JP2011112106A - トロイダル無段変速機および無段変速装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トロイダル型無段変速機は、入力軸1と、入力軸1に支持されて回転する入力側ディスク2と、入力側ディスク2との間に挟持されるパワーローラ11を介して入力側ディスク2から回転トルクが伝達される出力側ディスクとを備える。入力側ディスク、出力側ディスクおよびパワーローラに押し付け力を付与する押圧装置を備える。押圧装置12により発生するスラスト荷重を入力軸1に設けられたコッタ溝1fに係止された複数の円弧状のコッタ110により支持する。コッタ110には、押圧装置12の反対側となる側面のコッタ溝1fより外周側に入力軸1の外周面に接触した状態の凸部112が設けられている。
【選択図】図1
Description
ローディングナット9ではなく、コッタを使用することで、上記押し付け力を受ける部分の軸方向寸法をコンパクトにすることができるとともに、強度検討の精度を高めることができる。すなわち、大きな押し付け力が作用するので、ローディングナットやコッタについては耐久性について考慮する必要があるが、ローディングナット9よりコッタの方が強度を確保し易い。
図8は、トロイダル型無段変速機101の入力軸1の同軸上に遊星歯車式変速機102を設けた無段変速装置を示すものであるが、遊星歯車式変速機102は一部だけが図示されている。また、図9は、図8のコッタが配置された部分を拡大したものである。
図8および図9に示すように、トロイダル型無段変速機101の基本的構成は、上述のトロイダル型無段変速機と同様であるが、上記例では、出力歯車4を介して入力軸1と並列に配置された出力軸に出力を取り出すようになっていたが、図に示す例では、出力側ディスク3,3の内周側に入力軸1が挿入された状態の円筒状の出力軸41が設けられ、当該出力軸41がトロイダル型無段変速機101のリア側から遊星歯車式変速機102に突出した状態とされるとともにリア側の端部に太陽歯車42が一体に回転可能に設けられている。
この位置決め固定に、コッタ103を使用し、このコッタ103により上述のような押圧装置12によるスラスト荷重を受ける構造とすることができる。なお、遊星歯車式変速機102とトロイダル型無段変速機101とを組み合わせるとともに、例えば、周知の低速クラッチと高速クラッチとを備えるギアードニュートラルシステムを用いる場合には、ディスク2,3とパワーローラ11,11とを極めて高い荷重で押し付けることになる。
また、キャリア44は、前後の支持板47,48同士を接合した状態に支持する接続壁部が複数組の遊星歯車45,46の間となる伝達軸55部分に形成されるとともに、これら接続壁部の内周側の前後方向の中央部には、入力軸1にキャリア44を一体に回転可能に固定する固定部49が設けられている。
すなわち、コッタ103は、上述のように円弧状の形状を有するので、外周部分に曲げ側から押し付け力が作用した場合に、円弧状のコッタ103の左右両端部より中央部の方が僅かに後となるように僅か倒れた状態(僅かに傾斜した状態)となる。
前記コッタには、前記押圧装置の反対側となる側面の前記係止溝より外周側に、前記入力軸の外周面に沿って突出するとともに、当該入力軸の外周面に当接する凸部が設けられていることを特徴とする。
前記コッタには、前記押圧装置側を向く側面の周方向の両端部と、前記押圧装置の反対となる側面の周方向の中央部とのうちの少なくとも一方に、他の部材との接触を避ける凹みが形成されていることを特徴とする。
また、同様に、コッタの押圧装置の反対側を向く側面の周方向の中央部も例えば係止溝の後側の内側面に他の部材との接触を避ける凹み(逃げ形状)があることで、後ろ側の部材にコッタの中央部が強く接触することを防止することができる。
これらのことから、コッタで大きな曲げ応力が生じるのを防止することができ、例えば、コッタの軸方向に沿った厚さを薄くすることが可能となり、コッタが使用される部分の小型化、軽量化を図ることができる。
前記コッタには、前記押圧装置側を向く側面の周方向の両端部と、前記押圧装置の反対となる側面の周方向の中央部とのうちの少なくとも一方に、他の部材との接触を避ける凹みが形成され
かつ、前記コッタには、前記押圧装置の反対側となる側面の前記係止溝より外周側に、前記入力軸の外周面に沿って突出するとともに、当該入力軸の外周面に当接する凸部が設けられていることを特徴とする。
前記入力側ディスクを介してキャリアに作用する前記スラスト荷重を前記コッタにより支持することを特徴とする。
