JP3463624B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents
トロイダル型無段変速機Info
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- trunnion
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- shoulder portion
- shoulder
- trunnions
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
- F16H15/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
- F16H15/04—Gearings providing a continuous range of gear ratios
- F16H15/06—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B
- F16H15/32—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
- F16H15/36—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
- F16H15/38—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces
-
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/048—Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
- F16H57/0487—Friction gearings
- F16H57/049—Friction gearings of the toroid type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
Description
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。
ル型の無段変速機が知られており、例えば、本願出願人
が提案した特開平7−174201号などがある。
クに挟持、押圧されるパワーローラを対向配置するとと
もに、これらパワーローラを軸支するトラニオンは、軸
方向へ変位可能かつ軸回りへ回動可能に支持される。
結されて、トラニオンの軸方向変位に応じてパワーロー
ラが傾転し、入出力ディスクとの接触半径を変更するこ
とで連続的に変速比を変更する。
って相反する軸方向へ駆動されて、一方が上昇すれば、
他方は下降し、図10に示すように、対向するトラニオ
ン4の上下両端部を、揺動自在なアッパーリンク5とロ
アリンク6を介して連結することで、各トラニオンの軸
方向運動を同期的に行っている。
するたびにアッパーリンク5とロアリンク6は揺動し、
このときトラニオン4に形成した肩部94、95と、リ
ンクの一部が当接する場合があるが、上記従来例では、
トラニオン4の肩部94、95と当接可能な面に突起部
(図示せず)を形成し、トラニオン4が軸方向へ変位す
る際には、この突起部を介して肩部94、95と当接す
ることで、アッパーリンク5とロアリンク6がトラニオ
ン4と接触する位置を一定にし、リンクのこじり等によ
って、トラニオン4の軸方向運動が阻害されるのを抑制
している。
3849号公報等によれば、図10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を支持するオフ
セット部4Aが、回転軸4Cから所定量だけ離れて形成
されており、このオフセット部4Aの上下両端部には、
回転軸4Cと同軸の軸部41、44が突設される。
1、44を接続する肩部94、95は、対向するアッパ
ーリンク5及びロアリンク6の突起部(図示せず)と摺
接可能な平面を形成する。
4はパワーローラ20からの大きなスラスト力を支持す
