JP2018537632A - トロイダルｃｖｔ用ローラー冷却装置 - Google Patents

Abstract

トロイダルＣＶＴの複数のローラーを冷却する冷却装置がここで説明されている。冷却装置は、ローラーの縁および反対側同士の上面と下面とに向けて冷却流体を発射するような構成および寸法にされたノズル、を備える。

Description

本開示は、概してトロイダルＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ、無段変速機）に関する。より具体的には、本開示は、そのようなＣＶＴのローラーの冷却用の装置に関連する。

ＣＶＴは、上限と下限の間で無限数のギア比に変化させることができる、周知の変速機機構である。トロイダルＣＶＴは、ディスクとローラー装置を含むこともまた周知であり、ローラーが入力ディスクと出力ディスクとの間に取り付けられて、これらの間で動力を伝達する。そのようなＣＶＴ変速機は、概して、伝達比を細かく調整する必要があるときに使用される。

ローラーは、これらが回転している間は入力ディスクと出力ディスクとの間に強力に保持されるため、ローラーとディスクとの間に存在する摩擦がローラーに熱を発生させる。変速機の早期劣化を防ぐために、ローラーを冷却する必要がある。

概して、改良されたトロイダルＣＶＴを提供することを目的とする。より具体的には、ローラー冷却装置を具備するトロイダルＣＶＴを提供することを目的とする。

１つの例示的な態様によれば、トロイダルＣＶＴの複数のローラーを冷却する冷却装置であって、前記ローラーごとに、前記ローラーの縁および反対側同士の面に向けて冷却流体を発射するような構成および寸法にされたノズルを備える冷却装置が提供される。

他の態様によれば、シャフトに固定的に取り付けられた第１ディスクと、前記シャフトに回転可能に取り付けられた第２ディスクと、入力ディスクと出力ディスクとを接続するローラーであって、周縁および反対側同士の面を含むローラーと、を備えるトロイダルＣＶＴであって、前記ローラーの縁および反対側同士の面に向けて冷却流体を発射するように構成されると共に位置付けられたノズルを前記ローラーごとに備えるローラー冷却装置を更に備えるトロイダルＣＶＴが提供される。

第３の態様によれば、トロイダルＣＶＴのローラーを冷却する方法であって、前記ローラーが、周縁および反対側同士の面を含み、前記ローラーの前記周縁および前記反対側同士の面に向けて冷却流体を発射するステップを含む、方法。

図１は、１つの例示的な実施形態にかかる、ローラー冷却装置を具備するＣＶＴの斜視図である。 図２は、図１のＣＶＴの側面図である。 図３は、図１のＣＶＴの端部断面図である。 図４は、図３の４−４線で囲まれた箇所の拡大図である。 図５は、図１のＣＶＴの冷却装置の冷却ノズルの拡大図である。 図６は、第２の例示的な実施形態にかかる、冷却ノズルの拡大図である。

「１つの（ａまたはａｎ）」という言葉の使用は、特許請求の範囲および／または明細書において「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語と併せて用いられるときには、「１つの（ｏｎｅ）」を意味するが、「１つまたはそれ以上の（ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ）」、「少なくとも１つの（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」および「１つのまたは１つ以上の（ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｏｎｅ）」という意味とも一致しうる。同様に、「他の（ａｎｏｔｈｅｒ）」という言葉も、少なくとも２つ目またはそれ以上の、を意味しうる。

明細書及び特許請求の範囲において使用されるように、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇおよびｃｏｍｐｒｉｓｅ、ｃｏｍｐｒｉｓｅｓのような任意の形式）」、「有する（ｈａｖｉｎｇおよびｈａｖｅ、ｈａｓのような任意の形式）」「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇおよびｉｎｃｌｕｄｅ、ｉｎｃｌｕｄｅｓのような任意の形式）」または「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇおよびｃｏｎｔａｉｎ、ｃｏｎｔａｉｎｓのような任意の形式）」という言葉は、包含的で制限のないものであり、追加的な、記載されていない要素または工程ステップを排除するものではない。