これにより、コッタの薄型化を図ることが可能となるが、無段変速装置の遊星歯車式変速機では、例えば、キャリアに前後に2つの遊星歯車が一体に回転可能に複数組配置される構成において、当該2つの遊星歯車の間にコッタを配置するものとした際に、コッタの薄型化を図ることで、これら2つの遊星歯車からなる部分の長さを短くして小型化を測ることが可能となる。これにより、これら遊星歯車のベアリング(軸受)に作用する遠心力を低減可能となり、ベアリングを含む遊星歯車の小型軽量化と図ることできる。それに基づいてキャリアの小型軽量化を図ることが可能となり、さらに、遊星歯車式変速機の小型軽量化を図ることが可能となる。
また、コッタの薄型化によりトロイダル型無段変速機および当該トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを備える無段変速装置の軽量小型化を図ることができる。
図1および図2に示すコッタは、図6に示すダブルキャビティ型トロイダル型無段変速機101と遊星歯車式変速機102とを備えた無段変速装置のリア側(図6中の右側)の入力側ディスク2に固定されるとともに入力軸1に固定されてこれら入力側ディスク2と入力軸1と一体に回転するキャリア44のリア側への軸方向移動を規制するようになっている。
そして、コッタ110は、例えば、略半円弧状もしくは、1/3円弧状に形成されている。
また、コッタ110は、その内周側の入力軸1のコッタ溝1fに挿入される先端部が先端側に向うにつれて軸方向に沿った幅が狭くなる概略楔状とされている。
また、コッタ110の後側の側面(押圧装置12の反対側となる側面)には、コッタ溝1fに当該コッタ110の内周側が係止された状態で、円弧状のコッタ110の外周縁から、入力軸1の外周面に対応する位置までの径方向範囲の部分が後側に突出した凸部112となっている。なお、凸部112は、円弧状のコッタ110と、入力軸1の外周面とに対応して円弧状に形成されており、入力軸1のコッタ溝1fに隣接する外周面を覆うように配置されている。すなわち、凸部112は、入力軸1の外周面に沿って押圧装置12の反対側となる方向に突出している。そして、凸部112の内周面が入力軸1の外周面に当接している。
これにより、遊星歯車45,46の軸受56にかかる遠心力を低減することが可能となり、軸受56の軽量化を図ることも可能となる。また、キャリア44の軸方向長さも短くなる。これらのことから、無段変速装置の遊星歯車式変速機102の小型軽量化を図ることが可能となり、無段変速装置のコンパクト化を図ることができる。
第2実施形態のトロイダル型無段変速機101と遊星歯車式変速機102を備える無段変速装置は、コッタ120以外の構成が基本的に第1実施形態の無段変速装置と同様となっている。
そして、コッタ120の当接面121の左右両端部には、それぞれ、当接面121の端に向うほど後側に後退するテーパー面が設けられることで、当接面121に対して凹んだ状態の切欠部(凹み)125が設けられている。
第2実施形態では、第1実施形態のようにコッタ110の倒れ防止のための凸部112が形成されておらず、従来と同様にコッタ110の両端部に対して中央側が僅かに後側となるように傾斜した状態(僅かに倒れた状態)となるが、この際に、コッタ120の前側でコッタ120の当接面121に当接する部材に対して、コッタ120の当接面121の両端部に後側に凹んだ状態となる切欠部125があることにより、コッタ120の左右両端部は、前側の部材に当接しない状態となる。これにより、コッタ120の当接面121のうち前側の部材に当接するのは、当接面121の両端部より内側の部分となる。
これらのことから、従来、コッタ103の前側側面の両端部と、後側側面の中央部が他の部材に当接して押圧された状態に比較して、曲げ応力の発生を抑制することが可能となる。すなわち、大きな曲げ応力の発生を防止できることから、コッタ120の薄型化を図ることが可能となり、第1実施例の場合と同様に無段変速装置のコンパクト化を図ることができる。なお、切欠部125および凹部126のうちの一方だけを設ける構成としてもよく、この場合も曲げ応力の低減を図ることができる。
そして、第3実施形態のコッタ130は、第1実施形態のコッタ110の構成と、第2実施形態のコッタ120の構成とを合わせた構成を有するものとなっている。
また、凸部132は、コッタ130の背面側当接面133の外周側に形成されて後方側に円弧状に突出するものであり、入力軸1のコッタ溝1fの後側の外周面に当接するように形成されている。
また、切欠部135は、コッタ130の前側の当接面131の両端部に上述のテーパー面を設けるように形成されている。
また、前記凹部は、凸部132の内周側となる背面側当接面133の中央部に径方向に沿った溝状に形成されている。
