して出力ディスクに動力を伝達するようになっている。
【０００３】
従って、パワーローラには接線方向にトラクション力が作用し、このトラクション力を支えるためにトラニオンの下端部のトラニオン軸に油圧ピストンを設け、変速時には油圧ピストンによってトラニオン軸を軸方向に駆動するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
すなわち、特許文献１は、図３及び図４に示すように構成されている。
【０００５】
エンジン等の駆動源（図示しない）に連結される入力軸１には入力ディスク２と出力ディスク３がニードルベアリングを介して回転自在に支持されている。入力ディスク２の背面側にはカム板４が入力軸１に対してスプライン係合しており、カム板４と入力ディスク２との間にはローラ５が介在され、入力ディスク２を出力ディスク３側に押し付けるローディングカム式の押圧機構６が設けられている。
【０００６】
入力ディスク２と出力ディスク３との間にはアッパリンク７及びロアリンク８が設けられている。アッパリンク７及びロアリンク８にはトラニオン軸９を中心として揺動するトラニオン１０ａ，１０ｂが設けられ、トラニオン１０ａ，１０ｂの中心部には変位軸１１が設けられている。そして、この変位軸１１にはパワーローラ１２が回転自在に支持され、このパワーローラ１２は入力ディスク２及び出力ディスク３と接するトラクション部を有し、入力ディスク２と出力ディスク３との間に傾転自在に転接されている。
【０００７】
また、トラニオン１０ａ，１０ｂとパワーローラ１２との間にはパワーローラ軸受１３が設けられている。このパワーローラ軸受１３はパワーローラ１２に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、パワーローラ１２の回転を許容するものである。このようなパワーローラ軸受１３の複数個の玉１４はトラニオン１０ａ，１０ｂ側に設けられた円環状の外輪１５とパワーローラ１２との間に設けられた円環状の保持器１６によって保持されている。
【０００８】
さらに、前記トラニオン１０ａ，１０ｂの本体部分の外周部にはワイヤ溝１７が設けられ、このワイヤ溝１７には左右間を連結する同期ワイヤ１８ａが掛け渡されている。また、トラニオン１０ａ，１０ｂのトラニオン軸９にはワイヤプーリー１９が嵌着され、このワイヤプーリー１９には前後間を連結する同期ワイヤ１８ｂが掛け渡されている。この同期ワイヤ１８ａ，１８ｂは、トラニオン１０ａ，１０ｂの傾動（トラニオン軸９中心として揺動）を互いに同期させる役目をしている。
【０００９】
また、トラニオン１０ａ，１０ｂの下部のトラニオン軸９には油圧ピストン２０が設けられ、油圧ピストン２０に圧力差を与えることによりトラニオン１０ａ，１０ｂを上下させている。すなわち、トラニオン１０ａ，１０ｂをアッパリンク７とロアリンク８による案内下で、パワーローラ１２の軸線Ｏ_１と直交する首振り軸線Ｏ_２方向へストロークさせ、首振り軸線Ｏ_２回りにおけるパワーローラ１２及びトラニオン１０ａ，１０ｂを傾転させる。これによる入力ディスク２と出力ディスク３間の伝動比を無段階に変化させて変速を行っている。
【００１０】
前記油圧ピストン２０は上部シリンダケース２１と下部シリンダケース２２との分割面に設けられた駆動シリンダ２３の内部に収納され、トラニオン軸９と一体の駆動ロッド２４に嵌合固定されている。さらに、駆動ロッド２４の軸心部にはパワーローラ１２に潤滑油を供給するための縦方向油路２５が設けられ、この縦方向油路２５の下端部は駆動ロッド２４の径方向に貫通する横方向油路２６を介して油圧供給源（図示しない）に連通している。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−９１９９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１は、トラニオン軸９と一体の駆動ロッド２４を上部シリンダケース２１及び下部シリンダケース２２を貫通して下方に延長し、この駆動ロッド２４に油圧ピストン２０を嵌合固定している。さらに、駆動ロッド２４の軸心部にはパワーローラ１２に潤滑油を供給するための縦方向油路２５が設けられ、この縦方向油路２５は駆動ロッド２４の径方向に貫通する横方向油路２６を介して油圧供給源（図示しない）に連通させている。
【００１３】
従って、パワーローラ１２に潤滑油を供給するための油路を確保するために、トラニオン軸９と一体の駆動ロッド２４が縦方向に長くなり、無段変速機が大型化するという問題がある。また、トラニオン１０ａ，１０ｂは強度確保のため、全体がＨＲＣ３０を超える硬度であり、トラニオン軸９及びこれと一体の駆動ロッド２４もその硬度に確保する必要がある。
【００１４】
