JP2014077471A - Continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、共通の回転中心軸を有する複数の動力伝達要素と、その回転中心軸に対して放射状に複数配置した転動部材と、を備え、各動力伝達要素の内の2つに挟持された各転動部材を傾転させることによって入出力間の変速比を無段階に変化させるトラクションドライブ型の無段変速機に関する。 The present invention includes a plurality of power transmission elements having a common rotation center axis and a plurality of rolling members arranged radially with respect to the rotation center axis, and is sandwiched between two of the power transmission elements. Further, the present invention relates to a traction drive type continuously variable transmission that continuously changes the speed ratio between input and output by tilting each rolling member.
従来、この種の無段変速機としては、回転中心となる変速機軸と、この変速機軸の中心軸を回転中心軸とする相対回転可能な複数の動力伝達要素と、その回転中心軸に対して放射状に複数配置され、各動力伝達要素の内の3つに挟み込まれた転動部材と、を備えたボールプラネタリ式のものが知られている。このボールプラネタリ式の無段変速機においては、対向させて配置した第1動力伝達要素と第2動力伝達要素とで各転動部材が挟持されると共に、各転動部材が第3動力伝達要素の外周面上に配置されている。下記の特許文献1には、その様なボールプラネタリ式の無段変速機が開示されている。この特許文献1の無段変速機においては、第3動力伝達要素としてのサンローラの内部空間に潤滑油を供給する変速機軸の油路と、その内部空間とサンローラにおける軸線方向(変速機軸の軸線方向)の側面とを連通させる油路と、が設けられている。 Conventionally, as this type of continuously variable transmission, a transmission shaft serving as a rotation center, a plurality of power transmission elements capable of relative rotation with the central axis of the transmission shaft as a rotation central axis, and the rotation central shaft A ball planetary type is known that includes a plurality of radially arranged rolling members sandwiched between three of the power transmission elements. In this ball planetary continuously variable transmission, each rolling member is sandwiched between a first power transmission element and a second power transmission element arranged to face each other, and each rolling member is a third power transmission element. It is arrange | positioned on the outer peripheral surface. Patent Document 1 below discloses such a ball planetary continuously variable transmission. In the continuously variable transmission of Patent Document 1, an oil passage of a transmission shaft that supplies lubricating oil to an internal space of a sun roller as a third power transmission element, and an axial direction of the internal space and the sun roller (an axial direction of a transmission shaft) ) And an oil passage that communicates with the side surface.
ところで、この種の無段変速機においては、各部への潤滑油の供給が求められる。例えば、従来の無段変速機は、ケース内の潤滑油を遠心力や掻き上げで飛散させたり重力で滴下させたりして各部に送る。これが為、従来の無段変速機においては、必要とされる量の潤滑油が必ずしも狙った場所に供給されるとは限らない。例えば、この種の無段変速機においては、トラクション力を発生させる上でも動力伝達要素と転動部材との接触部への潤滑油の供給を求められるが、潤滑油の供給先の特定が難しいので、その間に適量の潤滑油が供給されない虞がある。 By the way, in this type of continuously variable transmission, supply of lubricating oil to each part is required. For example, in the conventional continuously variable transmission, the lubricating oil in the case is scattered by centrifugal force or scraping or dropped by gravity and sent to each part. For this reason, in a conventional continuously variable transmission, a required amount of lubricating oil is not always supplied to a target location. For example, in this type of continuously variable transmission, it is required to supply the lubricating oil to the contact portion between the power transmission element and the rolling member even when generating the traction force, but it is difficult to specify the supply destination of the lubricating oil. Therefore, there is a possibility that an appropriate amount of lubricating oil may not be supplied during that time.
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、接触部に対して必要とされる量の潤滑油の供給が可能な無段変速機を提供することを、その目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a continuously variable transmission that can improve the disadvantages of the conventional example and can supply a required amount of lubricating oil to the contact portion.
上記目的を達成する為、本発明は、回転中心となる変速機軸と、前記変速機軸と同心の第1回転中心軸を有する相互間で周方向に相対回転が可能な第1から第4の動力伝達要素と、第2回転中心軸を有し、前記第1回転中心軸を中心にして放射状で且つ前記第3動力伝達要素の外周面上に複数配置すると共に、対向させて配置した前記第1及び第2の動力伝達要素で挟持され且つ前記第4動力伝達要素で傾転自在に保持された転動部材と、前記各転動部材を傾転させることで入出力間の変速比を変える変速装置と、を有し、前記第3動力伝達要素は、前記各転動部材との第1接触部を有する第1回転体と、該第1回転体に対して前記第1回転中心軸を中心とする周方向の相対回転が可能で、且つ、前記各転動部材との第2接触部を有する第2回転体と、潤滑油が供給される前記第1回転体と前記第2回転体との間の隙間と、前記第1及び第2の動力伝達要素の内の少なくとも一方における前記転動部材との接触予備部又は当該接触予備部の近傍に向けた開口を有し、該開口と前記隙間とを連通させる潤滑油路と、を備えることを特徴としている。 To achieve the above object, the present invention provides first to fourth powers capable of relative rotation in the circumferential direction between a transmission shaft serving as a rotation center and a first rotation center shaft concentric with the transmission shaft. A first transmission element and a second rotation center axis are arranged on the outer peripheral surface of the third power transmission element in a radial manner around the first rotation center axis and arranged opposite to each other. And a rolling member that is sandwiched between the second power transmission elements and is tiltably held by the fourth power transmission element, and a gear that changes the transmission ratio between the input and output by tilting each of the rolling members. A first rotating body having a first contact portion with each of the rolling members, and the first rotating center axis with respect to the first rotating body. And a second rotation portion having a second contact portion with each of the rolling members. A rolling element, a gap between the first rotating body and the second rotating body to which lubricating oil is supplied, and the rolling member in at least one of the first and second power transmission elements. It has an opening toward the contact spare part or the vicinity of the contact spare part, and includes a lubricating oil passage that communicates the opening with the gap.
ここで、前記第1回転体は、前記第1動力伝達要素に向けた前記開口を外周面に有することが望ましい。 Here, it is desirable that the first rotating body has the opening facing the first power transmission element on an outer peripheral surface.
また、前記第2回転体は、前記第2動力伝達要素に向けた前記開口を外周面に有することが望ましい。 In addition, it is desirable that the second rotating body has the opening directed to the second power transmission element on an outer peripheral surface.
また、前記第1動力伝達要素に向けた前記開口を有する前記潤滑油路は、前記隙間に連通する前記第1回転体の油路と、該第1回転体の油路から吐出された潤滑油を前記第1動力伝達要素に向けた前記開口に案内する油路と、を備え、前記第1動力伝達要素に向けた前記開口を有する油路は、前記第1回転体と一体になって回転するガイド部材の溝部で形成することが望ましい。 The lubricating oil passage having the opening toward the first power transmission element includes an oil passage of the first rotating body communicating with the gap, and lubricating oil discharged from the oil passage of the first rotating body. An oil passage that guides the opening toward the first power transmission element, and the oil passage having the opening toward the first power transmission element rotates integrally with the first rotating body. It is desirable to form with the groove part of the guide member to do.
また、前記第2動力伝達要素に向けた前記開口を有する前記潤滑油路は、前記隙間に連通する前記第2回転体の油路と、該第2回転体の油路から吐出された潤滑油を前記第2動力伝達要素に向けた前記開口に案内する油路と、を備え、前記第2動力伝達要素に向けた前記開口を有する油路は、前記第2回転体と一体になって回転するガイド部材の溝部で形成することが望ましい。 The lubricating oil passage having the opening toward the second power transmission element includes an oil passage of the second rotating body communicating with the gap, and lubricating oil discharged from the oil passage of the second rotating body. An oil passage that guides the opening toward the second power transmission element, and the oil passage having the opening toward the second power transmission element rotates integrally with the second rotating body. It is desirable to form with the groove part of the guide member to do.
また、前記第3動力伝達要素は、前記隙間の潤滑油を前記第1及び第2の接触部に供給する潤滑油路を新たに備えることが望ましい。 The third power transmission element preferably further includes a lubricating oil passage for supplying lubricating oil in the gap to the first and second contact portions.
