JP3598856B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロイダル型無段変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトロイダル型無段変速機としては、例えば特開平９−２９１９９９号公報に開示されるものが知られている。
上記従来例は、図１０に示すように、主軸０１９上に対向配置される入力ディスク０２と出力ディスク０３、および該入出力ディスク０２，０３間で摩擦係合により動力の受渡しを行うパワーローラ０４を主要な要素とするトロイダル型無段変速ユニット０１を備え、前記パワーローラ０４の傾転運動により任意の変速比を無段階に設定するものである。
前記入力ディスク０２の背面側に円盤状部材としてのカムフランジ０６が配置され、該カムフランジ０６と前記入力ディスク０２の相対する面にはそれぞれカム面０１８が形成されている。保持器０１２は、円周方向複数箇所に切り欠部０１４を形成する円環状の部材であり、前記カムフランジ０６と入力ディスク０２との間にて、カムフランジ０６に回転自在に嵌合されている。転動体からなるカムローラ０８は、前記カム面０１８のそれぞれに当接するよう、前記切り欠部０１４の内側に転動自在に保持されている。
【０００３】
前記カムローラ０８、およびカムフランジ０６と入力ディスク０２の相対する面に形成されたカム面０１８とから構成されるローディングカム０５は、図示しない駆動源により発生される伝達トルクの変化に応じて、前記入力ディスク０２を出力ディスク０３へ向けて押付け、前記パワーローラ０４との摩擦係合に滑りが生じないように作用している。
前記カムローラ０８と、カムフランジ０６および入力ディスク０２の一対のカム面０１８との接触面は、図示しないオイルポンプによって主軸０１９の一端部に供給される潤滑油が、前記主軸０１９の潤滑孔０２０から噴出されたのち前記カムローラ０８の周面上に供給されることにより潤滑されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のようなトロイダル型無段変速機において、公転運動による遠心力によって、前記入出力ディスク０２，０３の回転中心側のカムローラ０８が外側のカムローラ０８を押付ける、また外側のカムローラ０８が保持器０１２を押付けることとなり、各カムローラ０８間の接触面、およびカムローラ０８と前記保持器０１２の接触面には潤滑油が供給されにくくなるため、この接触面を潤滑するのに必要な潤滑油を確保するには、供給する潤滑油量を増加させなければならなくなり、そのためオイルポンプによる動力損失が増加するといった問題点があった。
本発明の目的は、前記問題点に鑑みてなされたもので、オイルポンプの動力損失の増加を伴うことなく、また別部材を用いることなしに従来のローディングカムに比べて潤滑性能を向上させたトロイダル型無段変速機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１記載の発明では、駆動源により発生される伝達トルクが入力される入力ディスクと、該入力ディスクとともに主軸上に対向配置され、伝達トルクが出力される出力ディスクと、前記入出力ディスク間で摩擦係合により伝達トルクの受渡しを行うパワーローラと、前記入出力ディスクのうち、一方のディスクの背面側に設けられ、伝達トルクに応じて他方のディスクに向けての押付力を発生するローディングカムと、を有し、前記ローディングカムが、対向配置される円環状の第１のカム面および第２のカム面と、該第１のカム面と第２のカム面との間に位置し、円周方向複数箇所に切り欠部を形成する円環状の保持器と、前記第１のカム面と第２のカム面に当接するとともに、前記切り欠部の内側に転動自在に保持される円柱状の１つ、あるいは複数のカムローラと、からなるトロイダル型無段変速機において、前記カムローラが、その軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記入出力ディスクの回転中心側の開口部より潤滑油が供給されることを特徴としている。
請求項２記載の発明では、駆動源により発生される伝達トルクが入力される入力ディスクと、該入力ディスクとともに主軸上に対向配置され、伝達トルクが出力される出力ディスクと、前記入出力ディスク間で摩擦係合により伝達トルクの受渡しを行うパワーローラと、前記入出力ディスクのうち、一方のディスクの背面側に設けられ、伝達トルクに応じて他方のディスクに向けての押付力を発生するローディングカムと、を有し、前記ローディングカムが、対向配置される円環状の第１のカム面および第２のカム面と、該第１のカム面と第２のカム面との間に位置し、円周方向複数箇所に切り欠部を形成する円環状の保持器と、前記第１のカム面と第２のカム面に当接するとともに、前記切り欠部の内側に転動自在に保持される円柱状の複数のカムローラと、からなるトロイダル型無段変速機において、前記カムローラが、その軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記入出力ディスクの回転中心側の開口部より潤滑油が供給されるとともに、開口部は、各カムローラ間の接触面において前記回転中心側の方が大径となることを特徴としている。
【０００６】
