JP3042519B2 - 摩擦車式無段変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、摩擦車式無段変速機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の摩擦車式無段変速機として、米国
雑誌「機械設計」（ＭＡＣＨＩＮＥＤＥＳＩＧＮ）１９
７４年４月１８日号の第１５５頁に示されるものがあ
る。これに示される摩擦車式無段変速機は、並列に配置
された２つの無段変速機構を入力ディスクと出力ディス
クとの位置関係が互いに逆となるように、すなわち出力
ディスク同志が隣接するように配置し、無段変速機構で
発生するスラスト力をバランスさせるように構成してあ
る。両出力ディスクの回転は両出力ディスク間に配置さ
れた歯車により取り出される。また、入力ディスクと出
力ディスクとの間に挟み込まれる摩擦ローラに対して、
入力トルクに応じた押し付け力を付与するため、入力軸
の一端にはローディングナット及び皿ばねが、また他端
には推力カム機構が取り付けられている。

【０００３】また、入力ディスクと出力ディスクとの間
に挟み込まれる摩擦ローラに対して、入力トルクに応じ
た押し付け力を付与するため、入力軸の一端にはローデ
ィングナット及び皿ばねが、また他端には推力カム機構
が取り付けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の摩擦車式無段変速機では、入力軸にボール
支持機構を介して入力ディスクが取り付けられている
が、入力トルクに応じて推力カム機構により入力軸が移
動すると、ボール支持機構の抜け止め用のリングとボー
ル支持機構が干渉することがあり、干渉によりリングが
損傷するおそれがあった。

【０００５】本発明は、入力軸が移動してもリングとボ
ール支持機構とが干渉することのないようにして、上記
した問題を解決することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１入力ディ
スク、第１出力ディスク、及び両ディスクに摩擦接触す
る一対の第１摩擦ローラを有する第１無段変速機構
と、第２入力ディスク、第２出力ディスク、及び両ディ
スクに摩擦接触する一対の第２摩擦ローラを有する第２
無段変速機構と、一端部に前記第１入力ディスクを他端
部に第２入力ディスクをそれぞれボール支持機構を介し
て支持すると共に、少なくもと第１入力ディスクに対し
て軸方向に相対移動可能な入力軸と、第１入力ディスク
の第１摩擦ローラの接触面と反対側である背面側におい
て入力軸に取り付けられると共に、入力トルクに応じた
推力を第１入力ディスクの背面から作用させる推力カム
機構とを備えた摩擦車式無段変速機構において、前記入
力軸と前記第１入力ディスクとの間に介装したボール支
持機構の両側に配置されて、ボール支持機構の抜けを防
止する一対の抜け止め用リングのうち、一方は第１入力
ディスクの内周側に、他方が入力軸の外周側に係合し、
第１入力ディスクが推力カム機構によって押圧されたと
きに両抜け止め用リング間の間隔が拡がるように構成さ
れていることを特徴とする。

【０００７】

【作用】前記入力軸と前記第１入力ディスクとの間に介
装したボール支持機構の両側には、一対の抜け止め用リ
ングが配置されるが、入力トルクに応じて推力カム機構
を介して第１入力ディスクが背面から押圧され、これと
は相対的に入力軸が移動すると、両抜け止め用リング間
の間隔が拡がるようになっている。このため、両抜け止
め用リングの間に介在するボール支持機構はこれらリン
グと干渉することがなく、その損傷が防止される。

【０００８】

【実施の形態】図１に本発明の実施の形態を示す。

【０００９】ケーシングは、ハウジング１０、前部ケー
ス１２、フランジ１４、及び後部ケース１６を有してい
る。フランジ１４が前部ケース１２と後部ケース１６と
の間に壁を構成している。前部ケース１２の下面にはオ
イルパン１８が取り付けられており、これによって形成
された室内にコントロールバルブ２０が配置されてい
る。前部ケース１２の内部に摩擦車式の第１無段変速機
構２２が設けられており、また後部ケース１６内に第１
無段変速機構２２と同様の第２無段変速機構２４が設け
られている。

【００１０】第１無段変速機構２２は入力ディスク２６
と、出力ディスク２８と、両者間の回転力を伝達する摩
擦ローラ３０とを有している。入力ディスク２６及び出
力ディスク２８に対する摩擦ローラ３０との接触面はト
ロイド面としてある。入力ディスク２６及び出力ディス
ク２８に対する摩擦ローラ３０の接触状態を変えること
により、入力ディスク２６及び出力ディスク２８との回
転速度比を連続的に変えることができる。