本発明に係る無段変速機は、第1及び第2の動力伝達要素の内の少なくとも一方における転動部材との接触予備部又は当該接触予備部の近傍に対して、第3動力伝達要素の回転に伴う遠心力で潤滑油路の開口から潤滑油を直接供給することができる。ここで、その接触予備部は、第1及び第2の動力伝達要素が回転することで、転動部材に接触したり転動部材から離れたりを繰り返す。これが為、第1動力伝達要素と転動部材との接触部や第2動力伝達要素と転動部材との接触部には、その接触予備部又は当該接触予備部の近傍に付着した潤滑油が送られる。この様に、この無段変速機においては、潤滑油の供給先の特定が可能なので、その接触部に対して必要とされる量の潤滑油を供給することができる。 The continuously variable transmission according to the present invention has a third power transmission element with respect to a contact spare portion with the rolling member or in the vicinity of the contact spare portion in at least one of the first and second power transmission elements. Lubricating oil can be directly supplied from the opening of the lubricating oil passage by centrifugal force accompanying rotation. Here, the contact preliminary portion repeats contacting or moving away from the rolling member as the first and second power transmission elements rotate. For this reason, the contact portion between the first power transmission element and the rolling member and the contact portion between the second power transmission element and the rolling member have the lubricating oil adhering to the contact spare portion or the vicinity of the contact spare portion. Sent. Thus, in this continuously variable transmission, the supply destination of the lubricating oil can be specified, so that the required amount of lubricating oil can be supplied to the contact portion.
以下に、本発明に係る無段変速機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a continuously variable transmission according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
[実施例]
本発明に係る無段変速機の実施例を図1から図7に基づいて説明する。
[Example]
An embodiment of a continuously variable transmission according to the present invention will be described with reference to FIGS.
最初に、本実施例のトラクションドライブ型の無段変速機の一例について図1を用いて説明する。この無段変速機は、トラクション遊星機構に相当するボールプラネタリ式の無段変速機構を備えたものである。図1の符号1は、本実施例におけるボールプラネタリ式の無段変速機の一例を示す。 First, an example of a traction drive type continuously variable transmission according to the present embodiment will be described with reference to FIG. This continuously variable transmission includes a ball planetary continuously variable transmission mechanism corresponding to a traction planetary mechanism. Reference numeral 1 in FIG. 1 shows an example of a ball planetary continuously variable transmission in the present embodiment.
本実施例の無段変速機構は、共通の第1回転中心軸R1を有する4つの動力伝達要素と、第1回転中心軸R1を中心にして放射状に配置された複数の転動部材と、4つの動力伝達要素の回転中心に配置した変速機軸と、を備える。転動部材は、第1回転中心軸R1とは異なる第2回転中心軸R2を有するものであり、自身の第2回転中心軸R2と第1回転中心軸R1とを含む傾転平面上での傾転動作が可能である。以下においては、特に言及しない限り、その第1回転中心軸R1に沿う方向を軸線方向と云い、その第1回転中心軸R1周りの方向を周方向と云う。また、その第1回転中心軸R1に直交する方向を径方向と云い、その中でも、内方に向けた側を径方向内側、外方に向けた側を径方向外側と云う。 The continuously variable transmission mechanism of the present embodiment includes four power transmission elements having a common first rotation center axis R1, a plurality of rolling members arranged radially around the first rotation center axis R1, and 4 And a transmission shaft disposed at the rotation center of the two power transmission elements. The rolling member has a second rotation center axis R2 different from the first rotation center axis R1, and is on a tilt plane including its own second rotation center axis R2 and the first rotation center axis R1. Tilt operation is possible. In the following, unless otherwise specified, the direction along the first rotation center axis R1 is referred to as an axial direction, and the direction around the first rotation center axis R1 is referred to as a circumferential direction. Further, the direction orthogonal to the first rotation center axis R1 is referred to as a radial direction, and among these, the inward side is referred to as a radial inner side, and the outward side is referred to as a radial outer side.
この無段変速機構は、4つの動力伝達要素の内の3つ(第1から第3の動力伝達要素)で各転動部材を挟持すると共に、残りの動力伝達要素(第4動力伝達要素)で各転動部材を自転自在で且つ傾転自在に保持する。各転動部材は、第1回転中心軸R1を中心にして放射状に配置される。そして、各転動部材は、軸線方向において対向させて配置された第1及び第2の動力伝達要素に挟持され、且つ、第3動力伝達要素の外周面上に配置される。 This continuously variable transmission mechanism clamps each rolling member with three of the four power transmission elements (first to third power transmission elements) and the remaining power transmission elements (fourth power transmission elements). Thus, each rolling member is held to be rotatable and tiltable. Each rolling member is arranged radially about the first rotation center axis R1. And each rolling member is clamped by the 1st and 2nd power transmission element arrange | positioned facing in the axial direction, and is arrange | positioned on the outer peripheral surface of a 3rd power transmission element.
この無段変速機構は、第1から第4の動力伝達要素の間で各転動部材を介したトルクの伝達を行うことができる。例えば、この無段変速機構は、第1から第3の動力伝達要素と各転動部材との間にトラクション力(接線力)を発生させることで、その第1から第3の動力伝達要素の間での各転動部材を介したトルク(動力)の伝達を行うことができる。そのトラクション力は、第1及び第2の動力伝達要素の内の少なくとも一方を各転動部材に押し付けることによって発生させる。更に、この無段変速機構では、第4動力伝達要素の回転を許容することで、第4動力伝達要素と各転動部材との間におけるトルクの伝達も可能である。 The continuously variable transmission mechanism can transmit torque via the rolling members between the first to fourth power transmission elements. For example, the continuously variable transmission mechanism generates a traction force (tangential force) between the first to third power transmission elements and each rolling member, so that the first to third power transmission elements Torque (power) can be transmitted through each rolling member. The traction force is generated by pressing at least one of the first and second power transmission elements against each rolling member. Furthermore, in this continuously variable transmission mechanism, torque can be transmitted between the fourth power transmission element and each rolling member by allowing the fourth power transmission element to rotate.
また、この無段変速機構においては、夫々の転動部材の第2回転中心軸R2を傾転平面上で第1回転中心軸R1に対して傾倒させ、各転動部材を傾転させることによって、入出力間の回転速度(回転数)の比、つまり変速比γを変える。 In this continuously variable transmission mechanism, the second rotation center axis R2 of each rolling member is tilted with respect to the first rotation center axis R1 on the tilt plane, and each rolling member is tilted. The ratio of the rotational speed (number of rotations) between the input and output, that is, the speed ratio γ is changed.
この無段変速機構は、第1から第4の動力伝達要素の全てが変速機軸に対して相対回転可能な回転要素として用いられるものもあれば、第1から第4の動力伝達要素の内の何れか1つを変速機軸に対して相対回転できぬ固定要素として用いるものもある。前者の構成の場合には、第1から第4の動力伝達要素の内の何れか1つがトルクの入力部となり、これとは別の1つがトルクの出力部となる。一方、後者の構成の場合には、固定要素以外の3つの動力伝達要素の間で各転動部材を介したトルクの伝達が行われるので、その3つの動力伝達要素の内の何れか1つがトルクの入力部となり、これとは別の1つがトルクの出力部となる。これが為、この無段変速機構においては、入力部となる動力伝達要素と出力部となる動力伝達要素との間の回転速度(回転数)の比が変速比γとなる。例えば、この無段変速機1は、車両の動力伝達経路上に配設される。その際には、その入力部が機関(内燃機関等のエンジン)や回転機(電動機等)などの動力源側に連結され、その出力部が駆動輪側に連結される。この無段変速機1と駆動輪側との間には、別の変速機(例えば有段の手動変速機又は自動変速機等)を介在させる場合もある。この無段変速機1においては、入力部としての動力伝達要素にトルクが入力された場合の各動力伝達要素の回転動作を正駆動と云い、出力部としての動力伝達要素に正駆動時とは逆方向のトルクが入力された場合の各動力伝達要素の回転動作を逆駆動と云う。例えば、この無段変速機1は、先の車両の例示に従えば、加速等の様に動力源側からトルクが入力部たる動力伝達要素に入力されて当該動力伝達要素を回転させているときが正駆動となり、減速等の様に駆動輪側から出力部たる回転中の動力伝達要素に正駆動時とは逆方向のトルクが入力されているときが逆駆動となる。 In this continuously variable transmission mechanism, some of the first to fourth power transmission elements may be used as rotating elements that can rotate relative to the transmission shaft. Some of them are used as fixed elements that cannot rotate relative to the transmission shaft. In the case of the former configuration, any one of the first to fourth power transmission elements serves as a torque input unit, and another one serves as a torque output unit. On the other hand, in the case of the latter configuration, torque is transmitted through the respective rolling members between the three power transmission elements other than the fixed elements, so that any one of the three power transmission elements is A torque input section is provided, and another one is a torque output section. For this reason, in this continuously variable transmission mechanism, the ratio of the rotational speed (number of rotations) between the power transmission element serving as the input unit and the power transmission element serving as the output unit is the gear ratio γ. For example, the continuously variable transmission 1 is disposed on the power transmission path of the vehicle. In that case, the input part is connected to the power source side such as an engine (engine such as an internal combustion engine) or a rotating machine (electric motor or the like), and the output part is connected to the drive wheel side. Another transmission (for example, a stepped manual transmission or an automatic transmission) may be interposed between the continuously variable transmission 1 and the drive wheel side. In this continuously variable transmission 1, the rotational operation of each power transmission element when torque is input to the power transmission element as an input unit is referred to as positive drive, and when the power transmission element as an output unit is in positive drive. The rotation operation of each power transmission element when reverse direction torque is input is called reverse drive. For example, in the continuously variable transmission 1, according to the example of the preceding vehicle, when torque is input from the power source side to the power transmission element as an input portion and the power transmission element is rotated, such as acceleration. Becomes forward drive, and reverse drive occurs when torque in the direction opposite to that during forward drive is input from the drive wheel side to the rotating power transmission element as the output unit, such as deceleration.