るために、高い剛性を必要とし、このため鍛造などによ
って一体的に成形されるが、アッパーリンク5及びロア
リンク6の突起部(図示せず)が摺接可能な肩部94、
95は、鍛造によって一体的に成型されてしまうため、
軸部41、44に沿ってそれぞれ切削加工を行って、肩
部94、95を所定の平面に形成している。
工する際には、図10、図11に示すオフセット部4A
に設けた傾斜部45の寸法公差等のバラツキによって、
軸部41、44に沿ってから所定量だけ切削加工を施し
た場合では、例えば、図11に示すように軸部41側で
は、肩部94の半径R’(軸部41の中心4Cからの半
径)は、図中波線に示した傾斜部45のバラツキによっ
て増減し、肩部94の面積がばらつくことになる。
6に設けた上記各突起部は、変速の際には、軸方向へ変
位しながらパワーローラ20の傾転運動に応じて回動す
るトラニオン4の肩部94、95に摺接することになる
が、肩部94、95の半径が均一ではないため、各突起
部と肩部94、95の間に発生する摺動抵抗には、各ト
ラニオンごとにバラツキが生じることになり、各パワー
ローラ20の傾転方向に作用する抵抗力のバラツキによ
って、変速特性にヒステリシスが生じ、変速制御の精度
を低下させるという問題があった。
れたもので、リンクとトラニオンの肩部の接触状態を均
一にして、変速特性にヒステリシスが生じるのを防止す
ることを目的とする。
ィスクの回転軸を挟んで対向位置に配設され、軸方向及
び軸回りに変位可能な一対のトラニオンと、前記一対の
トラニオンを相反する軸方向へそれぞれ駆動するアクチ
ュエータと、前記入出力ディスクに挟持されるととも
に、トラニオンに支持されたパワーローラと、前記トラ
ニオンの両端部に形成された回転軸部と、前記トラニオ
ンの回転軸部の間で、トラニオンの回転軸から所定量だ
けオフセットするとともに傾斜部を備えたオフセット部
と、両側に設けた孔部へそれぞれトラニオンの回転軸部
を挿通するとともに、ケーシングに固設された支持部材
で中央部を揺動自在に支持されたリンクと、前記回転軸
部の外周と前記リンクの孔部内周との間に介装されて、
リンクとトラニオンの相対的な揺動を許容する一方、前
記回転軸部の径方向へのトラニオンの変位を規制する球
面継手と、前記リンクと対向するトラニオンに形成され
た肩部と、前記リンクに形成されて、リンクが揺動した
ときにはトラニオンの肩部に摺接可能な突起部とを備え
たトロイダル型無段変速機において、前記トラニオン
は、鍛造により一体的に形成されるとともに、肩部とオ
フセット部の傾斜部との間には段部が配設されて、前記
突起部と摺接可能な肩部には、前記トラニオンの回転軸
から段部の端部までの半径が予め設定した値となるよう
に切削または研削された平面部を形成する。
いて、前記平面部には、球面継手へ向けて潤滑油を供給
する潤滑手段が配設され、この潤滑手段は予め肩部へ埋
設されて平面部と同一の平面を形成する。
いて、前記潤滑手段は、トラニオンの肩部に開口した油
路に圧入されるとともに、絞りを備えた栓状部材で構成
される。
ニオンを連結するリンクの突起部とトラニオンの肩部
は、変速動作によるリンクの揺動及びトラニオンの回動
によって摺接することで、リンクとトラニオンの相対的
な揺動中心を、変速比にかかわらず常時一致させる。肩
部を切削ないし研削して平面部を形成すれば、肩部とオ
フセット部に設けた傾斜部との間に設けた段部によっ
て、傾斜部のバラツキにかかわらず各トラニオンの肩部
に形成する平面部の半径及び面積を常に一定の値に設定
でき、各トラニオンの肩部に形成した平面部と摺接する
リンクの突起部の摺動抵抗を均一にすることが可能とな
って、変速特性にヒステリシスが生じるのを防いで、変
速制御の精度を向上させることができる。
へ向けて潤滑油を供給する潤滑手段を予め肩部へ埋設す
ることで、切削または研削後に形成される肩部の平面部
には、潤滑手段も削られて同一の平面を構成し、リンク
の突起部が潤滑手段に引っ掛かることなく摺接すること
ができ、各トラニオンの摺動抵抗を均一にして、変速特
性にヒステリシスが生じるのを防ぐことができる。
図面に基づいて説明する。