「約（ａｂｏｕｔ）」という用語は、ある値が、値を判定するために採用されるデバイスや方法の固有の誤差のばらつきを含むことを示す。

無段変速機（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を表す「トロイダルＣＶＴ」という表現が、ここでは図示されているデュアルキャビティのフルトロイダルＣＶＴを説明するために用いられているが、この表現はここで、および特許請求の範囲において、例えば、ハーフトロイダルＣＶＴやシングルキャビティＣＶＴのような任意のタイプのトロイダルＣＶＴであると解釈されるべきことに留意する。

ここで用いられる「オーバードライブ（ｏｖｅｒｄｒｉｖｅ）」という表現は、ＣＶＴとの文脈で用いられたときは、ここで、および特許請求の範囲において、ＣＶＴ比率がＣＶＴの出力速度がＣＶＴの入力速度よりも高くなっている状態であると解釈されることに留意する。従って、（出力速度の入力速度に対する）ＣＶＴ比は、１：１（１対１）よりも高い。

ここで用いられる「アンダードライブ（ｕｎｄｅｒｄｒｉｖｅ）」という表現は、ＣＶＴとの文脈で用いられたときは、ここで、および特許請求の範囲において、ＣＶＴ比率がＣＶＴの出力速度がＣＶＴの入力速度よりも低くなっている状態であると解釈されることに留意する。従って、（出力速度の入力速度に対する）ＣＶＴ比は、１：１（１対１）よりも低い。

「接続されている（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」および「結合されている（ｃｏｕｐｌｅｄ）」という表現は、相互変換可能であり、ここで、および特許請求の範囲において、機械部品または部材の間の任意の協働的または受動的な関連を含むように広く解釈されることに留意する。例えば、そのような部材は、更なる部材を用いて、直接的な結合もしくは接続により、または、間接的な結合もしくは接続により、組み立てられてもよい。結合および接続は、例えば磁界などを用いて、離れていてもよい。

「入力（ｉｎｐｕｔ）」という表現は、シャフトのように特定の部品を参照する場合を除いて、ここで、および特許請求の範囲において、それ自体または他の組立体、システムまたは機構からの機械的仕事を受ける任意の可動の物体、組立体、システムまたは機構を含むと解釈されるべきである。同様に「出力（ｏｕｔｐｕｔ）」は、機械的仕事を移送するのに用いられる同様の部品を含むと解釈されるべきである。

トロイダルＣＶＴ用ローラー冷却装置の他の目的、利点および特徴は、添付図面を参照した、単なる例として与えられた例示的な実施形態の非限定的な以下の説明を読むことでより明確になるであろう。

概して言えば、ここに説明されるローラー冷却装置の例示的な実施形態は、ローラーの接触縁およびローラーの反対側同士の両面に向けて冷却流体を発射するように構成された冷却ノズルを含み、これにより、冷却流体とローラーとの間の接触面を増大させる。

添付図面の図１を参照しつつ、例示的な実施形態による冷却装置を含むＣＶＴ１０について説明する。

トロイダルＣＶＴ１０は、原動機（不図示）に直接的にまたは間接的に接続された入力シャフト１６に接続された２つの入力ディスク１２および入力ディスク１４を含む。出力ディスク１８は、シャフト１６に回転可能に取り付けられ、入力ディスク１２と入力ディスク１４との間に位置付けられて、ローラー２０を介して入力ディスク１２および入力ディスク１４と相互接続されている。ローラー２０は、ローラー２０の角度を変化させることによって入力ディスク１２と出力ディスク１８との間の比を変えることができるように、中央のハブ２２に取り付けられている。コントロールアセンブリ（不図示）が、ローラーを所望の角度に至らせるために使用されている。

ＣＶＴ１０はまた、以下に説明するように、冷却流体をローラー２０に向けて発射するように設計された中空管３０を含むローラー冷却装置も含む。

図１は、例えば入力ディスク１２および入力ディスク１４ならびに出力ディスク１８の速度が基本的に同じであるなど、同一比の位置にあるＣＶＴを図示しており、図２はオーバードライブの位置にあるＣＶＴ１０を図示している。