ここで、この無段変速機1においては、第1及び第2の動力伝達要素がトラクション遊星機構で云うところのリングギヤ等の機能を為すものとなる。また、第3動力伝達要素と第4動力伝達要素は、各々トラクション遊星機構におけるサンローラとキャリアとして機能する。また、転動部材は、トラクション遊星機構におけるボール型ピニオンとして機能する。従って、この無段変速機1は、第1及び第2の動力伝達要素としての第1及び第2の回転部材10,20と、第3動力伝達要素としてのサンローラ30と、第4動力伝達要素としてのキャリア40と、転動部材としての遊星ボール50と、変速機軸としてのシャフト60と、を備える。そのシャフト60は、図示しない筐体や車体等における無段変速機1の固定部に固定したものであり、その固定部に対して相対回転させぬよう構成した円柱状又は円筒状の固定軸とする。この無段変速機1においては、傾転平面上で第1回転中心軸R1と第2回転中心軸R2とが平行になっている状態(図1の状態)を基準位置としている。尚、ここではキャリア40を固定要素として利用する場合を例示するが(但し、後述する回転円盤部42の回転だけは可能にしている。)、後述する各種の油路は、キャリア40が回転要素の場合にも適用可能である。
Here, in the continuously variable transmission 1, the first and second power transmission elements function as a ring gear or the like as in the traction planetary mechanism. The third power transmission element and the fourth power transmission element function as a sun roller and a carrier in the traction planetary mechanism, respectively. The rolling member functions as a ball-type pinion in the traction planetary mechanism. Therefore, the continuously variable transmission 1 includes the first and second
第1及び第2の回転部材10,20は、中心軸を第1回転中心軸R1に一致させた円盤部材(ディスク)や円環部材(リング)であり、軸線方向で対向させて各遊星ボール50を挟み込むように配設する。この例示においては、双方とも円環部材とする。
The first and second
この無段変速機1においては、第1及び第2の回転部材10,20と各遊星ボール50とが互いに点接触(厳密には楕円形状の面接触)している接触部P1,P2を有する。各遊星ボール50は、後で詳述するが転動面としての外周曲面を有しており、その外周曲面において第1及び第2の回転部材10,20に挟持される。つまり、各遊星ボール50は、その外周曲面に接触部P1,P2を有する。一方、第1及び第2の回転部材10,20は、各遊星ボール50を径方向外側から挟持するものであり、その内周面10a,20aに接触部P1,P2を各々有する。その内周面10a,20aにおいては、各遊星ボール50に対して実際に接触している接触部P1,P2と、第1及び第2の回転部材10,20の回転に伴い接触部P1,P2となる部分(以下、「接触予備部」と云う。)と、が周方向に連なっている。即ち、その接触予備部は、第1及び第2の回転部材10,20が回転することで、遊星ボール50に接触したり遊星ボール50から離れたりを繰り返す部分である。第1及び第2の回転部材10,20の接触部P1,P2や接触予備部における形状は、例えば、遊星ボール50の外周曲面の曲率と同等の曲率の凹円弧面、その外周曲面の曲率とは異なる曲率の凹円弧面、凸円弧面又は平面等を成している。そして、この第1及び第2の回転部材10,20の接触部P1,P2や接触予備部における形状は、第1及び第2の回転部材10,20から遊星ボール50に向けて軸線方向の力(押圧力)が加わった際に、その遊星ボール50に対して径方向内側で且つ斜め方向の力(法線力)が加わるように形成されている。
The continuously variable transmission 1 has contact portions P1 and P2 in which the first and second
ここでは、上記基準位置の状態で第2回転中心軸R2から夫々の接触部P1,P2や接触予備部までの距離が同じ長さになるように、第1及び第2の回転部材10,20の内周面10a,20aと各遊星ボール50の外周曲面を形成する。更に、ここでは、第1及び第2の回転部材10,20と各遊星ボール50との夫々の接触角θが同じ角度になるように、第1及び第2の回転部材10,20の内周面10a,20aと各遊星ボール50の外周曲面を形成する。その接触角θとは、基準平面に対する接触部P1,P2又は接触予備部と遊星ボール50の中心(自転中心及び傾転中心であって、球体であれば重心に相当)とを結ぶ線の成す角度のことである。基準平面とは、夫々の遊星ボール50の中心を有する径方向に広がる平面のことである。
Here, in the state of the reference position, the first and second
この例示においては、第1回転部材10を正駆動時におけるトルクの入力部として用い、第2回転部材20を正駆動時におけるトルクの出力部として用いる。従って、その第1回転部材10には入力軸(第1回転軸)11が連結され、第2回転部材20には出力軸(第2回転軸)21が連結される。その入力軸11と出力軸21は、シャフト60に対して周方向に相対回転することができる。また、この入力軸11と出力軸21は、その相互間においても軸受B1やスラスト軸受TBを介して周方向の相対回転を行うことができる。
In this example, the first rotating
その入力軸11と第1回転部材10との間には、軸力を発生させる軸力発生部71が設けられている。その軸力とは、第1回転部材10を各遊星ボール50に押し付ける為の軸線方向の押圧力である。ここでは、その軸力発生部71としてトルクカムを利用する。従って、この軸力発生部71は、入力軸11側の係合部又は係合部材と第1回転部材10側の係合部又は係合部材とが係合することで、入力軸11と第1回転部材10との間で軸力を発生させると共に回転トルクを伝達させ、これらを一体になって回転させる。一方、この無段変速機1には、出力軸21と第2回転部材20との間にも軸力発生部72が配設されている。その軸力発生部72は、第2回転部材20を各遊星ボール50に押し付ける為の軸線方向の押圧力(軸力)を発生させるものであり、軸力発生部71と同様のトルクカムを用いる。この軸力発生部72は、環状部材22を介して出力軸21に接続されている。
Between the
この無段変速機1は、その軸力によって、第1回転部材10と各遊星ボール50との間、第2回転部材20と各遊星ボール50との間及びサンローラ30と各遊星ボール50との間において、運転中にトラクション力を発生させることができる。
The continuously variable transmission 1 has an axial force between the first rotating
尚、この無段変速機1においては、第1回転部材10をトルク出力部とし、且つ、第2回転部材20をトルク入力部とすることも可能であり、その場合、入力軸11として設けているものを出力軸として利用し、出力軸21として設けているものを入力軸として利用する。また、サンローラ30をトルク入力部やトルク出力部として用いる場合には、そのサンローラ30に対して別途構成した入力軸や出力軸を連結する。
In the continuously variable transmission 1, the first rotating
サンローラ30は、シャフト60と同心に配置され、このシャフト60に対する周方向への相対回転を行う。このサンローラ30の外周面には、複数個の遊星ボール50が放射状に略等間隔で配置される。従って、このサンローラ30においては、その外周面が遊星ボール50の自転の際の転動面となる。このサンローラ30は、自らの回転動作によって夫々の遊星ボール50を転動(自転)させることもできれば、夫々の遊星ボール50の転動動作(自転動作)に伴って回転することもできる。
The
本実施例のサンローラ30は、夫々の遊星ボール50との接触部を軸線方向において2箇所(第1接触部P3、第2接触部P4)に分散させたものである。その理由は、サンローラ30と遊星ボール50との間の接触力の分散により面圧を低減させることでスピン損失を低減させ、動力伝達効率の低下を抑えると共に耐久性を向上させることができるからである。第1接触部P3は、上記の基準平面を中心とする軸線方向の一方に設ける。一方、第2接触部P4は、その基準平面を中心とする軸線方向の他方に設ける。そして、その第1及び第2の接触部P3,P4は、各遊星ボール50の中心(自転中心及び傾転中心であって、球体であれば重心に相当)からの距離が同一で、且つ、第1回転中心軸R1からの距離も同一となる位置に設ける。その第1及び第2の接触部P3,P4においては、サンローラ30と各遊星ボール50とが互いに点接触(厳密には面接触)している。
The
このサンローラ30は、シャフト60に対する周方向の相対回転が可能な2つの回転体(第1回転体31、第2回転体32)に分割し、第1回転体31に第1接触部P3を設けると共に、第2回転体32に第2接触部P4を設ける。何故ならば、その第1及び第2の回転体31,32を互いに周方向に相対回転させることで、サンローラ30と遊星ボール50との間の損失エネルギが小さくなり、動力伝達効率の低下を抑えることができるからである。