したがって、第3実施形態においては、コッタ130の更なる薄型化が可能となり、無段変速装置のコンパクト化を図ることができる。
また、押圧装置12の押し付け力に基づくスラスト荷重を受ける部材ならば入力側ディスク2以外の部材であっても本発明のコッタによりスラスト荷重を支持する構造とすることが可能である。
1f コッタ溝(係止溝)
2 入力側ディスク
3 出力側ディスク
11 パワーローラ
12 押圧装置
110 コッタ
112 凸部
120 コッタ
125 切欠部(凹み)
126 凹部(凹み)
130 コッタ
133 凸部
135 切欠部(凹み)
Claims (4)
- 回転トルクが入力される入力軸と、前記入力軸に支持され前記入力軸と一体で回転する入力側ディスクと、前記入力側ディスクとの間に挟持されるパワーローラを介して当該入力側ディスクから変更可能な変速比で回転トルクが伝達される出力側ディスクと、前記入力側ディスク、前記出力側ディスクおよび前記パワーローラに押し付け力を付与する押圧装置と、前記入力側ディスク、前記出力側ディスクおよび前記パワーローラに対して前記押圧装置の反対側となる位置で、当該押圧装置により発生するスラスト荷重を前記入力軸に設けられた係止溝に係止された複数の円弧状のコッタにより支持するトロイダル型無段変速機において、
前記コッタには、前記押圧装置の反対側となる側面の前記係止溝より外周側に、前記入力軸の外周面に沿って突出するとともに、当該入力軸の外周面に当接する凸部が設けられていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 回転トルクが入力される入力軸と、前記入力軸に支持され前記入力軸と一体で回転する入力側ディスクと、前記入力側ディスクとの間に挟持されるパワーローラを介して当該入力側ディスクから変更可能な変速比で回転トルクが伝達される出力側ディスクと、前記入力側ディスク、前記出力側ディスクおよび前記パワーローラに押し付け力を付与する押圧装置と、前記入力側ディスク、前記出力側ディスクおよび前記パワーローラに対して前記押圧装置の反対側となる位置で、当該押圧装置により発生するスラスト荷重を前記入力軸に設けられた係止溝に係止された複数の円弧状のコッタにより支持するトロイダル型無段変速機において、
前記コッタには、前記押圧装置側を向く側面の周方向の両端部と、前記押圧装置の反対となる側面の周方向の中央部とのうちの少なくとも一方に、他の部材との接触を避ける凹みが形成されていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 回転トルクが入力される入力軸と、前記入力軸に支持され前記入力軸と一体で回転する入力側ディスクと、前記入力側ディスクとの間に挟持されるパワーローラを介して当該入力側ディスクから変更可能な変速比で回転トルクが伝達される出力側ディスクと、前記入力側ディスク、前記出力側ディスクおよび前記パワーローラに押し付け力を付与する押圧装置と、前記入力側ディスク、前記出力側ディスクおよび前記パワーローラに対して前記押圧装置の反対側となる位置で、当該押圧装置により発生するスラスト荷重を前記入力軸に設けられた係止溝に係止された複数の円弧状のコッタにより支持するトロイダル型無段変速機において、
前記コッタには、前記押圧装置側を向く側面の周方向の両端部と、前記押圧装置の反対となる側面の周方向の中央部とのうちの少なくとも一方に、他の部材との接触を避ける凹みが形成され
かつ、前記コッタには、前記押圧装置の反対側となる側面の前記係止溝より外周側に前記入力軸の外周面に沿って突出するとともに、当該入力軸の外周面に当接する凸部が設けられていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 前記請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のトロイダル型無段変速機と、遊星歯車式変速機とを組み合わせ、前記遊星歯車式変速機のキャリアが前記入力軸および前記入力側ディスクと一体に回転可能に設けられた無段変速装置において、
前記入力側ディスクを介してキャリアに作用する前記スラスト荷重を前記コッタにより支持することを特徴とする無段変速装置。
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JP2003343674A (ja) * | 2002-05-23 | 2003-12-03 | Nsk Ltd | トロイダル型無段変速機 |
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