JP2005030444A

JP2005030444A - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JP2005030444A
Application number: JP2003193459A
Authority: JP
Inventors: Jun Watanabe; 純渡辺
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-07-08
Filing date: 2003-07-08
Publication date: 2005-02-03

Abstract

【課題】組み立て作業性を向上したトロイダル型無段変速機を提供する。
【解決手段】パワーローラ２０が、内輪９３と、外輪９４と、前記内輪と外輪との間に介装された玉軸受９２とから構成され、前記外輪と前記パワーローラ収納部との間で、入出力ディスクの回転軸方向に沿ってパワーローラを摺動可能に支持するベアリング９６とを備えたトロイダル型無段変速機において、トラニオン４には、外輪側に突出する係止部材１００が固定され、前記外輪には、前記突出した係止部材が前記入出力ディスクの回転軸方向に摺動可能に係合する溝９４ｄが形成され、前記係止部材と前記溝の形状は、パワーローラをトラニオン側に押し付ける力が作用しない場合にパワーローラがトラニオンに係止するように形成されることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両などに採用されるトロイダル型無段変速機の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トロイダル型無段変速機において、トラニオンとパワーローラ外輪との間でパワーローラ回転軸線方向に作用する押付力と首振り軸線方向に作用する動力伝達力を支える一対のコロ軸受をパワーローラの左右方向に沿って配置することにより、軽量、コンパクトなピボットシャフトのないパワーローラ支持構造としながら、パワーローラに上下方向の動力伝達力が作用しても円滑なパワーローラの平行移動運動を確保することで、入出力ディスクとパワーローラとの接触部で滑り等が発生することを抑制できると共に、偏荷重による面圧増大や変形に伴う変速比の変化を減少させることができるトロイダル型無段変速機がある（特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−０１２５７４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の構造を有するトロイダル型無段変速機では、図４に示すように、トラニオンのパワーローラ収納部９１に配置されたコロ軸受９６ｃにパワーローラ外輪９４がパワーローラ回転軸線方向の押付力によって当接しスライド可能になっているが、回転軸線方向のトラニオン側への押付力がない場合、組み付け作業中のトラニオンに対してパワーローラを保持させる機能はなく、組み付け中にパワーローラを落下させる可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、トラニオンに対するパワーローラの拘束を実現できる簡便な構成を備えたトロイダル型無段変速機を提案するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トロイダル型無段変速機において、トラニオンには外輪側へ突出する係止部材を設け、一方外輪には、前記係止部材が前記入出力ディスクの回転軸方向に摺動可能に係合する溝を形成し、パワーローラをトラニオン側に押し付ける力が作用しない場合にパワーローラがトラニオンに係止するように係止部材と溝の形状を形成する。
【０００７】
【発明の効果】
したがって、本発明は、パワーローラのトラニオンへの組み付け時等パワーローラがトラニオンへ押し付けられていない場合に係止部材によりパワーローラが落下することを防止し、作業性を向上することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１は、本発明を適用するダブルキャビティ式のトロイダル型無段変速機を示す。本発明の無段変速機は、ＣＶＴシャフト１（入力軸）上で同軸的に配置した２組の入力ディスク２１と２組の出力ディスク２２とで、対向配置されたパワーローラ２０、２０をそれぞれ挟持、押圧するハーフトロイダル型で構成される。一対の出力ディスク２２の間には出力ギア２が介装され、この出力ギア２よりもエンジン側（図中左側）には、第１トロイダル変速部１０Ａが、この反対側に第２トロイダル変速部１０Ｂが配置される。