The
このサンローラ30においては、第1回転体31が上記の基準平面を中心とする軸線方向の一方に配置され、第2回転体32がその基準平面を中心とする軸線方向の他方に配置される。第1及び第2の回転体31,32は、シャフト60に対する周方向の相対回転が行えるように、夫々にアンギュラ軸受ABとラジアル軸受RBとを介してシャフト60に取り付ける。
In the
第1接触部P3においては、第1回転体31から遊星ボール50に対して、第2回転体32側の軸線方向で且つ径方向外側に向けた斜め方向の押圧力を作用させる。一方、第2接触部P4においては、第2回転体32から遊星ボール50に対して、第1回転体31側の軸線方向で且つ径方向外側に向けた斜め方向の押圧力を作用させる。これが為、このサンローラ30は、第2回転体32に近づくにつれて外径が均等に小さくなる円錐部を第1回転体31が有し、且つ、第1回転体31に近づくにつれて外径が均等に小さくなる円錐部を第2回転体32が有している。第1接触部P3と第2接触部P4は、夫々の円錐部の外周面上に設ける。また、第1回転体31や第2回転体32は、その円錐部を弧状錐体部に置き換えてもよい。その弧状錐体部は、他方の回転体に近づくにつれて外径が放物線状に小さくなる形状のものである。第1接触部P3と第2接触部P4は、夫々の弧状錐体部の外周面上に設ける。その円錐部や弧状錐体部は、第1回転体31や第2回転体32の外周面の全て又は一部に形成する。
In the first contact portion P <b> 3, an oblique pressing force is applied from the first
遊星ボール50は、支持軸51を中心にしてサンローラ30の外周面上を転がる転動部材である。この遊星ボール50は、完全な球状体であることが好ましいが、少なくとも転動方向にて球形を成すもの、例えばラグビーボールの様な断面が楕円形状のものであってもよい。支持軸51は、遊星ボール50の中心を通って貫通させたものであり、遊星ボール50を回転自在に支持する。例えば、遊星ボール50は、支持軸51の外周面との間に配設したニードル軸受等の軸受によって、第2回転中心軸R2を中心とした支持軸51に対する相対回転(つまり自転)が行える。その支持軸51の両端は、遊星ボール50から突出させておく。
The
その支持軸51の基準となる位置は、前述した図1に示す基準位置であり、第2回転中心軸R2が第1回転中心軸R1と平行になる位置である。この支持軸51は、傾転平面内において、基準位置とそこから傾斜させた位置との間を遊星ボール50と共に揺動(傾転)させることができる。その傾転は、その傾転平面内で遊星ボール50の中心を支点にして行われる。
The reference position of the
キャリア40は、夫々の遊星ボール50の傾転動作を妨げないように支持軸51の夫々の突出部を支持する。このキャリア40は、例えば、中心軸を第1回転中心軸R1に一致させ且つ軸線方向にて互いに対向させて配置した第1から第3の円盤部41,42,43を有するものである。このキャリア40においては、第1円盤部41と第2円盤部42とを軸線方向にて間隔を空けて配置し、その内の一方に近づけて第3円盤部43を配置する。そして、このキャリア40においては、その第1から第3の円盤部41,42,43の内の2つの円盤部の間にサンローラ30や遊星ボール50を配置する。この例示では、第3円盤部43を第1円盤部41と第2円盤部42との間で且つ当該第2円盤部42に近接させて配置し、その第1円盤部41と第3円盤部43との間にサンローラ30や遊星ボール50を配置している。尚、このキャリア40では、第3円盤部43を必ずしも設ける必要はない。
The
このキャリア40においては、第1及び第2の円盤部41,42の内の一方をシャフト60に対する周方向への相対回転が行えるように構成し、その内の他方をシャフト60に対する周方向への相対回転が行えないように構成する。また、第3円盤部43は、シャフト60に対する周方向への相対回転が行えないように構成する。この例示では、第1及び第3の円盤部41,43をシャフト60に対する相対回転が不能なものとし、第2円盤部42をシャフト60に対する相対回転が可能なものとする。第1円盤部41は、その内径側をシャフト60の外径側に例えば螺子部材等で固定する。第2円盤部42は、軸受(図示略)を介して内径側をシャフト60の外径側に取り付ける。第3円盤部43は、例えば複数本の支持軸(図示略)で第1円盤部41に連結する。その第1円盤部41と第3円盤部43は、籠状を成しており、その支持軸間の隙間から遊星ボール50の一部分を突出させている。尚、第1及び第2の回転部材10,20は、その遊星ボール50の突出部分に接触している。以下、第1円盤部41を第1固定円盤部41と云い、第2円盤部42を回転円盤部42と云い、第3円盤部43を第2固定円盤部43と云う。
In the
ここで、この無段変速機1においては、夫々の遊星ボール50の傾転角が基準位置、即ち0度のときに、第1回転部材10と第2回転部材20とが同一回転速度(同一回転数)で回転する。つまり、このときには、第2回転部材20に対する第1回転部材10の回転比(回転速度又は回転数の比)が1となり、変速比γが1になっている。一方、夫々の遊星ボール50を基準位置から傾転させた際には、支持軸51の中心軸(第2回転中心軸R2)から第1回転部材10との接触部P1までの距離が変化すると共に、支持軸51の中心軸から第2回転部材20との接触部P2までの距離が変化する。これが為、第1回転部材10又は第2回転部材20の内の何れか一方が基準位置のときよりも高速で回転し、他方が低速で回転するようになる。例えば第2回転部材20は、遊星ボール50を一方へと傾転させたときに第1回転部材10よりも低回転になり(減速)、他方へと傾転させたときに第1回転部材10よりも高回転になる(増速)。従って、この無段変速機1においては、その傾転角を変えることによって、第2回転部材20に対する第1回転部材10の回転比(変速比γ)を無段階に変化させることができる。尚、ここでの増速時(γ<1)には、図1における上側の遊星ボール50を紙面反時計回り方向に傾転させ且つ下側の遊星ボール50を紙面時計回り方向に傾転させる。また、減速時(γ>1)には、図1における上側の遊星ボール50を紙面時計回り方向に傾転させ且つ下側の遊星ボール50を紙面反時計回り方向に傾転させる。
Here, in the continuously variable transmission 1, when the tilt angle of each
この無段変速機1には、その変速比γを変える変速装置が設けられている。変速比γは遊星ボール50の傾転角の変化に伴い変わるので、その変速装置としては、夫々の遊星ボール50を傾転させる傾転装置を用いる。ここでは、キャリア40に傾転装置(変速装置)としての機能を持たせる。
The continuously variable transmission 1 is provided with a transmission that changes its speed ratio γ. Since the gear ratio γ changes as the tilt angle of the
先ず、第1及び第2の固定円盤部41,43には、径方向ガイド部44,45が遊星ボール50毎に設けられている。その径方向ガイド部44,45とは、遊星ボール50から突出させた支持軸51の端部に傾転力が加わった際に、その端部を径方向へと案内するガイド部のことである。径方向ガイド部44は、例えば長手方向を径方向とするガイド溝やガイド孔である(図2)。一方、径方向ガイド部45は、長手方向を径方向とするガイド孔であり(図3)、支持軸51を貫通させる。つまり、第1及び第2の固定円盤部41,43においては、軸線方向から観ると、各径方向ガイド部44,45が第1回転中心軸R1を中心とする放射状を成している。その夫々の径方向ガイド部44,45は、軸線方向において互いに対向させた位置に形成されており、変速比γの大きさに拘わらず第2回転中心軸R2が略傾転平面上に位置するよう支持軸51を保持する。「略」としたのは、支持軸51の円滑な傾転動作の為に、支持軸51と径方向ガイド部44,45の幅方向との間に僅かな隙間を設けているからである。尚、図2は、遊星ボール50側から第1固定円盤部41を軸線方向に観た図である。図3は、遊星ボール50側から回転円盤部42と第2固定円盤部43を軸線方向に観た図である。
First, the first and second fixed
回転円盤部42は、上述した様に、シャフト60に対する周方向の相対回転が可能である。その相対回転には、図示しない電動機等のアクチュエータ(駆動部)を用いる。この駆動部の駆動力は、図3に示すウォームギヤ81を介して回転円盤部42の外周部分に伝えられる。
As described above, the
一方、回転円盤部42には、傾転力付与部46が遊星ボール50毎に設けられている。その傾転力付与部46は、回転円盤部42の回転に伴い、遊星ボール50から突出させた支持軸51の一方の端部に傾転力を作用させるものである。例えば、この傾転力付与部46は、長手方向が径方向に対して所定の傾斜角で傾斜している直線状の溝や孔である(図3)。軸線方向から観ると、この傾転力付与部46は、その一部分が径方向ガイド部45の一部分と重なっている。その一部分同士が重なっている交差部分は、回転円盤部42の回転と共に径方向に移動する。支持軸51の一方の端部は、その交差部分において支持されている。従って、回転円盤部42を回転させた際には、この支持軸51の一方の端部に対して傾転力付与部46の側壁面から傾転力が作用し、その端部が径方向ガイド部44,45によって径方向へと案内される。この無段変速機1においては、この案内動作が遊星ボール50の傾転動作となる。
On the other hand, the