Cを挟んで配設された、一対のトラニオン4、4は、そ
れぞれ揺動可能なピボットシャフト24、24を介し
て、パワーローラ20、20を回転自在に軸支してお
り、これらトラニオン4、4は、それぞれ回転軸4C、
4Cの軸方向及び軸回りでそれぞれ変位可能に支持され
る。
ド42、42が結合されるとともに、各ロッド42、4
2にそれぞれ連結した油圧シリンダ30、30(アクチ
ュエータ)が、トラニオン4、4を軸方向へ駆動するこ
とで、パワーローラ20、20は回転軸4C、4C回り
にそれぞれ傾転(回動)し、入力ディスク21と出力デ
ィスク22の接触半径が変化して変速比が連続的に変更
される。
上端部をアッパーリンク5によって、同じく下端部をロ
アリンク6によって相互に連結され、パワーローラ2
0、20に加わるスラスト力に抗して、アッパーリンク
5とロアリンク6はトラニオン4、4の回転軸4C、4
Cの軸間距離をほぼ一定に保持し、また、トラニオン
4、4の上部が入出力ディスクの外側へ撓むのを規制す
る。
に示すように、中央部に貫通孔5bを形成し、この貫通
孔5b内へ挿通したアッパーリンクポスト17(支持部
材)によって揺動自在に支持されるとともに、ケーシン
グ11の内周上部側に固設されたポストベース16に連
結されて、揺動可能に支持される。
1の紙面の貫通方向にピン12が突設され、このピン1
2が、図4に示すように、アッパーリンク5の貫通孔5
bから入出力ディスクの軸線1Cに沿って形成されたピ
ン穴51、51に係合することで、アッパーリンク5が
アッパーリンクポスト17によって揺動可能に支持され
る。
貫通孔5a、5a(孔部)には、トラニオン4、4の上
端部側に設けた肩部40、40から図1の上方へ突設し
た軸部41、41(回転軸部)が挿通され、さらに、こ
れら軸部41の外周に設けた球面継手60を介してトラ
ニオン4、4とアッパーリンク5が連結される。なお、
球面継手60は、内周にニードル軸受を備えている。
成し、この貫通孔6b内へ挿通したロアリンクポスト2
7によって揺動自在に支持されるとともに、油圧シリン
ダ30側に形成されたポストベース26に連結されて、
揺動可能に支持される。
紙面の貫通方向にピン12が突設され、このピン12
が、図4に示したアッパーリンク5と同様に、ロアリン
ク6の貫通孔6bに形成したピン穴と係合することで、
ロアリンク6はロアリンクポスト27で揺動可能に支持
される。
通孔6a、6aには、トラニオン4、4の下端部に設け
た肩部43、43から、図1の下方へ突設した軸部4
4、44が挿通され、さらに、これら軸部44の外周に
設けた球面継手60を介してトラニオン4、4とロアリ
ンク6が連結される。なお、トラニオン4と油圧シリン
ダ30を連結するロッド42は、軸部44の端部内周と
結合する。
ンクポスト17及びロアリンクポスト27を中心に揺動
可能なアッパーリンク5及びロアリンク6によって相反
する軸方向へ変位するとともに、球面継手60によって
トラニオン4の回転軸4C回りの回動が許容される。
は、同様に構成されるので、以下、アッパーリンク5に
ついてのみ説明する。
5には、貫通孔5a、5aが入出力ディスクの軸線1C
を挟んで対称位置に形成される一方、入出力ディスクの
軸線1Cに沿った位置には、アッパーリンクポスト17
を挿通する貫通孔5bが形成される。
の肩部40と対向するアッパーリンク5の下面には、各
貫通孔5aの外側近傍に、トラニオン4の肩部40と摺
接可能な突起部50、50が貫通孔5aを挟んで固設さ
れる。
Cと平行して配置されるとともに、入出力ディスクの軸
線1Cから所定の距離だけ離れた貫通孔5aの外側近傍
(図4の上下方向)で、同一線上に貫通孔5aを跨いで
2分割されて固設される。
も、トラニオン4下端部の肩部43に摺接可能な突起部
50、50が、上記と同様に形成される。
40を備えたトラニオン40は、図2、図3、図5に示
すように形成される。
コの字の断面を備えてパワーローラ20を軸支したピボ
ットシャフト24を揺動可能に支持するオフセット部4
Aが、回転軸4Cから所定量だけ離れて形成されてお
り、所定の角度の傾斜部45を介して、オフセット部4