【００１０】
そして、エンジンからの入力トルクは、図示しないローディングカム装置（押圧力発生手段）を介して第１及び第２トロイダル変速部１０Ａ、１０Ｂに入力され、それぞれ入力ディスク２１からパワーローラ２０、出力ディスク２２を経た出力が、出力ギア２からカウンタシャフト５を介して駆動軸６に伝達される。
【００１１】
トラニオン４は、図２に示すように、ほぼコの字の断面を備えてパワーローラ２０に加わるスラスト力（図中左側へ向かう力）を支持するとともに、パワーローラ２０を回転自在に支持するオフセット部４０が、トラニオン４の回転軸線（首振り軸線）４Ｃから所定量だけ離れて形成されており、オフセット部４０の上下両端部には回転軸線４Ｃを軸心とする軸部４１、４２がそれぞれ形成される。
【００１２】
なお、これら軸部４１、４２には図示しないリンクが係合し、対向するトラニオンと連結される。
【００１３】
トラニオン４のオフセット部４０の内周（入出力ディスクの軸線１Ｃ側）には、パワーローラ２０を収納する凹状のパワーローラ収納部４Ａが形成され、このパワーローラ収納部４Ａには、パワーローラ収納部４Ａに対して入出力ディスク２１、２２の軸方向（図１のＣＶＴシャフトの軸方向で、図２の１Ｃが入出力ディスクの軸線を示す）に沿って平行移動可能にパワーローラ２０を支持する。なお、定常状態（変速比が１のとき）では、入出力ディスクの軸線１Ｃとパワーローラの回転軸線２０ａは交差する。
【００１４】
また、トラニオン４は、パワーローラ回転軸線２０ａと直交する軸線４Ｃの周りに傾転可能に支持されている。
【００１５】
パワーローラ２０は、入出力ディスク２１、２２に接触する内輪９３と、この内輪９３のパワーローラ回転軸線２０ａ側の内周を、ニードルベアリング（ころ軸受）９５により回転可能に支持する外輪９４と、パワーローラ回転軸線２０ａ方向の内輪９３と外輪９４の間に介装されたボールベアリング９２から構成されており、入出力ディスク２１、２２による挟持、押圧によって内輪９３に入力されるスラスト力と、伝達トルクに応じて加わる図中上下方向の力を、ボールベアリング９２を介して外輪９４で支持する。
【００１６】
このため、パワーローラ収納部４Ａの内周面の上下には、トラニオン回転軸線４Ｃに対して所定の角度で傾斜したニードル（転動体）９６ａで構成される背面ベアリング９６が、外輪９４とパワーローラ収納部４Ａの内周（オフセット部４０の内周）に形成したテーパ面４４との間にそれぞれ介装されており、内輪９３に加わるスラスト力（パワーローラ回転軸線２０ａ方向の力）と伝達トルクに応じた上下方向（トラニオン４の回転軸線４Ｃ方向）の力（ラジアル力）を支持する。
【００１７】
この背面ベアリング９６には、保持器１９６が設けられており、この保持器１９６が入出力ディスクの軸線１Ｃに沿ったパワーローラ２０の平行移動の範囲を規制するとともに、背面ベアリング９６がパワーローラ収納部４Ａの内周に形成したテーパ面（転動面）４４から逸脱しないように案内する。
【００１８】
ここで、外輪９４の背面と対向するパワーローラ収納部４Ａの内周面のほぼ中央には、トラニオン回転軸線４Ｃと平行し、かつ、パワーローラ回転軸線２０ａと直交する平面のストレート面４３が形成されるとともに、このストレート面４３の上下の端部から背面ベアリング９６の転動面を構成するテーパ面４４が、外輪９４側へ向けて所定の角度で傾斜した平面としてそれぞれ形成される。
【００１９】
また、背面ベアリング９６を介してパワーローラ収納部４Ａと対向する外輪９４の背面には、テーパ面４４、４４と対向する外輪９４の背面にもテーパ面９４ａ、９４ｂがテーパ面４４、４４と平行に形成されて背面ベアリング９６と当接する。なお、テーパ面９４ａはトラニオン４の上部側に位置し、テーパ面９４ｂはトラニオン４の下部側に配設される。
【００２０】
そして、パワーローラ収納部４Ａのストレート面４３と対向する外輪９４の背面には平面９４ｃが形成される。
【００２１】
この外輪９４の平面９４ｃの中央には、後述するパイプ状の係止部材１００が摺動する溝９４ｄが１Ｃ方向に沿って形成される。この溝９４ｄは、外輪９４の内部でパワーローラの回転軸線２０ａに沿って形成された外輪側油路９８と連通する。
【００２２】