請求項３記載の発明では、駆動源により発生される伝達トルクが入力される入力ディスクと、該入力ディスクとともに主軸上に対向配置され、伝達トルクが出力される出力ディスクと、前記入出力ディスク間で摩擦係合により伝達トルクの受渡しを行うパワーローラと、前記入出力ディスクのうち、一方のディスクの背面側に設けられ、伝達トルクに応じて他方のディスクに向けての押付力を発生するローディングカムと、を有し、前記ローディングカムが、対向配置される円環状の第１のカム面および第２のカム面と、該第１のカム面と第２のカム面との間に位置し、円周方向複数箇所に切り欠部を形成する円環状の保持器と、前記第１のカム面と第２のカム面に当接するとともに、前記切り欠部の内側に転動自在に保持される円錐台形状のカムローラと、からなるトロイダル型無段変速機において、前記カムローラが、前記入出力ディスクの回転中心側の面と外側の面とを貫通する貫通孔を有し、かつ該貫通孔の径が前記回転中心側より外側の方が大径となることを特徴としている。
請求項４記載の発明では、請求項１ないし３記載のトロイダル型無段変速機において、前記貫通孔へ潤滑油を供給するための油路を前記保持器に設け、前記貫通孔の入出力ディスクの回転中心側開口部は、前記油路を含む大きさとなることを特徴としている。
請求項５記載の発明では、請求項１ないし３記載のトロイダル型無段変速機において、前記第１のカム面、あるいは第２のカム面を形成する円盤状部材を有し、該円盤状部材および前記保持器の油路を介して前記貫通孔に潤滑油を供給するとともに、前記保持器と前記円盤状部材の嵌合部は、少なくともどちらか一方に円周方向の溝を有することを特徴としている。
請求項６記載の発明では、請求項１ないし５記載のトロイダル型無段変速機において、前記貫通孔が、一端部が前記保持器により支持される支持軸に挿通されることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、実施の形態１のトロイダル型無段変速機を示したものである。本実施の形態のトロイダル型無段変速機は、主軸１９上に対向配置される入力ディスク２および出力ディスク３と、入出力ディスク２，３間で摩擦係合により動力の受渡しを行うパワーローラ４とを主要な要素とするトロイダル型変速ユニット１をケーシング２１内に収納した構成であり、パワーローラ４の傾転運動により任意の変速比を無段階に設定するものである。
入力ディスク２の背面側に円盤状部材としてのカムフランジ６が配置され、カムフランジ６と入力ディスク２の相対する面には一対のカム面１８が形成されている。保持器１２は、円周方向複数箇所に切り欠部１４を形成する円環状の部材であり、カムフランジ６と入力ディスク２との間にて、カムフランジ６に回転自在に嵌合される。転動体からなる複数のカムローラ８ａは、カム面１８のそれぞれに当接するよう、切り欠部１４の内側に転動自在に保持されている。
【０００８】
カムローラ８ａ、およびカムフランジ６と入力ディスク２の相対する面に形成されたカム面１８とから構成されるローディングカム５は、図示しない駆動源により発生される伝達トルクの変化に応じて、入力ディスク２に対して出力ディスク３方向への押付力を発生させ、パワーローラ４との摩擦係合に滑りが生じないように作用している。ここで、カムローラ８ａにはその軸方向に貫通する貫通孔９ａが設けられ、入力ディスク２の回転中心側の開口部から潤滑油が供給されている。
その潤滑油は、まずオイルポンプにより主軸１９の一端部に供給され、主軸１９の回転運動による遠心力によって主軸１９の潤滑孔２０から噴出されたのち、カムフランジ６および保持器１２を貫通する油路としての油孔７，１３を経由して貫通孔９ａ内部に供給される。
その後、カムローラ８ａの自転運動による遠心力によって、カムローラ８ａのカムフランジ６のカム面１８および入力ディスク２のカム面１８との接触面と、カムローラ８ａの切り欠部１４内側との接触面、また各カムローラ８ａ間の接触面へと潤滑油が導かれる。
【０００９】
上記構成により本実施の形態は、貫通孔９ａ内部を流れる潤滑油が、カムローラ８ａの自転運動による遠心力によって、各カムローラ８ａ間の接触面、カムローラ８ａの保持器１２との接触面、およびカムローラ８ａのカムフランジ６と入力ディスク２に形成されるそれぞれのカム面１８との接触面へと供給され、カムローラ８ａの全ての接触面に十分な油膜を形成している。また、貫通孔９ａを設けたことによるカムローラ８ａ自身の軽量化に伴い、その公転運動による遠心力が低減するため、各カムローラ８ａ間の接触面、およびカムローラ８ａの保持器１２との接触面における油膜の形成を容易にしている。
【００１０】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２を図２に示す。本実施の形態は図１の構成に加え、各貫通孔９ｂ間の連通部において入出力ディスク２，３の回転中心側に位置する貫通孔９ｂが大径となるように設けたものである。
本実施の形態における作用は、連通する貫通孔９ｂ内部を潤滑油が流れるとき、各貫通孔９ｂの径の差によって形成される段差部が潤滑油の流れの抵抗となり、カムローラ８ｂの自転運動による遠心力によって、潤滑油が各カムローラ８ｂ間の段差部から接触面へと効果的に潤滑されることとなる。
【００１１】
（実施の形態３）
また、実施の形態３を図３に示す。本実施の形態は図１の構成とほぼ同等であり、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略する。カムローラ８ｃは、円錐台形状に形成され、入出力ディスク２ｃ，３の回転中心側の面と外側の面とを貫通する貫通孔９ｃを有し、この貫通孔９ｃの回転外側部分において、カムローラ８ｃに発生する応力が材料耐力を上回らない範囲で、カムローラ８ｃの重量が最大限に軽量化されるように大径貫通孔１０を有している。