このため、トラニオン軸９及びこれと一体の駆動ロッド２４に油路を加工するために穴径の小さく、しかも長いドリル加工が必要となり、加工作業が困難であると共に、コストアップの原因となっている。しかも、トラニオン軸９及び駆動ロッド２４の長さが長くなると、トラニオン１０ａ，１０ｂの変形により、トラニオン軸及び駆動ロッド２４が撓み、この撓みによって油圧ピストン２０が駆動シリンダ２３内で傾いてしまう。従って、油圧ピストン２０がスムーズに動かなくなり、変速動作に影響を与えるという問題が生じる。
【００１５】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、トラニオン軸の長さを短くでき、パワーローラへ潤滑油を供給する油路も短く、加工性を向上させると共に、トラニオンが変形してもトラニオン軸の撓みを抑え、安定した変速制御ができるトロイダル型無段変速機を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、入力軸と、この入力軸に互いに同心に、かつ互いに独立して回転自在に支持された入力ディスク及び出力ディスクと、前記入力ディスク及び出力ディスクの中心軸の方向に対して直角方向となる捩れの位置に存在するトラニオン軸を有し、このトラニオン軸を中心として揺動するトラニオンと、前記トラニオン軸に設けられ、該トラニオン軸を軸方向に駆動する油圧ピストンと、前記トラニオンに回転自在に支持された変位軸と、この変位軸に回転自在に支持された状態で、前記入力ディスク及び出力ディスクのトラクション面同士の間に挟持された複数個のパワーローラとを備えたトロイダル型無段変速機において、前記トラニオン軸にその軸下端に開口し、トラニオン軸の軸下端から前記パワーローラに潤滑油を供給する油路を設けたことを特徴とする。
【００１７】
請求項２は、請求項１の前記トラニオン軸の軸端部の外周面にボルト部を設け、前記油圧ピストンに前記ボルト部に螺合固定するナット部を設けたことを特徴とする。
【００１８】
前記構成によれば、トラニオン軸にその軸下端に開口する油路が設けられているため、トラニオン軸の長さ及び油路が短くなり、無段変速機の小型化を図ることができ、また油路を形成するためのドリル加工が容易となる。さらに、トラニオン軸が短くなることにより、トラニオンが変形してもトラニオン軸の撓みを抑え、安定した変速制御ができる。
【００１９】
また、トラニオン軸の軸端部の外周面にボルト部を設け、油圧ピストンにボルト部に螺合固定するナット部を設けたことにより、油圧ピストンの固定代が短くなり、トラニオン軸を一層短くできるとともに、油圧ピストンの固定が簡単となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の各実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１及び図２は第１の実施形態を示すもので、図３及び図４に示した従来と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。図１はトロイダル型無段変速機の縦断側面図、図２（ａ）は図１のＡ部を拡大した縦断側面図、（ｂ）は駆動ロッドを含むボス部の下面図である。
【００２２】
図１及び図２に示すように、パワーローラ１２を支持するトラニオン１０ａ，１０ｂのトラニオン軸９の下端部には軸方向に固定孔３１が設けられている。この固定孔３１には駆動ロッド３２の上端部が挿入され、駆動ロッド３２は軸方向と直角方向に貫通するピン３３によってトラニオン軸９に対して一体的に結合されている。なお、トラニオン軸９を一体に下方へ延長して駆動ロッド３２としてもよい。
【００２３】
駆動ロッド３２の軸心には軸方向に貫通する油路３４が設けられている。この油路３４の上端部はトラニオン軸９に設けられた油路３５と連通しパワーローラ１２の軸受部に潤滑油を供給するようになっている。この油路３４の下端部は駆動ロッド３２の軸下端に開口し、後述する油貯め部３６を介して潤滑油供給源（図示しない）に連通している。
【００２４】
駆動ロッド３２の下端部における外周面にはボルト部３７が設けられている。また、駆動ロッド３２の下端部には油圧ピストン３８が設けられ、この油圧ピストン３８の下端面には六角穴３８ａが設けられている。この油圧ピストン３８のボス部３９には軸方向に貫通穴４０が設けられ、この貫通穴４０にはナット部４１が設けられ、このナット部４１は前記ボルト部３７に螺合固定されている。
【００２５】
油圧ピストン３８のボス部３９の上端部及び下端部には環状溝４２ａ，４２ｂが設けられ、この環状溝４２ａ，４２ｂにはシール材４３ａ，４３ｂが嵌着されている。
【００２６】
さらに、油圧ピストン３８は上部シリンダケース４４と下部シリンダケース４５との分割面に設けられた駆動シリンダ４６の内部に収納されている。駆動シリンダ４６の上側は上部シリンダケース４４に設けられた案内胴４７と連通し、この案内胴４７の内周面との油圧ピストン３８のボス部３９とはシール材４３ａによってシールされている。