具体的に、このキャリア40においては、第1固定円盤部41と回転円盤部42とを相対回転させることで、その相対回転に応じた傾転力が支持軸51の一方の端部に作用する。例えば、回転円盤部42を図3の紙面時計回り方向に回転させたときは、傾転力付与部46における径方向外側の側壁に沿って当該側壁が支持軸51の一方の端部を押動する。このときには、その押し動かす力が傾転力となり、支持軸51の一方の端部が径方向ガイド部44,45によって径方向内側へと移動するので、変速比γが増速側へと変速する。一方、回転円盤部42を図3の紙面反時計回り方向に回転させたときは、傾転力付与部46における径方向内側の側壁に沿って当該側壁が支持軸51の一方の端部を押動する。このときには、その押し動かす力が傾転力となり、支持軸51の一方の端部が径方向ガイド部44,45によって径方向外側へと移動するので、変速比γが減速側へと変速する。尚、遊星ボール50は、第1回転部材10と第2回転部材20とサンローラ30とで挟持されているので、球体であれば、その傾転力が付与された際に重心位置を中心にして傾転する。
Specifically, in the
この無段変速機1においては、各部(冷却対象や潤滑対象)の冷却やトラクション力の発生に潤滑油(所謂トラクション油)を用いる。例えば、その潤滑油は、図4に示すオイルポンプOPからシャフト60の軸心油路61に供給される。図4に示す矢印は、潤滑油の供給経路を表している。シャフト60には少なくとも1つの径方向油路が形成されており、軸心油路61の潤滑油は、その径方向油路から無段変速機1の各部に供給される。例えば、シャフト60には、上記の基準平面上に(つまりサンローラ30の径方向内側に)少なくとも1つの径方向油路62が形成されている。その径方向油路62は、軸心油路61の潤滑油を第1回転体31と第2回転体32との間に形成される環状の隙間Sに供給するものである。尚、その隙間Sは、供給された潤滑油を貯留しておけるよう軸線方向に厚みを設けることが好ましい。
In the continuously variable transmission 1, lubricating oil (so-called traction oil) is used for cooling each part (cooling object and lubrication object) and generating traction force. For example, the lubricating oil is supplied to the axial
その隙間Sの潤滑油は、サンローラ30の回転に伴う遠心力やオイルポンプOPの圧送による圧力によって、第1回転体31と第2回転体32との間の環状の隙間33からサンローラ30と遊星ボール50との間に供給される。つまり、その環状の隙間33は、サンローラ30と遊星ボール50との間(特に第1及び第2の接触部P3,P4)に潤滑油を供給する環状の潤滑油路を成している。従って、その潤滑油は、サンローラ30と遊星ボール50の冷却及び潤滑並びに第1及び第2の接触部P3,P4におけるトラクション力の発生に寄与する。以下、その環状の隙間33のことを環状油路33と云う。尚、その環状油路33は、隙間Sよりも軸線方向が薄くなっている。
Lubricating oil in the gap S is caused by the centrifugal force generated by the rotation of the
一方、この無段変速機1は、第1及び第2の回転部材10,20と遊星ボール50との間、つまり接触部P1,P2においてもトラクション力を発生させる必要がある。サンローラ30の環状油路33から供給された潤滑油は、各遊星ボール50を介して接触部P1,P2にも供給される可能性はある。しかしながら、この潤滑油に頼った場合には、その供給量が少なく、また、変速比γ如何で供給されない可能性もある。そこで、サンローラ30には、その第1及び第2の回転部材10,20と遊星ボール50との間に潤滑油を供給する第1及び第2の潤滑油路34,35を少なくとも1つずつ設ける。
On the other hand, the continuously variable transmission 1 needs to generate a traction force between the first and second
ここでは、第1及び第2の回転部材10,20における遊星ボール50との接触部P1,P2又は当該接触部P1,P2の近傍に潤滑油を供給する。しかし、第1及び第2の回転部材10,20と遊星ボール50とが実際に接触している接触部P1,P2にサンローラ30から潤滑油を直接供給することは難しい。一方、第1及び第2の回転部材10,20の内周面10a,20aにおける上記の接触予備部やその近傍には、隣り合う遊星ボール50の間を介してサンローラ30の外周面側から潤滑油を直接供給することが可能である。
Here, the lubricating oil is supplied to the contact portions P1, P2 of the first and second
これが為、第1潤滑油路34は、その内周面10aにおける接触予備部又はその近傍に向けて、隣り合う遊星ボール50の間から潤滑油を直接供給し、その接触予備部等を介して運転時に接触部P1へと潤滑油が供給されるよう形成する(図5)。従って、この第1潤滑油路34は、その接触予備部又は当該接触予備部の近傍に向けた開口を有する。その開口は、環状の隙間Sに連通させる。この第1潤滑油路34には、サンローラ30の回転に伴う遠心力やオイルポンプOPの圧送による圧力で環状の隙間Sから潤滑油が供給される。この第1潤滑油路34の潤滑油は、その遠心力等によって開口から吐出され、内周面10aにおける接触予備部又はその近傍に供給される。この第1潤滑油路34の潤滑油の流動量(例えば単位時間当りの吐出量)は、接触部P1への潤滑油の必要供給量に応じて決めればよい。必要供給量とは、第1回転部材10と遊星ボール50の目標冷却性能や目標潤滑性能、第1回転部材10と遊星ボール50との間の動力伝達効率等によって決まる接触部P1における潤滑油の量のことである。尚、図5は、夫々の接触部P1や接触予備部を含む平面で無段変速機1を切った概念的な断面図である。この図5に示す矢印は、潤滑油の供給経路を表している。
For this reason, the first
これと同様に、第2潤滑油路35は、その内周面20aにおける接触予備部又はその近傍に向けて、隣り合う遊星ボール50の間から潤滑油を直接供給し、その接触予備部等を介して運転時に接触部P2へと潤滑油が供給されるよう形成する(図5)。従って、この第2潤滑油路35は、その接触予備部又は当該接触予備部の近傍に向けた開口を有する。その開口は、環状の隙間Sに連通させる。この第2潤滑油路35には、サンローラ30の回転に伴う遠心力やオイルポンプOPの圧送による圧力で環状の隙間Sから潤滑油が供給される。この第2潤滑油路35の潤滑油は、その遠心力等によって開口から吐出され、内周面20aにおける接触予備部又はその近傍に供給される。この第2潤滑油路35の潤滑油の流動量(例えば単位時間当りの吐出量)は、接触部P2への潤滑油の必要供給量に応じて決めればよい。必要供給量とは、第2回転部材20と遊星ボール50の目標冷却性能や目標潤滑性能、第2回転部材20と遊星ボール50との間の動力伝達効率等によって決まる接触部P2における潤滑油の量のことである。尚、図5は、夫々の接触部P2や接触予備部を含む平面で無段変速機1を切った概念的な断面図でもある。
Similarly, the second
具体的に、第1潤滑油路34は、第1回転体31の油路31aと、第1回転体31と一体になって回転するガイド部材36により形成された油路36aと、で構成する。油路31aは、環状の隙間Sに繋がる開口と、第1回転体31の軸線方向における側壁面(第1固定円盤部41側の側壁面)の開口と、を有する。その側壁面の開口は、環状の隙間Sに繋がる開口よりも径方向外側に形成する。従って、この油路31aは、サンローラ30の回転に伴う遠心力等によって、環状の隙間Sの潤滑油を第1回転体31の側壁面から吐出することができる。その側壁面の開口(油路31aの吐出口)は、その側壁面とガイド部材36とで形成される油路36aに連通している。ガイド部材36は、溝部を有する例えば板状部材であり、その溝部を油路31aの吐出口に連通させるよう第1回転体31の側壁面に固定する。その溝部は、ガイド部材36が第1回転体31の側壁面に固定されることで油路36aとなるものである。故に、この溝部は、ガイド部材36と第1回転体31の側壁面とが固定された状態で、内周面10aにおける接触予備部又は当該接触予備部の近傍に向けた開口を有する形状とする。また、この例示の溝部は、油路36aが潤滑油を径方向外側に向けて案内する形状となるように形成する。これが為、油路31aの潤滑油は、サンローラ30の回転に伴う遠心力等によって、油路36aへと供給され、この油路36aの開口から第1回転部材10の内周面10aにおける接触予備部又は当該接触予備部の近傍に向けて吐出される。尚、そのガイド部材36は、第1潤滑油路34が複数設けられている場合、図6に示す様に第1潤滑油路34毎に配設してもよく、1つの部材に第1潤滑油路34毎の複数の油路36aを形成したものであってもよい。
Specifically, the first