保持器１２ｃは、円周方向複数箇所に切り欠部１４ｃを形成する円環状部材であり、カムフランジ６ｃに回転自在に嵌合される。
カムローラ８ｃは、切り欠部１４ｃ内壁にて軸受１６を介して転動自在に保持され、入力ディスク２ｃおよびカムフランジ６ｃに形成される一対のカム面１８ｃと転動自在に当接している。
カムフランジ６ｃと入力ディスク２ｃの相対する面に形成されたカム面１８ｃ、カムローラ８ｃ、および保持器１２ｃとから構成されるローディングカム５ｃは、図示しない駆動源により発生される伝達トルクの変化に応じて、入力ディスク２ｃに対して出力ディスク３方向への押付力を発生させ、パワーローラ４との摩擦係合に滑りが生じないように作用している。
【００１２】
本実施の形態における作用も実施の形態１および実施の形態２と同様、カムローラ８ｃと保持器１２ｃの切り欠部１４ｃとの接触面への潤滑を容易にし、接触面における摩耗の軽減を可能としている。
【００１３】
（実施の形態４）
そして、実施の形態４を図４に示す。本実施の形態は図１の構成に加え、カムローラ８ｄの貫通孔９ｄに潤滑油を効率良く供給するための手段として、貫通孔９ｄの油孔１３側の開口部が油孔１３を含む大きさとなるように連通孔１１を設ける。
本実施の形態における作用は、潤滑油が油孔７，１３によって形成される油路を経由して貫通孔９ｄに至る過程において、連通孔１１によって油孔１３と貫通孔９ｄとが連通可能となるため、潤滑油の円滑な供給を可能としている。
【００１４】
（実施の形態５）
また、実施の形態５を図５および図６に示す。本実施の形態は図１の構成に加え、貫通孔９ａに潤滑油を効率良く供給するための手段として、保持器１２ｅおよびカムフランジ６ｅの貫通孔９ａに対応する位置に油孔７ｅ，１３ｅを設け、保持器１２ｅのカムフランジ６ｅとの嵌合部において、円周方向の溝状の油だまり１５ｅを設けている。
本実施の形態における作用は、カムフランジ６ｅと入力ディスク２との間に相対回転が生じ、保持器１２ｅの油孔１３ｅとカムフランジ６ｅの油孔７ｅとの間に入出力ディスク２，３の回転軸方向および円周方向の位置ずれが発生する場合でも、貫通孔９ａに潤滑油が直接供給されるように油路を補完しているため、常に潤滑が行われることを可能としている。
【００１５】
（実施の形態６）
さらに、実施の形態６を図７に示す。本実施の形態は図１の構成同様、貫通孔９ｆに潤滑油を供給することに加え、保持器１２からのカムローラ８ｆの脱落を防止するための手段として、一端部が保持器１２に固定される支持軸１７が、貫通孔９ｆに挿通され、かつ貫通孔９ｆ内部での潤滑油の流れの妨げにならない程度の径としている。
本実施の形態における作用は、ローディングカム５に過大伝達トルクが加わり、カムローラ８ｆがカムフランジ６もしくは入力ディスク２のカム面１８を乗り越えてしまう場合においても、カムローラ８ｆを確実に支持してその位置を規制し、保持器１２からの脱落を防ぐことができる。
【００１６】
（他の実施の形態）
なお上記実施の形態では、貫通孔９ａ〜９ｆに潤滑油を供給する手段として、保持器１２，１２ｃおよびカムフランジ６，６ｅに設けた油孔１３，１３ｅ、および７，７ｅにより形成される油路を示したが、これに限るものではなく、図８に示すように、保持器１２ｇに穿設された油孔１３ｇの位置に、軸線方向に溝状の油だまり１５ｇを設けて、潤滑油を供給して良い。この場合、主軸１９の潤滑孔２０から噴出された潤滑油が油だまり１５ｇへと直接供給され、保持器１２ｇのみで貫通孔９ａ〜９ｆに対する潤滑油の供給が可能となるため、油孔７，７ｃを設ける必要がなくなり、カムフランジ６，６ｅの剛性が向上することとなる。それによって、大きな伝達トルクが入力される際のカムフランジ６，６ｅの変形を低減している。
【００１７】
また、図９に示すように、切り欠部１４の保持器１２ｈの径方向内側の面に主軸１９の軸線方向の溝を設け、かつ、この溝の両端部において切り欠部１４と保持器１２ｈ内周面とを連通させる溝を形成し、これらの溝からなる油だまり１５ｈによって供給しても良い。この場合、主軸１９の潤滑孔２０から噴出された潤滑油が油だまり１５ｈへと直接供給され、保持器１２ｈのみで貫通孔９ａ〜９ｆに対する潤滑油の供給が可能となるため、カムフランジ６，６ｅに油孔７，７ｅを設ける必要がなくなり、カムフランジ６，６ｅの剛性が向上することとなる。それによって、大きな伝達トルクが入力される際のカムフランジ６の変形を低減している。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明請求項１記載のトロイダル型無段変速機にあっては、カムローラの貫通孔内部に潤滑油が流入するため、その自転運動による遠心力によって、前記各カムローラ間の接触面およびカムローラと前記保持器との接触面に効率的に潤滑されることで、前記カムローラの全ての接触面が油膜を形成可能となる。また、貫通孔を設けることで前記カムローラ自身の軽量化が図られ、その公転運動による遠心力が低減するため、前記接触面における油膜の形成を容易にできる。
請求項２記載のトロイダル型無段変速機にあっては、前記各貫通孔間の連通部における径の差によって段差部が形成され、この段差部が貫通孔内部を流れる潤滑油の流れを妨げる抵抗として作用するため、潤滑油が、前記カムローラの自転運動による遠心力によって、前記各カムローラ間の接触面へ確実に潤滑油を供給することができる。