【００２７】
駆動シリンダ４６の下側は下部シリンダケース４５に設けられた案内胴４８と連通し、この案内胴４８の内周面との油圧ピストン３８のボス部３９とはシール材４３ｂによってシールされている。
【００２８】
従って、駆動ロッド３２に対して油圧ピストン４６を固定する際には、駆動ロッド３２に油圧ピストン３８の貫通穴４０を嵌合し、六角穴３８ａに工具を係合して油圧ピストン３８を回すことにより、油圧ピストン３８のナット部４１を駆動ロッド３２のボルト部３７に簡単に締付固定することができる。しかも、油圧ピストン３８の固定代が短くなり、駆動ロッド３２の長さを短くできる。
【００２９】
また、駆動ロッド３２にはその軸下端に開口する油路３４が設けられ、油貯め部３６に開口しているため、油圧供給源から供給された潤滑油を油貯め部３６から油路３４を介してトラニオン軸９に設けられた油路３５に供給することができる。
【００３０】
さらに、駆動ロッド３２にはその軸下端に開口する油路３４が設けられているため、駆動ロッド３２の長さを短くでき、ドリル加工が容易となると共に、駆動シリンダ４６を構成する上部シリンダケース４４と下部シリンダケース４５を薄肉に形成でき、無段変速機の小型、軽量化を図ることができる。
【００３１】
また、油圧ピストン３８に圧力差を与えることによりトラニオン１０ａ，１０ｂを上下させ、パワーローラ１２の軸線Ｏ_１と直交する首振り軸線Ｏ_２方向へストロークさせ、首振り軸線Ｏ_２回りにおけるパワーローラ１２及びトラニオン１０ａ，１０ｂを傾転させる。これによる入力ディスク２と出力ディスク３間の伝動比を無段階に変化させて変速を行う。
【００３２】
このときの変速駆動時にトラニオン１０ａ，１０ｂが大きなスラスト荷重を受け、トラニオン１０ａ，１０ｂが変形するが、トラニオン軸９を含む駆動ロッド３２の長さが短いために撓みを小さく抑えることができ、油圧ピストン３８の昇降に影響を及ぼすことがなく、安定した変速制御が可能となる。
【００３３】
なお、前記実施形態においては、シングルキャビティ式について説明したが、ダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機にも適用できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、トラニオン軸にその軸下端に開口する油路が設けられているため、トラニオン軸の長さ及び油路が短くなり、無段変速機の小型化を図ることができ、また油路を形成するためのドリル加工が容易となる。さらに、トラニオン軸が短くなることにより、トラニオンが変形してもトラニオン軸の撓みを抑え、安定した変速制御ができるという効果がある。
【００３５】
請求項２の発明によれば、トラニオン軸の軸端部の外周面にボルト部を設け、油圧ピストンにボルト部に螺合固定するナット部を設けたことにより、油圧ピストンの固定代が短くなり、トラニオン軸を一層短くできるとともに、油圧ピストンのトラニオン軸に対する固定が簡単となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態におけるトロイダル型無段変速機の縦断側面図。
【図２】同実施形態を示し、（ａ）は図１のＡ部を拡大した縦断側面図、（ｂ）は駆動ロッドを含むボス部の下面図。
【図３】従来のトロイダル型無段変速機の縦断側面図。
【図４】従来のトロイダル型無段変速機の縦断正面図。
【符号の説明】
１…入力軸、２…入力ディスク、３…出力ディスク、９…トラニオン軸、１０ａ，１０ｂ…トラニオン、１１…変位軸、１２…パワーローラ、３２…駆動ロッド、３４…油路、３８…油圧ピストン

Claims

入力軸と、この入力軸に互いに同心に、かつ互いに独立して回転自在に支持された入力ディスク及び出力ディスクと、前記入力ディスク及び出力ディスクの中心軸の方向に対して直角方向となる捩れの位置に存在するトラニオン軸を有し、このトラニオン軸を中心として揺動するトラニオンと、前記トラニオン軸に設けられ、該トラニオン軸を軸方向に駆動する油圧ピストンと、前記トラニオンに回転自在に支持された変位軸と、この変位軸に回転自在に支持された状態で、前記入力ディスク及び出力ディスクのトラクション面同士の間に挟持された複数個のパワーローラとを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオン軸にその軸下端に開口し、トラニオン軸の軸下端から前記パワーローラに潤滑油を供給する油路を設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
前記トラニオン軸の軸端部の外周面にボルト部を設け、前記油圧ピストンに前記ボルト部に螺合固定するナット部を設けたことを特徴とする請求項１記載のトロイダル型無段変速機。