この溝９４ｄと対向するストレート面４３には、トラニオン４の内部に形成されたトラニオン側油路９７の開口部９７ａが開口し、この開口部９７ａに係止部材１００が固定される。図示しない油圧源から圧送された圧油は、油路９７から係止部材１００を介して外輪９４の外輪側油路９８へ導かれ、ボールベアリング９２等の潤滑を行う。
【００２３】
なお、背面ベアリング９６の潤滑はトラニオン側油路９７から分岐した油路９７ａにより圧油が供給されて行われる。
【００２４】
次に、背面ベアリング９６を案内する保持器１９６は、パワーローラ収納部４Ａの内周の上下に設けたテーパ面４４の位置で、図中左右方向（入出力ディスクの軸線１Ｃ方向）に沿って所定の間隔で多数のころ穴（貫通孔）が形成され、これら多数のころ穴にはニードル９６ａが転動可能に収装されて背面ベアリング９６を構成している。これにより、背面ベアリング９６は、多数のニードル９６ａにより、テーパ面４４の水平方向へ直線的に変位可能なリニアベアリングを構成し、外輪９４のテーパ面９４ａ、９４ｂに当接して、トラニオン４に対して外輪９４を図中左右方向へ変位可能にする。
【００２５】
ここで、保持器１９６は板状部材で形成され、ころ穴を設けて背面ベアリング９６を保持する上部及び下部は、図２で示したトラニオン４のテーパ面４４及び外輪９４のテーパ面９４ａ、９４ｂと平行となるように屈曲形成されて傾斜部１９６ｂ、１９６ｃをそれぞれ構成し、トラニオン４のストレート面４３と、外輪９４の平面９４ｃとの間に位置する保持器１９６は平板状の平板部１９６ａで形成される。なお、傾斜部１９６ｂはパワーローラ収納部４Ａの上方に位置し、傾斜部１９６ｃはパワーローラ収納部４Ａの下方に位置する。
【００２６】
保持器１９６の平板部１９６ａには、パワーローラの回転軸線２０ａ（図２参照）が通過可能な位置に貫通孔１９８が形成され、この貫通孔１９８の形状は、係止部材１００の最大外径よりも大きく形成され、かつパワーローラ２０が軸線方向に移動した時に背面ベアリング９６の軸線１Ｃ方向の移動を規制するように形成される。
【００２７】
なお、保持器１９６はトラニオン４に対して軸線１Ｃ方向に沿って変位するので、保持器１９６が中央にあるときは、貫通孔１９８とパワーローラ２０の回転軸線２０ａは同軸的となる。
【００２８】
次に本発明の特徴的な構成であるトラニオン４の開口部９７ａに固定された係止部材１００と、この係止部材１００が軸線１Ｃ方向に摺動可能に係止される溝９４ｄについて説明する。
【００２９】
係止部材１００は、トラニオン４のオフセット部４０から外輪９４側に向けて拡径するラッパ状のパイプ部材であり、外輪９４の形成された溝９４ｄは、係止部材１００の形状に略相似して、溝底側の溝幅が広く形成され、軸線１Ｃ方向に摺動可能な形状を有する。溝９４ｄは、図３に示すように外輪９４を軸線１Ｃ方向に貫通して形成される。
【００３０】
次にパワーローラ２０のトラニオン４への組み付け方法について説明する。まず係止部材１００を予め組み立てられたトラニオン４の開口部９７ａに固定する。固定方法は圧入等、手段は問わない。一方で、背面ベアリング９６およびパワーローラ２０を組み立てておく。
【００３１】
この係止部材１００に背面ベアリング９６に形成した貫通孔１９８を貫通させて背面ベアリング９６を引っ掛け、係止部材１００を背面ベアリング９６から外輪９４側に突出させた状態で、貫通孔１９８から突出した係止部材１００に軸線１Ｃ方向から外輪９４の溝９４ｄを嵌合させ、係止部材１００に沿ってパワーローラ２０を摺動させて所定位置まで移動させる。係止部材１００の中心と外輪９４の中心を略一致させ、トラニオン側油路９７と外輪側油路９８とを係止部材１００を介して連通させ、パワーローラ２０とトラニオン４との組み付けを終了する。
【００３２】
したがって、係止部材１００に溝９４ｄを介してパワーローラ２０がその自重により係止されることになり、外輪９４に外輪をトラニオン４に押し付けるスラスト力が作用していない場合、例えばトラニオン４にパワーローラ２０を組み付ける場合であっても、外輪９４がトラニオン４から落下することがなく、組み付け時の作業性を向上することができる。
【００３３】
また、係止部材１００はトラニオン４に形成した油路９７とパワーローラ２０に形成した油路９８とを連通する油路としての機能を有するため、部品点数を増加することなく、上記作業性を向上することができる。
【００３４】