図１の３−３線に沿った断面図である図３を参照すると、１つの例示的な実施形態によるローラー冷却装置について、より詳細に説明されている。

ローラー冷却装置は、ローラー２０ごとに、中央のハブ２２に取り付けられた一対の中空管３０を含む。ハブは、各々の中空管３０が中空シャフト１６と流体接続されるように構成され、当該中空シャフト１６はハブに冷却流体を供給する。そのため、中空シャフト１６は、冷却流体源とみなされてもよい。

より具体的には、ハブ２２は、スプライン相互接続部２５を介して非回転スリーブ２３に取り付けられている。それにより、ハブ２２と当該ハブ２２に取り付けられた要素は、シャフト１６に対して、非回転である。

スリーブ２３は、径方向開口２７を含み、当該径方向開口２７は、スリーブ２３とハブ２２とが相互接続されるときにハブ２２の径方向開口２９と位置合わせされる。

スリーブ２３は、シャフト１６がスリーブ２３内へ回動することを可能にする中央開口を含む。シャフト１６の開口１７からは、冷却流体が流れ出ることができる。

ハブ２２は、開口２９から分岐し、かつ、内部に中空管３０を受けるような寸法にされた肩付きの開口３１を含む。

そのため、冷却流体は、シャフト１６から中空管３０に流れることができる。

各々の中空管は、ローラー２０に向けて冷却流体を発射するように構成されたノズル３２で終端している。

図４は、図３の一部を拡大したものであり、１つのノズル３２を図示している。この図から理解できるように、ノズル３２は、ローラー２０の縁３６に面している中央開口３４と、ローラー２０の頂面４０と位置合わせされている外側開口３８と、ローラー２０の底面４４と位置合わせされている内側開口４２と、を含む。ノズル３２の末端は閉じている。

そのため、冷却流体は、ローラー２０の縁３６（矢印４６参照）に向けて発射されるだけでなく、ローラー２０の反対側同士の面、例えば頂面４０および底面４４（矢印４８および５０参照）に向けても発射される。したがって、発射された冷却流体とローラー２０との間の接触面積が増大し、ローラー２０の冷却がより効率的となる。

中央開口３４がローラー２０の縁３６に常に面しつつ、ローラーの角度にかかわらず外側開口３８および内側開口４２がローラー２０の頂面４０および底面４４と常に位置合わせされるように、ノズル３２を常に位置付けるように、冷却管３０は設計されると共に位置付けられていることに留意する。これは図１および図２に図示されており、これらの図では、ローラー２０の位置は異なるが、ノズル３２は正しく位置合わせされている。

添付図面の図５は、ノズル３２の斜視図を示す。

したがって、当業者は、中空シャフト１６が、マニホールドの役割を果たし、ＣＶＴ１０の内部または外部のポンプ（不図示）によって付与された圧力の下で、冷却流体を外部供給源（不図示）からハブ２２および中空管３０を経由して冷却ノズル３２まで流通させることを理解するであろう。冷却流体は、そのため、従来の冷却機構（不図示）を用いてＣＶＴ１０の作業空間から外的に冷却されることが可能である。

内蔵型システムをもたらすために、冷却流体源、ポンプおよび冷却機構を、ＣＶＴ１０のケーシング（不図示）に一体化することが可能であることに留意する。

添付図面の図６を参照しつつ、第２の例示的な実施形態によるノズル１００について説明する。ノズル３２とノズル１００の主な相違点は、冷却流体の排出開口に関連する。実際に、ノズル３２は３つの出口開口を含むのに対して、ノズル１００は、ローラー２０の縁ならびに頂面および底面に向けて冷却流体を発射するような構成および寸法にされた長尺開口１０２を含む。

当業者は、簡潔かつ明瞭にするために、添付図面においてＣＶＴ１０は概略的に図示されており、ＣＶＴの適切な動作には他の要素（不図示）が必要であることを理解するであろう。