請求項３記載のトロイダル型無段変速機にあっては、カムローラの貫通孔内部に潤滑油が流入するため、その自転運動による遠心力によって、前記カムローラと保持器との接触面に効率的に潤滑されることで、前記カムローラの全ての接触面が油膜を形成可能となる。また、貫通孔を設けることで前記カムローラ自身の軽量化となるのに加え、前記貫通孔を入出力ディスクの回転外側にて大径とすることで更なる軽量化が可能となり、その公転運動による遠心力が低減するため、前記接触面における油膜の形成を容易にできる。
【００１９】
請求項４記載のトロイダル型無段変速機にあっては、前記貫通孔の入出力ディスクの回転中心側開口部が保持器に設けられた油路と常に連通しているため、前記貫通孔への潤滑油の供給が確実にできる。
請求項５記載のトロイダル型無段変速機にあっては、前記保持器と円環状部材の相対回転に伴ない、互いの油路の間に入出力ディスクの回転軸方向および円周方向の位置ずれが生じた場合でも、前記保持器と円盤状部材の嵌合部において少なくともどちらか一方の部材に設けた円周方向の溝が油路を補完するため、前記貫通孔内部に潤滑油を供給できる構造を可能としている。
請求項６記載のトロイダル型無段変速機にあっては、前記ローディングカムに過大伝達トルクが加わり、前記カムローラが第１のカム面あるいは第２のカム面を乗り越えてしまう場合においても、前記支持軸によってその位置が規制されるため、前記保持器からカムローラが脱落することを確実に防止している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施の形態１のトロイダル型無段変速機の構成を示す図である。
【図２】実施の形態２のトロイダル型無段変速機の構成を示す図である。
【図３】実施の形態３のトロイダル型無段変速機の構成を示す図である。
【図４】実施の形態４のトロイダル型無段変速機の構成を示す図である。
【図５】実施の形態５のトロイダル型無段変速機の構成を示す図である。
【図６】実施の形態５の保持器を示す図である。
【図７】実施の形態６のトロイダル型無段変速機の構成を示す図である。
【図８】他の実施の形態の保持器を示す図である。
【図９】他の実施の形態の保持器を示す図である。
【図１０】従来のトロイダル型無段変速機の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ トロイダル型無段変速ユニット
２ 入力ディスク
２ｃ 入力ディスク
３ 出力ディスク
４ パワーローラ
５ ローディングカム
５ｃ ローディングカム
６ カムフランジ
６ｃ カムフランジ
６ｅ カムフランジ
７ 油孔
７ｅ 油孔
８ａ カムローラ
８ｂ カムローラ
８ｃ カムローラ
８ｄ カムローラ
８ｆ カムローラ
９ａ 貫通孔
９ｂ 貫通孔
９ｃ 貫通孔
９ｄ 貫通孔
９ｆ 貫通孔
１０ 大径貫通孔
１１ 連通孔
１２ 保持器
１２ｃ 保持器
１２ｅ 保持器
１２ｇ 保持器
１２ｈ 保持器
１３ 油孔
１３ｅ 油孔
１３ｇ 油孔
１４ 切り欠部
１４ｃ 切り欠部
１５ｅ 湯だまり
１５ｇ 湯だまり
１５ｈ 湯だまり
１６ 軸受
１７ 支持軸
１８ カム面
１８ｃ カム面
１９ 主軸
２０ 潤滑孔
２１ ケーシング
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロイダル型無段変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトロイダル型無段変速機としては、例えば特開平９−２９１９９９号公報に開示されるものが知られている。
上記従来例は、図１０に示すように、主軸０１９上に対向配置される入力ディスク０２と出力ディスク０３、および該入出力ディスク０２，０３間で摩擦係合により動力の受渡しを行うパワーローラ０４を主要な要素とするトロイダル型無段変速ユニット０１を備え、前記パワーローラ０４の傾転運動により任意の変速比を無段階に設定するものである。
前記入力ディスク０２の背面側に円盤状部材としてのカムフランジ０６が配置され、該カムフランジ０６と前記入力ディスク０２の相対する面にはそれぞれカム面０１８が形成されている。保持器０１２は、円周方向複数箇所に切り欠部０１４を形成する円環状の部材であり、前記カムフランジ０６と入力ディスク０２との間にて、カムフランジ０６に回転自在に嵌合されている。転動体からなるカムローラ０８は、前記カム面０１８のそれぞれに当接するよう、前記切り欠部０１４の内側に転動自在に保持されている。
【０００３】
前記カムローラ０８、およびカムフランジ０６と入力ディスク０２の相対する面に形成されたカム面０１８とから構成されるローディングカム０５は、図示しない駆動源により発生される伝達トルクの変化に応じて、前記入力ディスク０２を出力ディスク０３へ向けて押付け、前記パワーローラ０４との摩擦係合に滑りが生じないように作用している。