Aの上下両端部には、肩部40、43が形成される。
部4Aの上端部に形成された肩部40からは、回転軸4
Cと同軸の軸部41が、図2の上方へ軸方向に突設され
る。また、トラニオン4の下端部に形成された肩部43
からは、回転軸4Cと同軸の軸部44が、図2の下方へ
軸方向に突設される。
ト部4Aの傾斜部45の間には、段部4Bが形成されて
おり、図中波線で示した傾斜部45のバラツキにかかわ
らず、回転軸4Cから段部4B外周までの半径を一定に
することができる。
た突起部50、50と対向する肩部40上面は、図5に
示すように、段部4Bより上方の鍛造面40Bを回転軸
4C方向に切削または研削して、回転軸4Cから段部4
B上端の半径が予め設定した半径Rとなり、肩部40の
上面には、一定の半径Rを備えた平面部40Aが形成さ
れる。
れた肩部43とオフセット部4Aの傾斜部45の間に
も、上記段部4Bと同様に段部4Dが形成されており、
図示はしないが、段部4Dよりも下方の鍛造面を回転軸
4C方向に切削または研削することで、傾斜部45のバ
ラツキにかかわらず回転軸4Cから段部4D外周の半径
が予め設定した半径Rとなり、ロアリンク6の上面に形
成した突起部50、50と対向する肩部43の下面に
も、一定の半径Rを備えた平面部40Aが形成される。
に示すように、回転軸4Cと平行して油路13が形成さ
れ、油路13の上端は肩部40の平面部40Aに開口す
る一方、油路13の下端は肩部43の平面部40Aに開
口し、これら開口部には、図6に示すように、オリフィ
ス15、15が圧入され、これらオリフィス15から噴
射されるオイルによって、トラニオン4とアッパーリン
ク5及びロアリンク6を連結する球面継手60と、突起
部50が摺接する平面部40Aの潤滑が行われる。
3に示すように、平面部40A内に開口しており、ま
た、この油路13は、図1、図2に示したように、軸部
44の側面に開口した油路14と連通しており、軸部4
4に連結された図示しない配管から油圧の供給を受け
る。
ツキが生じる傾斜部45と肩部40、43の間に段部4
B、4Dを設け、この段部4B、4Dの面を切削するこ
とで、傾斜部45のバラツキの影響を受けることなく一
定の半径Rを備えた平面部40Aを形成でき、アッパー
リンク5側では、下面に形成した各突起部50が、均一
な半径Rで構成された各トラニオン4の肩部40の平面
部40Aに摺接するため、前記従来例のように傾斜部4
5のバラツキによって傾転方向に作用する抵抗力である
摺動抵抗がばらつくのを確実に防いで、各トラニオンと
リンクの摺動抵抗を均一にして、変速制御の精度を大幅
に向上させることが可能となるのである。
記第1実施形態で用いたオリフィス15、15に代わっ
て、絞り25Cを備えた栓25、25(栓状部材)油路
13の両開口部に配設したもので、その他の構成は前記
第1実施例と同様である。
周側面にテーパーを備えた端部25Lと、平坦な端面を
備えた端部25Uを備えており、トラニオン4の肩部4
0、43に開口する油路13の両端には、端部25L側
からそれぞれ圧入される。
の平面部40Aの加工を行う以前に、平坦な端面を備え
た端部25Uを、肩部40の上面及び肩部43の下面へ
向けて予め圧入される。
ように、鍛造面40Bを切削または研削して平面部40
Aを加工する際には、図8に示すように、鍛造面40B
と共に端部25Uが削られて、油路13の両開口部に圧
入された栓25、25は、端部25U側の端面が、肩部
40、43の平面部40Aと同一の平面として加工され
る。
開口部13Aは、アッパーリンク5の突起部50、50
と摺接する肩部40の平面部40A内に開口して、トラ
ニオン4の傾転の際には、図中13Cの線に沿って相対
的に変位する。
に、突起部50が平面部40Aに摺接するとき、図9に
示す13’の位置で、突起部50の端部が油路13の開
口部13Aに差し掛かる。
5の端部25Uが、平面部40Aと同一の平面を構成す
るため、突起部50の端部が開口部13Aに引っ掛かっ
たり、また、圧入した栓25に突起部50が乗り上げる
のを確実に防止することができ、各トラニオン4の肩部