【００１１】第２無段変速機構２４も第１無段変速機構
２２と同様の入力ディスク３２と出力ディスク３４と摩
擦ローラ３６とを有している。ただし、入力ディスク３
２及び出力ディスク３４の配置は第１無段変速機構２２
とは逆にしてある。すなわち、第１無段変速機構２２及
び第２無段変速機構２４共に出力ディスク２８及び出力
ディスク３４がフランジ１４側に位置するように配置し
てある。

【００１２】入力ディスク２６は入力軸３８に、ボール
支持機構としての、ボールベアリング４０を介して支持
されている。入力軸３８は図示されてないトルクコンバ
ータと連結されており、これを介してエンジンの回転力
が入力されるように構成されている。

【００１３】入力軸３８と一体に回転するようにスプラ
イン結合されたカムフランジ４２が入力ディスク２６の
背面側に配置されている。カムフランジ４２はナット４
４によって入力軸３８に対して軸方向位置が規制されて
いる。カムフランジ４２及び入力ディスク２６の互いに
対面するカム面にカムローラ４６が設けられている。カ
ムローラ４６は入力ディスク２６とカムフランジ４２と
が相対回転したとき、入力ディスク２６を出力ディスク
２８側に押圧する力を発生させるような形状としてあ
り、これらにより推力カム機構を構成している。

【００１４】第２無段変速機構２４の入力ディスク３２
は入力軸３８にボールスプライン４８を介して連結され
ている。入力ディスク３２は入力軸３８にねじ込まれる
ローディングナット５０との間に設けられる皿ばね５１
により出力ディスク３４向きの力を受けている。

【００１５】前記入力ディスク２６を入力軸３８に対し
て支持するボールベアリング４０は、その両側に配置さ
れた抜け止め用リング４８と４９によって抜けが防止さ
れるが、一方のリング４８は入力軸２６の外周に対して
カムフランジ４２と一体的に係合され、他方のリング４
９は入力ディスク２６の内周に対して係合する。

【００１６】第１無段変速機構２２の出力ディスク２８
はボールベアリング５２を介して入力軸３８上に回転可
能に支持されている。また、第２無段変速機構２４の出
力ディスク３４もボールベアリング５３を介して入力軸
３８に支持されている。

【００１７】出力ディスク２８と一体のスリーブ５４が
出力ディスク３４側に伸びており、これの端部に設けら
れたスプラインにより駆動歯車５５が一体に回転するよ
うに連結されている。また、駆動歯車５５はキー５６に
よって出力ディスク３４とも一体に回転するように連結
されている。

【００１８】スリーブ５４の外径部は複列に配置された
２つのアンギュラボールベアリング５７及び５８を介し
てフランジ１４に支持されている。駆動歯車５５は、入
力軸３８と平行に配置された出力軸５９とスプラインに
よって一体に回転するように結合された従動歯車６０と
かみ合っている。従動歯車６０はテーパローラベアリン
グ６１を介してフランジ１４に支持されている。

【００１９】フランジ１４にはこれと一体に上部水平壁
部１４ａ及び下部水平壁部１４ｂが設けられており、こ
の上部水平壁部１４ａに第１無段変速機構２２のアッパ
ーリンクポスト６２及び第２無段変速機構２４のアッパ
ーリンクポスト６３が支持されている。また、下部水平
壁部１４ｂに第１無段変速機構２２のロワーリングポス
ト６４及び第２無段変速機構２４のロワーリンクポスト
６５が支持されている。

【００２０】次に、作用について説明する。

【００２１】入力軸３８が停止しているときには、皿ば
ね５１の力が初期推力として第１無段変速機構２２及び
第２無段変速機構２４に作用している。入力軸３８が回
転すると、カムローラ４６の作用により入力ディスク２
６がカムフランジ４２に追従して回転し、同時に入力軸
３８の入力トルクに見合った推力を発生させる。

【００２２】これにより第１無段変速機構２２の摩擦ロ
ーラ３０は入力ディスク２６と出力ディスク２８とに挟
み付られて滑ることなく回転し、また第２無段変速機構
２４の摩擦ローラ３６も入力ディスク３２と出力ディス
ク３４とにはさみ付られて滑ることなく回転する。

【００２３】入力ディスク２６と入力ディスク３２とは
同期して回転し、また出力ディスク２８と出力ディスク
３４も一体に回転するので、第１無段変速機構２２及び
第２無段変速機構２４は同期して回転力を伝達すること
になる。