前記カムローラ０８と、カムフランジ０６および入力ディスク０２の一対のカム面０１８との接触面は、図示しないオイルポンプによって主軸０１９の一端部に供給される潤滑油が、前記主軸０１９の潤滑孔０２０から噴出されたのち前記カムローラ０８の周面上に供給されることにより潤滑されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のようなトロイダル型無段変速機において、公転運動による遠心力によって、前記入出力ディスク０２，０３の回転中心側のカムローラ０８が外側のカムローラ０８を押付ける、また外側のカムローラ０８が保持器０１２を押付けることとなり、各カムローラ０８間の接触面、およびカムローラ０８と前記保持器０１２の接触面には潤滑油が供給されにくくなるため、この接触面を潤滑するのに必要な潤滑油を確保するには、供給する潤滑油量を増加させなければならなくなり、そのためオイルポンプによる動力損失が増加するといった問題点があった。
本発明の目的は、前記問題点に鑑みてなされたもので、オイルポンプの動力損失の増加を伴うことなく、また別部材を用いることなしに従来のローディングカムに比べて潤滑性能を向上させたトロイダル型無段変速機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１記載の発明では、駆動源により発生される伝達トルクが入力される入力ディスクと、該入力ディスクとともに主軸上に対向配置され、伝達トルクが出力される出力ディスクと、前記入出力ディスク間で摩擦係合により伝達トルクの受渡しを行うパワーローラと、前記入出力ディスクのうち、一方のディスクの背面側に設けられ、伝達トルクに応じて他方のディスクに向けての押付力を発生するローディングカムと、を有し、前記ローディングカムが、対向配置される円環状の第１のカム面および第２のカム面と、該第１のカム面と第２のカム面との間に位置し、円周方向複数箇所に切り欠部を形成する円環状の保持器と、前記第１のカム面と第２のカム面に当接するとともに、前記切り欠部の内側に転動自在に保持される円柱状の１つ、あるいは複数のカムローラと、からなるトロイダル型無段変速機において、前記カムローラが、その軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記入出力ディスクの回転中心側の開口部より潤滑油が供給されることを特徴としている。
請求項２記載の発明では、駆動源により発生される伝達トルクが入力される入力ディスクと、該入力ディスクとともに主軸上に対向配置され、伝達トルクが出力される出力ディスクと、前記入出力ディスク間で摩擦係合により伝達トルクの受渡しを行うパワーローラと、前記入出力ディスクのうち、一方のディスクの背面側に設けられ、伝達トルクに応じて他方のディスクに向けての押付力を発生するローディングカムと、を有し、前記ローディングカムが、対向配置される円環状の第１のカム面および第２のカム面と、該第１のカム面と第２のカム面との間に位置し、円周方向複数箇所に切り欠部を形成する円環状の保持器と、前記第１のカム面と第２のカム面に当接するとともに、前記切り欠部の内側に転動自在に保持される円柱状の複数のカムローラと、からなるトロイダル型無段変速機において、前記カムローラが、その軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記入出力ディスクの回転中心側の開口部より潤滑油が供給されるとともに、開口部は、各カムローラ間の接触面において前記回転中心側の方が大径となることを特徴としている。
【０００６】
請求項３記載の発明では、駆動源により発生される伝達トルクが入力される入力ディスクと、該入力ディスクとともに主軸上に対向配置され、伝達トルクが出力される出力ディスクと、前記入出力ディスク間で摩擦係合により伝達トルクの受渡しを行うパワーローラと、前記入出力ディスクのうち、一方のディスクの背面側に設けられ、伝達トルクに応じて他方のディスクに向けての押付力を発生するローディングカムと、を有し、前記ローディングカムが、対向配置される円環状の第１のカム面および第２のカム面と、該第１のカム面と第２のカム面との間に位置し、円周方向複数箇所に切り欠部を形成する円環状の保持器と、前記第１のカム面と第２のカム面に当接するとともに、前記切り欠部の内側に転動自在に保持される円錐台形状のカムローラと、からなるトロイダル型無段変速機において、前記カムローラが、前記入出力ディスクの回転中心側の面と外側の面とを貫通する貫通孔を有し、かつ該貫通孔の径が前記回転中心側より外側の方が大径となることを特徴としている。
請求項４記載の発明では、請求項１ないし３記載のトロイダル型無段変速機において、前記貫通孔へ潤滑油を供給するための油路を前記保持器に設け、前記貫通孔の入出力ディスクの回転中心側開口部は、前記油路を含む大きさとなることを特徴としている。
請求項５記載の発明では、請求項１ないし３記載のトロイダル型無段変速機において、前記第１のカム面、あるいは第２のカム面を形成する円盤状部材を有し、該円盤状部材および前記保持器の油路を介して前記貫通孔に潤滑油を供給するとともに、前記保持器と前記円盤状部材の嵌合部は、少なくともどちらか一方に円周方向の溝を有することを特徴としている。
請求項６記載の発明では、請求項１ないし５記載のトロイダル型無段変速機において、前記貫通孔が、一端部が前記保持器により支持される支持軸に挿通されることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、実施の形態１のトロイダル型無段変速機を示したものである。本実施の形態のトロイダル型無段変速機は、主軸１９上に対向配置される入力ディスク２および出力ディスク３と、入出力ディスク２，３間で摩擦係合により動力の受渡しを行うパワーローラ４とを主要な要素とするトロイダル型変速ユニット１をケーシング２１内に収納した構成であり、パワーローラ４の傾転運動により任意の変速比を無段階に設定するものである。