第2潤滑油路35は、第1潤滑油路34と同様の構成のものとする。従って、この第2潤滑油路35は、第2回転体32の油路32aと、第2回転体32の軸線方向における側壁面(第2固定円盤部43側の側壁面)とガイド部材37とにより形成された油路37aと、で構成されている。油路32aは、環状の隙間Sに繋がる開口と、この開口よりも径方向外側に位置する第2回転体32の軸線方向における側壁面の開口と、を有する。その側壁面の開口(油路32aの吐出口)は、油路37aに連通している。ガイド部材37は、ガイド部材36と同様の溝部を有する例えば板状部材であり、第2回転体32と一体になって回転することが可能である。このガイド部材37は、その溝部を油路32aの吐出口に連通させるよう第2回転体32の側壁面に固定する。これが為、この溝部は、ガイド部材37が第2回転体32の側壁面に固定されることで径方向の油路37aとなり、且つ、ガイド部材37と第2回転体32の側壁面とが固定された状態で、内周面20aにおける接触予備部又は当該接触予備部の近傍に向けた開口を有する形状となるように形成する。環状の隙間Sの潤滑油は、サンローラ30の回転に伴う遠心力やオイルポンプOPの圧送による圧力によって、油路32aに供給され、第2回転体32の側壁面から油路37aに吐出される。そして、その油路37aの潤滑油は、その遠心力等によって開口から第2回転部材20の内周面20aにおける接触予備部又は当該接触予備部の近傍に向けて吐出される。
The second
その第1及び第2の潤滑油路34,35から吐出された潤滑油は、夫々に第1及び第2の回転部材10,20の内周面10a,20aにおける接触予備部又は当該接触予備部の近傍に付着する。その付着した潤滑油は、第1及び第2の回転部材10,20の回転に伴い接触予備部が接触部P1,P2となったときに、第1及び第2の回転部材10,20と遊星ボール50との間へと到達する。この様に、この無段変速機1は、その夫々の接触部P1,P2に潤滑油を供給することができるので、第1及び第2の回転部材10,20並びに遊星ボール50の冷却性能や潤滑性能を向上させることができる。従って、この無段変速機1は、その第1及び第2の回転部材10,20並びに遊星ボール50の過剰な発熱を抑制することができるので、各接触部P1,P2においてトラクション力を発生させ、動力を伝えることができる。尚、その際、第1及び第2の潤滑油路34,35から吐出された潤滑油は、遊星ボール50に対して直接供給されるものもあり、これが変速比γ如何で接触部P1,P2に送られることもある。また、その潤滑油の供給は、サンローラ30の遠心力を利用した第1及び第2の潤滑油路34,35による簡便な構造で実現される。従って、この無段変速機1は、原価の増加を抑えつつ冷却性能の向上等を図ることができる。
The lubricating oil discharged from the first and second
ところで、本実施例では、別部材であるガイド部材36,37を夫々に第1及び第2の回転体31,32へと取り付けることで第1及び第2の潤滑油路34,35を成している。しかしながら、第1及び第2の潤滑油路34,35は、図7に示す様に、別部材を用いることなくサンローラ130だけで構成してもよい。尚、そのサンローラ130は、第1及び第2の潤滑油路34,35に関する構成を除いて前述したサンローラ30と同じものである。図7では、便宜上、同じ構成にはサンローラ30と同じ符号を付している。
By the way, in this embodiment, the first and second
第1潤滑油路34は、第1接触部P3を有する第1回転体131に形成する。尚、その第1回転体131は、第1回転体31の軸線方向の厚みを増やしたものに相当する。第1潤滑油路34は、油路31aに相当する油路131aと、油路36aに相当する油路131bと、を備える。油路131aは、環状の隙間Sの潤滑油を導入する開口を有しており、この開口から導入された潤滑油を斜め外方向(第1固定円盤部41側の軸線方向で且つ径方向外側に向けた斜め方向)に案内するものである。油路131bは、その案内された潤滑油を内周面10aにおける接触予備部又は当該接触予備部の近傍に向けて供給するものであり、その接触予備部又はその近傍に向けた開口を有する。この例示の油路131bは、潤滑油を径方向外側に向けて案内する形状になっている。環状の隙間Sの潤滑油は、サンローラ130の回転に伴う遠心力やオイルポンプOPの圧送による圧力によって、油路131aに供給されて油路131bへと案内される。その油路131bの潤滑油は、その遠心力等によって開口から第1回転部材10の内周面10aにおける接触予備部又はその近傍に向けて吐出される。
The 1st
第2潤滑油路35は、第1潤滑油路34と同様の構成のものとする。従って、この第2潤滑油路35は、第2接触部P4を有する第2回転体132に形成する。その第2回転体132は、第2回転体32の軸線方向の厚みを増やしたものに相当する。第2潤滑油路35は、油路32aに相当する油路132aと、油路37aに相当する油路132bと、を備える。油路132aは、環状の隙間Sの潤滑油を導入する開口を有しており、この開口から導入された潤滑油を斜め外方向(第2固定円盤部43側の軸線方向で且つ径方向外側に向けた斜め方向)に案内するものである。油路132bは、その案内された潤滑油を内周面20aにおける接触予備部又は当該接触予備部の近傍に向けて供給するものであり、その接触予備部又はその近傍に向けた開口を有する。この例示の油路132bは、潤滑油を径方向外側に向けて案内する形状になっている。環状の隙間Sの潤滑油は、サンローラ130の回転に伴う遠心力やオイルポンプOPの圧送による圧力によって、油路132aに供給されて油路132bへと案内される。その油路132bの潤滑油は、その遠心力等によって開口から第2回転部材20の内周面20aにおける接触予備部又はその近傍に向けて吐出される。
The second
第1及び第2の潤滑油路34,35は、この様に構成したとしても前述した例示と同様の効果を得ることができる。更に、この場合には、部品点数の削減による原価の低減を図ることができる。
Even if the first and second
ここで、この例示では第1及び第2の潤滑油路34,35を少なくとも1つずつ設ける構成にしているが、サンローラ30(130)からの潤滑油の供給対象が接触部P1,P2の内の一方だけの場合には、その供給対象に合わせて第1潤滑油路34と第2潤滑油路35の内の一方のみを少なくとも1つ設ければよい。
Here, in this example, at least one first and second
[変形例1]
本変形例は、前述した実施例と同じ様に、第1及び第2の回転部材10,20の内周面10a,20aにおける接触予備部又は当該接触予備部の近傍に向けて、隣り合う遊星ボール50の間から潤滑油を直接供給し、その接触予備部又はその近傍を介して運転時に接触部P1,P2へと潤滑油が供給されるよう構成する。本変形例の無段変速機1は、前述した実施例の無段変速機1において、サンローラ30の軸線方向における中心位置に形成された油路(環状油路33)の形状を変えたものである。
[Modification 1]
As in the above-described embodiment, the present modification is an adjacent planet toward the contact spare part or the vicinity of the contact spare part on the inner
本変形例のサンローラ230は、その変更対象の油路233を除いて前述したサンローラ30と同じものである。図8では、便宜上、同じ構成にはサンローラ30と同じ符号を付すと共に、第1及び第2の潤滑油路34,35を省略している。また、この図8では、便宜上、一方のみの後述する面取り部角θ1と接触角θ2を示している。その油路233は、環状の隙間Sからなる環状油路である。この油路233は、油路33に対して、環状の隙間S側よりも遊星ボール側(つまり潤滑油の導入側よりも潤滑油の吐出側)を軸線方向に拡大し、サンローラ230の回転に伴う遠心力等で広範囲に潤滑油を散布できるよう変更したものである。
The
第1回転体231は、油路233を成す第2回転体232側の壁面において、径方向外側の端部に面取り部231aを設ける。その面取り部231aは、径方向外側に向かうにつれて上記の基準平面から離れていく形状のものであり、周方向に渡って全体に設けている。この面取り部231aは、その径方向外側に向かう延長線上に内周面10aにおける接触予備部又は当該接触予備部の近傍が存在する面取り部角θ1(軸線方向を基準にして測った面取り部231aの角度)となるよう形成する。その面取り部231aに沿って吐出された潤滑油を内周面10aにおける接触予備部又は当該接触予備部の近傍に供給する為である。また、その面取り部角θ1は、第1接触部P3の接触角θ2(軸線方向を基準にして測った法線に直交する角度)よりも小さくする。そして、この面取り部231aは、基準平面から径方向外側の端部までの軸線方向の距離Aが基準平面から第1接触部P3までの軸線方向の距離Bよりも短くなるように形成する(A<B)。遊星ボール50との接触部分である第1接触部P3を確保する為である。
The
一方、第2回転体232は、油路233を成す第1回転体231側の壁面において、径方向外側の端部に面取り部232aを設ける。その面取り部232aは、径方向外側に向かうにつれて上記の基準平面から離れていく形状のものであり、周方向に渡って全体に設けている。この面取り部232aは、その径方向外側に向かう延長線上に内周面20aにおける接触予備部又は当該接触予備部の近傍が存在する面取り部角θ1(軸線方向を基準にして測った面取り部232aの角度)となるよう形成する。その面取り部232aに沿って吐出された潤滑油を内周面20aにおける接触予備部又は当該接触予備部の近傍に供給する為である。ここでは、面取り部231aと同じ角度にしている。また、その面取り部角θ1は、第2接触部P4の接触角θ2よりも小さくする(θ1<θ2)。そして、この面取り部232aは、基準平面から径方向外側の端部までの軸線方向の距離Aが基準平面から第2接触部P4までの軸線方向の距離Bよりも短くなるように形成する(A<B)。遊星ボール50との接触部分である第2接触部P4を確保する為である。ここでは、面取り部231aと同じ距離Aにしている。