ＣＶＴ１０は２つの入力ディスク１２および入力ディスク１４、ならびに１つの出力ディスク１８を有するものと説明されているが、これは逆でも構わない。

冷却流体は中空シャフト１６以外の手段によってノズルに到達しうることも、当業者によって理解されるであろう。実際に、ハブ２２はシャフト１６に対して非回転であり、例えば、供給管（不図示）がハブ２２に取り付けられ、ハブ２２の開口２９と流体連通するように設置されてもよい。

中空管３０ならびにノズル３２およびノズル１００は、一体に形成されているものとしてここには示されているが、これらの要素は独立したものであって組み立てられてもよい。

トロイダルＣＶＴのローラー冷却装置は、その応用においては、詳細な構造および添付図面に図示され、かつ、上記に説明されている部品には限定されないことが理解されるであろう。トロイダルＣＶＴのローラー冷却装置は、他の実施形態をとることができ、様々な方法で実現することができる。ここで使用される言葉遣いや専門用語は、説明の目的のためであって、限定の目的のためではないことも理解されるであろう。故に、トロイダルＣＶＴのローラー冷却装置は、上記においてその例示的な実施形態を通じて説明されてはいるが、その思想、範囲、および性質から逸脱せずに、変更することが可能である。

以下に番号付けられた条項は、補足的な説明として提示されている。

１． トロイダルＣＶＴの複数のローラーを冷却する冷却装置であって、前記ローラーごとに、前記ローラーの縁および反対側同士の面に向けて冷却流体を発射するような構成および寸法にされたノズル、を備える冷却装置。

２． 条項１に記載の冷却装置において、前記ノズルは、中央開口、外側開口および内側開口を備える、冷却装置。

３． 条項１に記載の冷却装置において、前記ノズルは、長尺開口を備える、冷却装置。

４． 上記の条項のいずれか一項に記載の冷却装置において、前記ローラーごとに、２つの前記ノズルを備える、冷却装置。

５． シャフトに固定的に取り付けられた第１ディスクと、前記シャフトに回転可能に取り付けられた第２ディスクと、入力ディスクと出力ディスクとを接続するローラーであって、周縁および反対側同士の面を含むローラーと、を備えるトロイダルＣＶＴであって、前記ローラーの縁および反対側同士の面に向けて冷却流体を発射するように構成されるとともに位置付けられたノズルを前記ローラーごとに備えるローラー冷却装置を更に備えるトロイダルＣＶＴ。

６． 条項５に記載のトロイダルＣＶＴにおいて、前記ノズルは、中央開口、外側開口および内側開口を備える、トロイダルＣＶＴ。

７． 条項５に記載のトロイダルＣＶＴにおいて、前記ノズルは、長尺開口を備える、トロイダルＣＶＴ。

８． 条項５または７のいずれか一項に記載のトロイダルＣＶＴにおいて、前記ローラー冷却装置が、前記ローラーごとに、２つの前記ノズルを備える、トロイダルＣＶＴ。

９． 条項５〜８のいずれか一項に記載のトロイダルＣＶＴにおいて、前記トロイダルＣＶＴが、前記シャフトに回転可能に取り付けられ、冷却流体を受けるように構成されたハブを更に備え、前記ローラー冷却装置は、前記ハブと前記ノズルとを流体的に相互接続している中空管を含む、トロイダルＣＶＴ。

１０． 条項９に記載のトロイダルＣＶＴにおいて、前記シャフトは中空シャフトであり、前記ハブは前記シャフトとの接続によって前記冷却流体を受ける、トロイダルＣＶＴ。

１１． 条項５〜１０のいずれか一項に記載のトロイダルＣＶＴにおいて、前記第１ディスクは入力ディスクである、トロイダルＣＶＴ。

１２． 条項５〜１１のいずれか一項に記載のトロイダルＣＶＴにおいて、前記第１ディスクは２つの第１ディスクを含む、トロイダルＣＶＴ。

１３． トロイダルＣＶＴのローラーを冷却する方法であって、前記ローラーは、周縁および反対側同士の面を含み、前記ローラーの前記周縁および前記反対側同士の面に向けて冷却流体を発射するステップを含む、方法。