入力ディスク２の背面側に円盤状部材としてのカムフランジ６が配置され、カムフランジ６と入力ディスク２の相対する面には一対のカム面１８が形成されている。保持器１２は、円周方向複数箇所に切り欠部１４を形成する円環状の部材であり、カムフランジ６と入力ディスク２との間にて、カムフランジ６に回転自在に嵌合される。転動体からなる複数のカムローラ８ａは、カム面１８のそれぞれに当接するよう、切り欠部１４の内側に転動自在に保持されている。
【０００８】
カムローラ８ａ、およびカムフランジ６と入力ディスク２の相対する面に形成されたカム面１８とから構成されるローディングカム５は、図示しない駆動源により発生される伝達トルクの変化に応じて、入力ディスク２に対して出力ディスク３方向への押付力を発生させ、パワーローラ４との摩擦係合に滑りが生じないように作用している。ここで、カムローラ８ａにはその軸方向に貫通する貫通孔９ａが設けられ、入力ディスク２の回転中心側の開口部から潤滑油が供給されている。
その潤滑油は、まずオイルポンプにより主軸１９の一端部に供給され、主軸１９の回転運動による遠心力によって主軸１９の潤滑孔２０から噴出されたのち、カムフランジ６および保持器１２を貫通する油路としての油孔７，１３を経由して貫通孔９ａ内部に供給される。
その後、カムローラ８ａの自転運動による遠心力によって、カムローラ８ａのカムフランジ６のカム面１８および入力ディスク２のカム面１８との接触面と、カムローラ８ａの切り欠部１４内側との接触面、また各カムローラ８ａ間の接触面へと潤滑油が導かれる。
【０００９】
上記構成により本実施の形態は、貫通孔９ａ内部を流れる潤滑油が、カムローラ８ａの自転運動による遠心力によって、各カムローラ８ａ間の接触面、カムローラ８ａの保持器１２との接触面、およびカムローラ８ａのカムフランジ６と入力ディスク２に形成されるそれぞれのカム面１８との接触面へと供給され、カムローラ８ａの全ての接触面に十分な油膜を形成している。また、貫通孔９ａを設けたことによるカムローラ８ａ自身の軽量化に伴い、その公転運動による遠心力が低減するため、各カムローラ８ａ間の接触面、およびカムローラ８ａの保持器１２との接触面における油膜の形成を容易にしている。
【００１０】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２を図２に示す。本実施の形態は図１の構成に加え、各貫通孔９ｂ間の連通部において入出力ディスク２，３の回転中心側に位置する貫通孔９ｂが大径となるように設けたものである。
本実施の形態における作用は、連通する貫通孔９ｂ内部を潤滑油が流れるとき、各貫通孔９ｂの径の差によって形成される段差部が潤滑油の流れの抵抗となり、カムローラ８ｂの自転運動による遠心力によって、潤滑油が各カムローラ８ｂ間の段差部から接触面へと効果的に潤滑されることとなる。
【００１１】
（実施の形態３）
また、実施の形態３を図３に示す。本実施の形態は図１の構成とほぼ同等であり、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略する。カムローラ８ｃは、円錐台形状に形成され、入出力ディスク２ｃ，３の回転中心側の面と外側の面とを貫通する貫通孔９ｃを有し、この貫通孔９ｃの回転外側部分において、カムローラ８ｃに発生する応力が材料耐力を上回らない範囲で、カムローラ８ｃの重量が最大限に軽量化されるように大径貫通孔１０を有している。
保持器１２ｃは、円周方向複数箇所に切り欠部１４ｃを形成する円環状部材であり、カムフランジ６ｃに回転自在に嵌合される。
カムローラ８ｃは、切り欠部１４ｃ内壁にて軸受１６を介して転動自在に保持され、入力ディスク２ｃおよびカムフランジ６ｃに形成される一対のカム面１８ｃと転動自在に当接している。
カムフランジ６ｃと入力ディスク２ｃの相対する面に形成されたカム面１８ｃ、カムローラ８ｃ、および保持器１２ｃとから構成されるローディングカム５ｃは、図示しない駆動源により発生される伝達トルクの変化に応じて、入力ディスク２ｃに対して出力ディスク３方向への押付力を発生させ、パワーローラ４との摩擦係合に滑りが生じないように作用している。
【００１２】
本実施の形態における作用も実施の形態１および実施の形態２と同様、カムローラ８ｃと保持器１２ｃの切り欠部１４ｃとの接触面への潤滑を容易にし、接触面における摩耗の軽減を可能としている。
【００１３】
（実施の形態４）
そして、実施の形態４を図４に示す。本実施の形態は図１の構成に加え、カムローラ８ｄの貫通孔９ｄに潤滑油を効率良く供給するための手段として、貫通孔９ｄの油孔１３側の開口部が油孔１３を含む大きさとなるように連通孔１１を設ける。
本実施の形態における作用は、潤滑油が油孔７，１３によって形成される油路を経由して貫通孔９ｄに至る過程において、連通孔１１によって油孔１３と貫通孔９ｄとが連通可能となるため、潤滑油の円滑な供給を可能としている。
【００１４】
（実施の形態５）
また、実施の形態５を図５および図６に示す。本実施の形態は図１の構成に加え、貫通孔９ａに潤滑油を効率良く供給するための手段として、保持器１２ｅおよびカムフランジ６ｅの貫通孔９ａに対応する位置に油孔７ｅ，１３ｅを設け、保持器１２ｅのカムフランジ６ｅとの嵌合部において、円周方向の溝状の油だまり１５ｅを設けている。