【００２４】また、このとき入力軸３８は入力トルクに
応じたカムローラ４６の推力により皿ばね５１を圧縮す
る方向へ移動するため、入力ディスク２６及び入力ディ
スク３２に対して相対的に図中左側に移動することにな
る。これにより入力軸３８に設けられている抜け止め用
リング４８は、入力ディスク２６のボールベアリング４
０から離れる方向に移動し、同じく入力ディスク２６の
抜け止め用リング４９は図中右側に移動し、ボールベア
リング４０から離れるため、抜け止め用リング４８，４
９とボールスベアリング４０とが衝突することがない。
したがって衝突により抜け止め用リング４８，４９が破
損することがない。

【００２５】入力ディスク２６及び入力ディスク３２
と、出力ディスク２８及び出力ディスク３４との間の回
転速度比は、摩擦ローラ３０及び摩擦ローラ３６の接触
状態を変えることにより連続的に可変である。出力ディ
スク２８及び出力ディスク３４の回転力は駆動歯車５５
に伝達され、更に駆動歯車５５の回転力は従動歯車６０
を介して出力軸５９に伝達される。こうすることによっ
て入力軸３８の回転が所望の変速比で出力軸５９に伝達
されることになる。しかも第１無段変速機構２２及び第
２無段変速機構２４の両方を介して回転力が伝達される
ので、十分大きいトルクを伝達することができる。

【００２６】上記駆動歯車５５と従動歯車６０とのかみ
合いによってスリーブ５４にラジアル方向の力が作用
し、また駆動歯車５５及び従動歯車６０はヘリカルギア
であるのでスラスト方向の力も発生する。このスリーブ
５４に作用するラジアル力及びスラスト力はアンギュラ
ボールベアリング５７及び５８によって支持される。

【００２７】駆動歯車５５に隣接して配置されるアンギ
ュラボールベアリング５７及び５８によって上述のよう
に支持が行われるので、入力軸３８が大きく変形するこ
とはなく、駆動歯車５５が傾いたり、中心位置が変位し
たりすることが防止され、駆動歯車５５と従動歯車６０
とのかみ合い状態を所定どおりに保持することができ
る。

【００２８】また、従動歯車６０についてもテーパロー
ラベアリング６１によってフランジ１４に支持されてお
り、変位したり傾いたりすることがないので、駆動歯車
５５及び従動歯車６０のかみ合い状態は良好な状態に保
持される。

【００２９】従って、駆動歯車５５と従動歯車６０との
かみ合いによって発生する騒音は小さいものとなる。ま
た、アンギュラボールベアリング５７及び５８によって
スラスト方向の支持も行われるので、第１無段変速機構
２２及び第２無段変速機構２４の軸方向への位置は確実
に規制され、安定した作動を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す図。

【符号の説明】

２２ 第１無段変速機構 ２４ 第２無段変速機構 ２６ 第１入力ディスク ２８ 第１出力ディスク ３０ 第１摩擦ローラ ３２ 第２入力ディスク ３４ 第２出力ディスク ３６ 第２摩擦ローラ ４０ ボールベアリング（ボール支持機構） ４２ カムフランジ ４６ カムローラ ４８ 抜け止め用リング ４９ 抜け止め用リング ５０ ローディングナット ５１ 皿ばね

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１入力ディスク、第１出力ディスク、及
   び両ディスクに摩擦接触する一対の第１摩擦ローラを有
   する第１無段変速機構 と、 第２入力ディスク、第２出力ディスク、及び両ディスク
   に摩擦接触する一対の第２摩擦ローラを有する第２無段
   変速機構と、 一端部に前記第１入力ディスクを他端部に第２入力ディ
   スクをそれぞれボール支持機構を介して支持すると共
   に、少なくもと第１入力ディスクに対して軸方向に相対
   移動可能な入力軸と、 第 １入力ディスクの第１摩擦ローラの接触面と反対側で
   ある背面側において入力軸に取り付けられると共に、入
   力トルクに応じた推力を第１入力ディスクの背面から作
   用させる推力カム機構と、 を備えた摩擦車式無段変速機構において、 前記入力軸と前記第１入力ディスクとの間に介装したボ
   ール支持機構の両側に配置されて、ボール支持機構の抜
   けを防止する一対の抜け止め用リングのうち、一方は第
   １入力ディスクの内周側に、他方が入力軸の外周側に係
   合し、第１入力ディスクが推力カム機構によって押圧さ
   れたときに両抜け止め用リング間の間隔が拡がるように
   構成されていることを特徴とする摩擦車式無段変速機。