On the other hand, the second
この無段変速機1においては、サンローラ230の回転に伴う遠心力等によって、環状の隙間Sの潤滑油が油路233に導入され、面取り部231a,232aで拡大された径方向外側から吐出される。その際、吐出した潤滑油は、径方向に吐出されるものもあれば、表面張力で面取り部231a,232aに沿って斜め外方向に吐出されるものもある。その径方向又は斜め外方向に吐出された潤滑油は、遊星ボール50に直接供給された場合、主に第1及び第2の接触部P3,P4へと導かれる。また、斜め外方向に吐出された潤滑油は、隣り合う遊星ボール50の間から内周面10a,20aにおける接触予備部又は当該接触予備部の近傍に直接供給され、その接触予備部又はその近傍を介して接触部P1,P2に供給される。
In this continuously variable transmission 1, the lubricating oil in the annular gap S is introduced into the
従って、この変形例の無段変速機1は、例えば接触部P1,P2において必要供給量の潤滑油が確保できるように第1及び第2の潤滑油路34,35と油路233の夫々の潤滑油の流動量(例えば単位時間当りの吐出量)を決めた場合、実施例のものと同様の効果を得ることができる。
Therefore, the continuously variable transmission 1 of this modified example includes, for example, the first and second
尚、その油路233は、接触部P1,P2への潤滑油の必要供給量が確保できるのであれば、必ずしも第1及び第2の潤滑油路34,35と一緒に設ける必要はない。
The
ここで、この変形例の環状の面取り部231a,232aは、径方向で且つ軸線方向に切った断面が直線になる角面取り部であるが、図9に示す様に、径方向で且つ軸線方向に切った断面が弧状となる面取り部231b,232bに置き換えてもよい。その面取り部231b,232bは、対向する回転体に向けて膨出させたものであり、面取り部231a,232aと比べて、形状変化が緩やかであり、応力集中を低減することができる。これが為、この無段変速機1は、上記の効果に加えて、サンローラ230の耐久性を向上させることもできる。
Here, the annular
[変形例2]
本変形例は、前述した変形例1の油路233において、2つの接触部P1,P2の内の一方のみに潤滑油を供給させるものである。例えば、変速比γが増速側のときには、第2回転部材20よりも第1回転部材10の温度の方が高くなり易い。一方、変速比γが減速側のときには、第1回転部材10よりも第2回転部材20の温度の方が高くなり易い。これが為、この無段変速機1が増速側又は減速側の内の何れか一方の変速比γを他方よりも多用するものと仮定した場合、第1及び第2の回転部材10,20は、多用される変速比γに応じた一方において他方よりも耐久性が低くなる可能性がある。
[Modification 2]
In this modification, lubricating oil is supplied to only one of the two contact portions P1 and P2 in the
そこで、本変形例では、第1及び第2の回転部材10,20の内、耐久性の低下が想定される一方のみに潤滑油を直接供給できるように構成する。本変形例の無段変速機1は、前述した変形例1の無段変速機1において、2箇所に設けた面取り部231a,232a(231b,232b)を一方だけとし、且つ、面取り部を設けない側の回転体に面取り部に向けた環状の突出部を設けることで、一方のみに潤滑油を直接供給できる油路333を形成する。その油路333は、環状の隙間Sからなる環状油路である。
Therefore, in the present modification, the lubricating oil can be directly supplied to only one of the first and second
本変形例のサンローラ330は、増速側の変速比γが多用されるものとして例示する。つまり、本変形例では、第1回転部材10に潤滑油が直接供給される構成を例示する。図10では、便宜上、同じ構成にはサンローラ230と同じ符号を付すと共に、第1及び第2の潤滑油路34,35を省略している。
The
このサンローラ330は、環状の面取り部231aを有するサンローラ230と同じ第1回転体231と、環状の突出部332aを有する第2回転体332と、を備える。第2回転体332は、例えば、サンローラ230の第2回転体232において、環状の面取り部232aの部分を第1回転体231の面取り部231aに向けて突出させたものであり、その突出部332aと面取り部231aとの間の環状の隙間が内周面10aにおける接触予備部又は当該接触予備部の近傍に向けた油路333となる。尚、この例示では、面取り部231aと突出部332aとの間が略平行になるようにしているが、その間は必ずしも平行である必要はない。
The
この無段変速機1においては、サンローラ330の回転に伴う遠心力等によって、環状の隙間Sの潤滑油が油路333に導入され、内周面10aにおける接触予備部又は当該接触予備部の近傍に向けて吐出される。その吐出された潤滑油は、遊星ボール50に直接供給された場合、主に第1接触部P3へと導かれる。また、この吐出された潤滑油は、隣り合う遊星ボール50の間から内周面10aにおける接触予備部又は当該接触予備部の近傍に直接供給され、その第1回転部材10の回転と共に接触部P1へと供給される。
In the continuously variable transmission 1, the lubricating oil in the annular gap S is introduced into the
この様に、この変形例の無段変速機1は、耐久性の低下が想定される第1回転部材10(又は第2回転部材20)に対して集中的に潤滑油を供給することができるので、その第1回転部材10(又は第2回転部材20)や遊星ボール50の冷却性能や潤滑性能を向上させることができる。ここで、その油路333から潤滑油が供給されない第2回転部材20(又は第1回転部材10)には、例えば第2潤滑油路35(又は第1潤滑油路34)から潤滑油が供給されるので、その冷却性能等を確保できている。
Thus, the continuously variable transmission 1 of this modification can supply lubricating oil intensively with respect to the 1st rotation member 10 (or 2nd rotation member 20) by which durability fall is assumed. Therefore, the cooling performance and lubrication performance of the first rotating member 10 (or the second rotating member 20) and the
尚、その油路333は、接触部P1(P2)への潤滑油の必要供給量が確保できるのであれば、必ずしも第1及び第2の潤滑油路34,35と一緒に設ける必要はない。また、その環状の面取り部231aと突出部332aは、必ずしも第1回転体231と第2回転体332とに一体成型されたものである必要はなく、それを有する環状の別部材を第1回転体231と第2回転体332に固定することで構成してもよい。
The
ここで、この変形例の環状の面取り部231aと突出部332aは、径方向で且つ軸線方向に切った断面が直線になるものであるが、図11に示す様に、径方向で且つ軸線方向に切った断面が弧状となる面取り部231bと突出部332bに置き換えてもよい。その面取り部231bは、図9で例示したものと同じであり、応力集中を低減することができる。また、突出部332bは、その面取り部231bの形状に合わせて凹ませているので、突出部332aに比べて、形状変化が緩やかであり、応力集中を低減することができる。これが為、この無段変速機1は、上記の効果に加えて、サンローラ330の耐久性を向上させることもできる。
Here, the annular chamfered
[変形例3]
本変形例の無段変速機1は、前述した変形例2の無段変速機1において、サンローラ330の油路333を図12及び図13に示すサンローラ430の油路433へと置き換えたものである。その油路433は、環状の隙間Sからなる環状油路である。図12及び図13では、便宜上、同じ構成にはサンローラ330と同じ符号を付すと共に、第1及び第2の潤滑油路34,35を省略している。
[Modification 3]
The continuously variable transmission 1 of this modification is obtained by replacing the
第1回転体431は、図12及び図14に示す様に面取り部431aを有する。その面取り部431aは、径方向で且つ軸線方向に切った変形例2の面取り部231aと同等の断面形状を有する。但し、この面取り部431aは、変形例2の面取り部231aの様に、周方向に渡って全体に設けてはおらず、環状にはなっていない。一方、第2回転体432には、その面取り部431aと軸線方向で対向する位置に突出部432aを有する。その突出部432aは、径方向で且つ軸線方向に切った変形例2の突出部332aと同等の断面形状を有する。この突出部432aは、面取り部431aと軸線方向で対向する部分にだけ設けており、周方向に渡って全体に設けてはいない。また、この突出部432aは、油路433の基部(面取り部431aや突出部432aの無い径方向内側の部分)における第1回転体431と第2回転体432との隙間Cよりも軸線方向への突出量Dが小さくなるよう形成する(D<C)。