本実施の形態における作用は、カムフランジ６ｅと入力ディスク２との間に相対回転が生じ、保持器１２ｅの油孔１３ｅとカムフランジ６ｅの油孔７ｅとの間に入出力ディスク２，３の回転軸方向および円周方向の位置ずれが発生する場合でも、貫通孔９ａに潤滑油が直接供給されるように油路を補完しているため、常に潤滑が行われることを可能としている。
【００１５】
（実施の形態６）
さらに、実施の形態６を図７に示す。本実施の形態は図１の構成同様、貫通孔９ｆに潤滑油を供給することに加え、保持器１２からのカムローラ８ｆの脱落を防止するための手段として、一端部が保持器１２に固定される支持軸１７が、貫通孔９ｆに挿通され、かつ貫通孔９ｆ内部での潤滑油の流れの妨げにならない程度の径としている。
本実施の形態における作用は、ローディングカム５に過大伝達トルクが加わり、カムローラ８ｆがカムフランジ６もしくは入力ディスク２のカム面１８を乗り越えてしまう場合においても、カムローラ８ｆを確実に支持してその位置を規制し、保持器１２からの脱落を防ぐことができる。
【００１６】
（他の実施の形態）
なお上記実施の形態では、貫通孔９ａ〜９ｆに潤滑油を供給する手段として、保持器１２，１２ｃおよびカムフランジ６，６ｅに設けた油孔１３，１３ｅ、および７，７ｅにより形成される油路を示したが、これに限るものではなく、図８に示すように、保持器１２ｇに穿設された油孔１３ｇの位置に、軸線方向に溝状の油だまり１５ｇを設けて、潤滑油を供給して良い。この場合、主軸１９の潤滑孔２０から噴出された潤滑油が油だまり１５ｇへと直接供給され、保持器１２ｇのみで貫通孔９ａ〜９ｆに対する潤滑油の供給が可能となるため、油孔７，７ｃを設ける必要がなくなり、カムフランジ６，６ｅの剛性が向上することとなる。それによって、大きな伝達トルクが入力される際のカムフランジ６，６ｅの変形を低減している。
【００１７】
また、図９に示すように、切り欠部１４の保持器１２ｈの径方向内側の面に主軸１９の軸線方向の溝を設け、かつ、この溝の両端部において切り欠部１４と保持器１２ｈ内周面とを連通させる溝を形成し、これらの溝からなる油だまり１５ｈによって供給しても良い。この場合、主軸１９の潤滑孔２０から噴出された潤滑油が油だまり１５ｈへと直接供給され、保持器１２ｈのみで貫通孔９ａ〜９ｆに対する潤滑油の供給が可能となるため、カムフランジ６，６ｅに油孔７，７ｅを設ける必要がなくなり、カムフランジ６，６ｅの剛性が向上することとなる。それによって、大きな伝達トルクが入力される際のカムフランジ６の変形を低減している。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明請求項１記載のトロイダル型無段変速機にあっては、カムローラの貫通孔内部に潤滑油が流入するため、その自転運動による遠心力によって、前記各カムローラ間の接触面およびカムローラと前記保持器との接触面に効率的に潤滑されることで、前記カムローラの全ての接触面が油膜を形成可能となる。また、貫通孔を設けることで前記カムローラ自身の軽量化が図られ、その公転運動による遠心力が低減するため、前記接触面における油膜の形成を容易にできる。
請求項２記載のトロイダル型無段変速機にあっては、前記各貫通孔間の連通部における径の差によって段差部が形成され、この段差部が貫通孔内部を流れる潤滑油の流れを妨げる抵抗として作用するため、潤滑油が、前記カムローラの自転運動による遠心力によって、前記各カムローラ間の接触面へ確実に潤滑油を供給することができる。
請求項３記載のトロイダル型無段変速機にあっては、カムローラの貫通孔内部に潤滑油が流入するため、その自転運動による遠心力によって、前記カムローラと保持器との接触面に効率的に潤滑されることで、前記カムローラの全ての接触面が油膜を形成可能となる。また、貫通孔を設けることで前記カムローラ自身の軽量化となるのに加え、前記貫通孔を入出力ディスクの回転外側にて大径とすることで更なる軽量化が可能となり、その公転運動による遠心力が低減するため、前記接触面における油膜の形成を容易にできる。
【００１９】
請求項４記載のトロイダル型無段変速機にあっては、前記貫通孔の入出力ディスクの回転中心側開口部が保持器に設けられた油路と常に連通しているため、前記貫通孔への潤滑油の供給が確実にできる。
請求項５記載のトロイダル型無段変速機にあっては、前記保持器と円環状部材の相対回転に伴ない、互いの油路の間に入出力ディスクの回転軸方向および円周方向の位置ずれが生じた場合でも、前記保持器と円盤状部材の嵌合部において少なくともどちらか一方の部材に設けた円周方向の溝が油路を補完するため、前記貫通孔内部に潤滑油を供給できる構造を可能としている。
請求項６記載のトロイダル型無段変速機にあっては、前記ローディングカムに過大伝達トルクが加わり、前記カムローラが第１のカム面あるいは第２のカム面を乗り越えてしまう場合においても、前記支持軸によってその位置が規制されるため、前記保持器からカムローラが脱落することを確実に防止している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施の形態１のトロイダル型無段変速機の構成を示す図である。
【図２】実施の形態２のトロイダル型無段変速機の構成を示す図である。
【図３】実施の形態３のトロイダル型無段変速機の構成を示す図である。
【図４】実施の形態４のトロイダル型無段変速機の構成を示す図である。
【図５】実施の形態５のトロイダル型無段変速機の構成を示す図である。