40とアッパーリンク5の突起部50との間に生じる摺
動抵抗がばらつくのを防止して、変速特性にヒステリシ
スが生じるのを防ぎ、変速制御の精度を更に向上させる
ことが可能となり、栓25には小径の絞り25Cが形成
されているため、前記第1実施形態のオリフィス15と
同様に、球面継手60や突起部50と平面部40Aの潤
滑を行うことができる。
ような、U字状断面のオリフィス15を、平面部40A
の加工後に、油路13の開口部13Aへ圧入する場合で
は、オリフィス15が傾いて圧入されたりすると、端部
15Aが平面部40Aへ突出し、リンクの突起部50が
油路13の開口部を通過する際に、突出した端部15A
に引っ掛かったり、乗り上げてしまい、他のトラニオン
4との間に摺動抵抗のバラツキを生じてしまう。
栓25を、平面部40Aの加工以前に圧入しておけば、
平面部40Aの加工時に、栓25の端部25Uも同時に
削られて、同一の平面として形成され、栓25と突起部
50が摺接しても、引っ掛かったり、乗り上げることは
なくなって、複数のトラニオン4の摺動抵抗にバラツキ
が生じるのを確実に防止することができるのである。
いて説明したが、ロアリンク6の突起部50、50が摺
接する肩部43の平面部40Aについても同様であり、
油路13の下端の開口部13Aに圧入された栓25の端
部25Uが、平面部40Aと同一の平面を構成するた
め、突起部50の端部が開口部13Aに引っ掛かった
り、また、圧入した栓25に突起部50が乗り上げるの
を確実に防止する。
ための油路13が、突起部50が摺接する肩部40、4
3に開口する場合であっても、各トラニオン4の傾転方
向の抵抗にバラツキが生じるのを確実に防いで、変速特
性にヒステリシスが生じるのを確実に防止できる。
ンク5とロアリンク6の両方に突起部50を設けた一例
を示したが、どちらか一方のリンクに突起部を設けても
よく、摺動抵抗の低減と均一化を図ることができる。
速機の縦断面図。
断面図。
図。
の断面図。
Claims (3)
- 【請求項1】 入出力ディスクの回転軸を挟んで対向位
置に配設され、軸方向及び軸回りに変位可能な一対のト
ラニオンと、 前記一対のトラニオンを相反する軸方向へそれぞれ駆動
するアクチュエータと、 前記入出力ディスクに挟持されるとともに、トラニオン
に支持されたパワーローラと、 前記トラニオンの両端部に形成された回転軸部と、 前記トラニオンの回転軸部の間で、トラニオンの回転軸
から所定量だけオフセットするとともに傾斜部を備えた
オフセット部と、 両側に設けた孔部へそれぞれトラニオンの回転軸部を挿
通するとともに、ケーシングに固設された支持部材で中
央部を揺動自在に支持されたリンクと、 前記回転軸部の外周と前記リンクの孔部内周との間に介
装されて、リンクとトラニオンの相対的な揺動を許容す
る一方、前記回転軸部の径方向へのトラニオンの変位を
規制する球面継手と、 前記リンクと対向するトラニオンに形成された肩部と、 前記リンクに形成されて、リンクが揺動したときにはト
ラニオンの肩部に摺接可能な突起部とを備えたトロイダ
ル型無段変速機において、 前記トラニオンは、鍛造により一体的に形成されるとと
もに、肩部とオフセット部の傾斜部との間には段部が配
設されて、前記突起部と摺接可能な肩部には、前記トラ
ニオンの回転軸から段部の端部までの半径が予め設定し
た値となるように切削または研削された平面部を形成し
たことを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 【請求項2】 前記平面部には、球面継手へ向けて潤滑
油を供給する潤滑手段が配設され、この潤滑手段は予め
肩部に埋設されて平面部と同一の平面を形成することを
特徴とする請求項1に記載のトロイダル型無段変速機。 - 【請求項3】 前記潤滑手段は、トラニオンの肩部に開
口した油路に圧入されるとともに、絞りを備えた栓状部
材で構成された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。
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