１４． 条項１３に記載のローラーを冷却する方法であって、更に、冷却流体源を提供するステップと、前記ローラーの周縁に面するように構成されると共に位置付けられたノズルを提供するステップと、前記冷却流体源と前記ノズルとを油圧で相互接続するステップと、を含む、方法。

１２ 入力ディスク
１４ 入力ディスク
１６ 入力シャフト
１８ 出力ディスク
２０ ローラー
２２ ハブ
２３ スリーブ
２５ スプライン相互接続部
３０ 中空管
３２ ノズル
３６ 縁
４０ 頂面
４４ 底面
１００ ノズル
１０２ 長尺開口

Claims (14)

1. トロイダルＣＶＴの複数のローラーを冷却する冷却装置であって、
   前記ローラーごとに、前記ローラーの縁および反対側同士の面に向けて冷却流体を発射するような構成及び寸法にされたノズルを備える冷却装置。
2. 請求項１に記載の冷却装置において、前記ノズルは、中央開口、外側開口および内側開口を備える、冷却装置。
3. 請求項１に記載の冷却装置において、前記ノズルは、長尺開口を備える、冷却装置。
4. 請求項１に記載の冷却装置において、前記ローラーごとに、２つの前記ノズルを備える、冷却装置。
5. シャフトに固定的に取り付けられた第１ディスクと、
   前記シャフトに回転可能に取り付けられた第２ディスクと、
   入力ディスクと出力ディスクとを接続するローラーであって、周縁および反対側同士の面を含むローラーと、を備えるトロイダルＣＶＴであって、
   前記ローラーの縁および反対側同士の面に向けて冷却流体を発射するように構成されると共に位置付けられたノズルを前記ローラーごとに備えるローラー冷却装置を更に備えるトロイダルＣＶＴ。
6. 請求項５に記載のトロイダルＣＶＴにおいて、前記ノズルは、中央開口、外側開口および内側開口を備える、トロイダルＣＶＴ。
7. 請求項５に記載のトロイダルＣＶＴにおいて、前記ノズルは、長尺開口を備える、トロイダルＣＶＴ。
8. 請求項５に記載のトロイダルＣＶＴにおいて、前記ローラー冷却装置が、前記ローラー毎に、２つの前記ノズルを備える、トロイダルＣＶＴ。
9. 請求項５に記載のトロイダルＣＶＴにおいて、
   前記トロイダルＣＶＴが、前記シャフトに回転可能に取り付けられ、冷却流体を受けるように構成されたハブを更に備え、
   前記ローラー冷却装置は、前記ハブと前記ノズルとを流体的に相互接続する中空管を含む、トロイダルＣＶＴ。
10. 請求項９に記載のトロイダルＣＶＴにおいて、
    前記シャフトは中空シャフトであり、前記ハブは前記シャフトとの接続によって前記冷却流体を受ける、トロイダルＣＶＴ。
11. 請求項５に記載のトロイダルＣＶＴにおいて、前記第１ディスクは入力ディスクである、トロイダルＣＶＴ。
12. 請求項１１に記載のトロイダルＣＶＴにおいて、前記第１ディスクは２つの第１ディスクを含む、トロイダルＣＶＴ。
13. トロイダルＣＶＴのローラーを冷却する方法であって、
    前記ローラーが周縁および反対側同士の面を含み、
    前記ローラーの前記周縁および前記反対側同士の面に向けて冷却流体を発射するステップを含む、方法。
14. 請求項１３に記載のローラーを冷却する方法であって、更に、
    冷却流体源を提供するステップと、
    前記ローラーの前記周縁に面するように構成されると共に位置付けられたノズルを提供するステップと、
    前記冷却流体源と前記ノズルとを油圧で相互接続するステップと、を含む、方法。

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