【図６】実施の形態５の保持器を示す図である。
【図７】実施の形態６のトロイダル型無段変速機の構成を示す図である。
【図８】他の実施の形態の保持器を示す図である。
【図９】他の実施の形態の保持器を示す図である。
【図１０】従来のトロイダル型無段変速機の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ トロイダル型無段変速ユニット
２ 入力ディスク
２ｃ 入力ディスク
３ 出力ディスク
４ パワーローラ
５ ローディングカム
５ｃ ローディングカム
６ カムフランジ
６ｃ カムフランジ
６ｅ カムフランジ
７ 油孔
７ｅ 油孔
８ａ カムローラ
８ｂ カムローラ
８ｃ カムローラ
８ｄ カムローラ
８ｆ カムローラ
９ａ 貫通孔
９ｂ 貫通孔
９ｃ 貫通孔
９ｄ 貫通孔
９ｆ 貫通孔
１０ 大径貫通孔
１１ 連通孔
１２ 保持器
１２ｃ 保持器
１２ｅ 保持器
１２ｇ 保持器
１２ｈ 保持器
１３ 油孔
１３ｅ 油孔
１３ｇ 油孔
１４ 切り欠部
１４ｃ 切り欠部
１５ｅ 湯だまり
１５ｇ 湯だまり
１５ｈ 湯だまり
１６ 軸受
１７ 支持軸
１８ カム面
１８ｃ カム面
１９ 主軸
２０ 潤滑孔
２１ ケーシング
Claims (6)
- 駆動源により発生される伝達トルクが入力される入力ディスクと、
該入力ディスクとともに主軸上に対向配置され、伝達トルクが出力される出力ディスクと、
前記入出力ディスク間で摩擦係合により伝達トルクの受渡しを行うパワーローラと、
前記入出力ディスクのうち、一方のディスクの背面側に設けられ、伝達トルクに応じて他方のディスクに向けての押付力を発生するローディングカムと、を有し、
前記ローディングカムが、対向配置される円環状の第１のカム面および第２のカム面と、
該第１のカム面と第２のカム面との間に位置し、円周方向複数箇所に切り欠部を形成する円環状の保持器と、
前記第１のカム面と第２のカム面に当接するとともに、前記切り欠部の内側に転動自在に保持される円柱状の１つ、あるいは複数のカムローラと、
からなるトロイダル型無段変速機において、
前記カムローラが、その軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記入出力ディスクの回転中心側の開口部より潤滑油が供給されることを特徴としたトロイダル型無段変速機。 - 駆動源により発生される伝達トルクが入力される入力ディスクと、
該入力ディスクとともに主軸上に対向配置され、伝達トルクが出力される出力ディスクと、
前記入出力ディスク間で摩擦係合により伝達トルクの受渡しを行うパワーローラと、
前記入出力ディスクのうち、一方のディスクの背面側に設けられ、伝達トルクに応じて他方のディスクに向けての押付力を発生するローディングカムと、を有し、
前記ローディングカムが、対向配置される円環状の第１のカム面および第２のカム面と、
該第１のカム面と第２のカム面との間に位置し、円周方向複数箇所に切り欠部を形成する円環状の保持器と、
前記第１のカム面と第２のカム面に当接するとともに、前記切り欠部の内側に転動自在に保持される円柱状の複数のカムローラと、
からなるトロイダル型無段変速機において、
前記カムローラが、その軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記入出力ディスクの回転中心側の開口部より潤滑油が供給されるとともに、開口部は、各カムローラ間の接触面において前記回転中心側の方が大径となることを特徴としたトロイダル型無段変速機。 - 駆動源により発生される伝達トルクが入力される入力ディスクと、
該入力ディスクとともに主軸上に対向配置され、伝達トルクが出力される出力ディスクと、
前記入出力ディスク間で摩擦係合により伝達トルクの受渡しを行うパワーローラと、
前記入出力ディスクのうち、一方のディスクの背面側に設けられ、伝達トルクに応じて他方のディスクに向けての押付力を発生するローディングカムと、を有し、
前記ローディングカムが、対向配置される円環状の第１のカム面および第２のカム面と、
該第１のカム面と第２のカム面との間に位置し、円周方向複数箇所に切り欠部を形成する円環状の保持器と、
前記第１のカム面と第２のカム面に当接するとともに、前記切り欠部の内側に転動自在に保持される円錐台形状のカムローラと、
からなるトロイダル型無段変速機において、
前記カムローラが、前記入出力ディスクの回転中心側の面と外側の面とを貫通する貫通孔を有し、かつ該貫通孔の径が前記回転中心側より外側の方が大径となることを特徴としたトロイダル型無段変速機。 - 前記貫通孔へ潤滑油を供給するための油路を前記保持器に設け、前記貫通孔の入出力ディスクの回転中心側開口部は、前記油路を含む大きさとなることを特徴とした請求項１ないし３記載のトロイダル型無段変速機。
- 前記第１のカム面、あるいは第２のカム面を形成する円盤状部材を有し、該円盤状部材および前記保持器の油路を介して前記貫通孔に潤滑油を供給するとともに、前記保持器と前記円盤状部材の嵌合部は、少なくともどちらか一方に円周方向の溝を有することを特徴とした請求項１ないし３記載のトロイダル型無段変速機。
- 前記貫通孔が、一端部が前記保持器により支持される支持軸に挿通されることを特徴とした請求項１ないし５記載のトロイダル型無段変速機。
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