The first
更に、その第2回転体432には、図13及び図14に示す様に、突出部432aの位置から周方向へとずらした場所に面取り部432bを有する。その面取り部432bは、径方向で且つ軸線方向に切った面取り部431aと同等の断面形状を有する。尚、この面取り部432bは、径方向で且つ軸線方向に切った変形例1の面取り部232aと同等の断面形状を有していると云える。第1回転体431には、その面取り部432bと軸線方向で対向する位置に突出部431bを有する。その突出部431bは、径方向で且つ軸線方向に切った突出部432aと同等の断面形状を有する。この突出部431bは、面取り部432bと軸線方向で対向する部分にだけ設けている。また、この突出部431bは、突出部432aと同じ隙間Cと突出量Dとの関係を有する。
Furthermore, as shown in FIGS. 13 and 14, the second
本変形例のサンローラ430は、その面取り部431a及び突出部432aの組み合わせと面取り部432b及び突出部431bの組み合わせとを少なくとも1組ずつ周方向にずらして設けている。その夫々の組は、例えば、図14に示す様に周方向にて間隔を空けずに交互に設けてもよく、周方向に間隔を空けて交互に又は不規則な順番で設けてもよい。従って、本変形例の無段変速機1においては、変形例2とは異なり、油路433が第1回転部材10と第2回転部材20の双方に潤滑油を供給することができる。故に、この無段変速機1は、変形例1の無段変速機1と同等の効果を得ることができるだけでなく、第1回転部材10や第2回転部材20に向けた潤滑油の指向性が高いので、変形例1よりも冷却性能等を高めることができる。尚、このサンローラ430においては、面取り部431a及び突出部432aの組み合わせと面取り部432b及び突出部431bの組み合わせとが隙間Cと突出量Dとの関係を有しているので、第1回転体431と第2回転体432との間の相対回転が可能である。
The
尚、その油路433は、接触部P1,P2への潤滑油の必要供給量が確保できるのであれば、必ずしも第1及び第2の潤滑油路34,35と一緒に設ける必要はない。また、その第1回転体431の面取り部431a及び突出部431b並びに第2回転体432の突出部432a及び面取り部432bは、必ずしも第1回転体431と第2回転体432とに一体成型されたものである必要はなく、これらを有する環状の別部材を第1回転体431と第2回転体432に固定することで構成してもよい。
The
ところで、上述した実施例及び変形例1〜3の無段変速機1は、入力軸11と出力軸21を第1回転部材10等の配設されたトルクの入力側に纏めて配置している。しかしながら、この実施例等で説明した潤滑油の供給経路に関する技術は、その入力軸11と出力軸21を第2回転部材20等の配設されたトルクの出力側に纏めて配置した無段変速機に適用してもよく、また、トルクの入力側に入力軸11を配置すると共にトルクの出力側に出力軸21を配置した無段変速機に適用してもよい。この場合でも、その無段変速機は、実施例等と同様の効果を得ることができる。
By the way, in the continuously variable transmission 1 of the above-described embodiment and the first to third modifications, the
1 無段変速機
10 第1回転部材(第1動力伝達要素)
10a,20a 内周面
20 第2回転部材(第2動力伝達要素)
30,130,230,330,430 サンローラ(第3動力伝達要素)
31,131,231,431 第1回転体
31a,131a,131b,132a,132b 油路
32,132,232,332,432 第2回転体
32a 油路
33,233,333,433 隙間(環状油路)
34 第1潤滑油路
35 第2潤滑油路
36,37 ガイド部材
36a,37a 油路
40 キャリア(第4動力伝達要素、固定要素)
50 遊星ボール(転動部材)
60 シャフト(変速機軸)
61 軸心油路
62 径方向油路
231a,231b,232a,232b,431a,432b 面取り部
332a,332b,431b,432a 突出部
OP オイルポンプ
P1,P2 接触部
P3 第1接触部
P4 第2接触部
R1 第1回転中心軸
R2 第2回転中心軸
S 隙間
1 continuously
10a, 20a Inner
30, 130, 230, 330, 430 Sun Roller (third power transmission element)
31, 131, 231, 431 First
34 1st lubricating
50 Planetary ball (rolling member)
60 shaft (transmission shaft)
61
Claims (6)
前記変速機軸と同心の第1回転中心軸を有する相互間で周方向に相対回転が可能な第1から第4の動力伝達要素と、
第2回転中心軸を有し、前記第1回転中心軸を中心にして放射状で且つ前記第3動力伝達要素の外周面上に複数配置すると共に、対向させて配置した前記第1及び第2の動力伝達要素で挟持され且つ前記第4動力伝達要素で傾転自在に保持された転動部材と、
前記各転動部材を傾転させることで入出力間の変速比を変える変速装置と、
を有し、
前記第3動力伝達要素は、前記各転動部材との第1接触部を有する第1回転体と、該第1回転体に対して前記第1回転中心軸を中心とする周方向の相対回転が可能で、且つ、前記各転動部材との第2接触部を有する第2回転体と、潤滑油が供給される前記第1回転体と前記第2回転体との間の隙間と、前記第1及び第2の動力伝達要素の内の少なくとも一方における前記転動部材との接触予備部又は当該接触予備部の近傍に向けた開口を有し、該開口と前記隙間とを連通させる潤滑油路と、を備えることを特徴とした無段変速機。 A transmission shaft as a center of rotation;
First to fourth power transmission elements capable of relative rotation in the circumferential direction between each other having a first rotation center axis concentric with the transmission shaft;
A plurality of first and second rotating shafts having a second rotation center axis and arranged radially on the outer peripheral surface of the third power transmission element, with the first rotation center axis being opposed to each other. A rolling member sandwiched between power transmission elements and tiltably held by the fourth power transmission element;
A transmission that changes the speed ratio between the input and output by tilting each rolling member;
Have
The third power transmission element includes a first rotating body having a first contact portion with each of the rolling members, and relative rotation in the circumferential direction around the first rotation center axis with respect to the first rotating body. And a second rotating body having a second contact portion with each of the rolling members, a gap between the first rotating body and the second rotating body supplied with lubricating oil, Lubricating oil that has an opening toward or near the contact spare part with the rolling member in at least one of the first and second power transmission elements, and communicates the opening with the gap. And a continuously variable transmission.
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-
2012
- 2012-10-09 JP JP2012224562A patent/JP2014077471A/en active Pending
Cited By (2)
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