さらに係止部材１００は中空形状を有し、この形状はパワーローラ２０が軸線１Ｃ方向に最大量移動した場合にでも潤滑油をトラニオン４からパワーローラ２０に流通するように形状設定されるため、確実に潤滑油をパワーローラ２０に供給することができる。
【００３５】
なお、係止部材１００および溝９４ｄの形状は、ここではラッパ状としたが、任意の形状としてもよく、係止部材１００が貫通孔１９８を通過した後、パワーローラ２０の自重によって外輪９４に設けた溝９４ｄに係止部材１００が係止されればよいものであり、これら係止部材１００と溝９４ｄの形状は制限されない。
【００３６】
本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内でさまざまな変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するトロイダル型無段変速機の構成図である。
【図２】パワーローラ部の拡大図である。
【図３】パワーローラ外輪部の拡大図である。
【図４】従来技術のパワーローラ部の構成図である。
【符号の説明】
４トラニオン
２０パワーローラ
２１入力ディスク
２２出力ディスク
４４テーパ面
９２ボールベアリング
９３内輪
９４外輪
９４ｄ溝
９６背面ベアリング
１００係止部材
１９６保持器
１９８貫通孔

Claims

入力ディスク及び出力ディスクに挟持押圧されて動力伝達が可能なパワーローラと、
このパワーローラを、パワーローラ収納部に支持しつつ、パワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線の周りに傾転可能なトラニオンとを備え、
前記パワーローラが、入出力ディスクに摩擦接触する内輪と、
前記内輪に入力される荷重を受ける外輪と、
前記内輪と外輪との間に介装された玉軸受と、から構成され、
前記外輪と前記パワーローラ収納部との間で、入出力ディスクの回転軸方向に沿ってパワーローラを摺動可能に支持するベアリングとを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオンには、外輪側に突出する係止部材が固定され、
前記外輪には、前記突出した係止部材が前記入出力ディスクの回転軸方向に摺動可能に係合する溝が形成され、
前記係止部材と前記溝の形状は、パワーローラをトラニオン側に押し付ける力が作用しない場合にパワーローラがトラニオンに係止するように形成されることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
前記係止部材は、中空形状を有し、潤滑油を前記トラニオンから前記外輪へ流通させる流路を有することを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
前記係止部材の中空部の径は、前記パワーローラの移動時においても潤滑油が流通するように設定されることを特徴とする請求項２に記載のトロイダル型無段変速機。
前記係止部材は、前記外輪側に向けて拡径し、前記溝は溝底に向けて溝幅が拡大する断面形状を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のトロイダル型無段変速機。
入力ディスク及び出力ディスクに挟持押圧されて動力伝達が可能なパワーローラと、
このパワーローラを、パワーローラ収納部に支持しつつ、パワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線の周りに傾転可能なトラニオンとを備え、
前記パワーローラが、入出力ディスクに摩擦接触する内輪と、
前記内輪に入力される荷重を受ける外輪と、
前記内輪と外輪との間に介装された玉軸受と、から構成され、
前記外輪と前記パワーローラ収納部との間で、入出力ディスクの回転軸方向に沿ってパワーローラを摺動可能に支持するベアリングとを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオンには、外輪側に突出する係止部材が固定され、
前記外輪には、前記突出した係止部材が前記入出力ディスクの回転方向に摺動可能に係合する溝が形成され、
前記係止部材と前記溝の形状は、パワーローラをトラニオン側に押し付ける力が作用しない場合にパワーローラがトラニオンに係止されるように設定され、
前記トラニオンの係止部材を、前記リニアベアリングに形成した貫通孔を貫通させた後、前記パワーローラの前記溝に摺動させて所定位置まで移動させることを特徴とするトロイダル型無段変速機の組み立て方法。