JP3740812B2 - トロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニット - Google Patents
トロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニット Download PDFInfo
- Publication number
- JP3740812B2 JP3740812B2 JP33554097A JP33554097A JP3740812B2 JP 3740812 B2 JP3740812 B2 JP 3740812B2 JP 33554097 A JP33554097 A JP 33554097A JP 33554097 A JP33554097 A JP 33554097A JP 3740812 B2 JP3740812 B2 JP 3740812B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output side
- side disk
- continuously variable
- variable transmission
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Friction Gearing (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係るトロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニットは、例えば自動車用の変速機として、或は各種産業機械用の変速機として、それぞれ利用するトロイダル型無段変速機の組立作業を容易にすると共に、精度向上に基づく性能向上を図るものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用変速機として、図６〜７に略示する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が研究されている。このトロイダル型無段変速機は、例えば実開昭６２−７１４６５号公報に開示されている様に、入力軸１と同心に入力側ディスク２を支持し、この入力軸１と同心に配置した出力軸３の端部に出力側ディスク４を固定している。トロイダル型無段変速機を納めたケーシングの内側には、上記入力軸１並びに出力軸３に対して捻れの位置にある枢軸５、５を中心として揺動するトラニオン６、６を設けている。
【０００３】
即ち、これら各トラニオン６、６は、それぞれの両端部外面に上記枢軸５、５を、互いに同心に設けている。又、これら各トラニオン６、６の中間部には変位軸７、７の基端部を支持し、上記枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を揺動させる事により、上記各変位軸７、７の傾斜角度の調節を自在としている。上記各トラニオン６、６に支持した変位軸７、７の周囲には、それぞれパワーローラ８、８を回転自在に支持している。そして、これら各パワーローラ８、８を、上記入力側、出力側両ディスク２、４の、互いに対向する内側面２ａ、４ａ同士の間に挟持している。これら各内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記枢軸５を中心とする円弧を回転させて得られる凹面をなしている。そして、球状凸面に形成した上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａを、上記内側面２ａ、４ａに当接させている。
【０００４】
上記入力軸１と入力側ディスク２との間には、ローディングカム式の押圧装置９を設け、この押圧装置９によって、上記入力側ディスク２を出力側ディスク４に向け、弾性的に押圧自在としている。この押圧装置９は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器１１により転動自在に保持した複数個（例えば４個）のローラ１２、１２とから構成している。上記カム板１０の片側面（図６〜７の左側面）には、円周方向に亙る凹凸面である駆動側カム面１３を形成し、上記入力側ディスク２の外側面（図６〜７の右側面）にも、同様の形状を有する被駆動側カム面１４を形成している。そして、上記複数個のローラ１２、１２を、上記入力軸１の中心に関し放射方向の軸を中心とする回転自在に支持している。
【０００５】
上述の様に構成するトロイダル型無段変速機の使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板１０が回転すると、駆動側カム面１３が複数個のローラ１２、１２を、入力側ディスク２の外側面に形成した被駆動側カム面１４に押圧する。この結果、上記入力側ディスク２が、上記複数のパワーローラ８、８に押圧されると同時に、上記駆動側、被駆動側両カム面１３、１４と複数個のローラ１２、１２との押し付け合いに基づいて、上記入力側ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２の回転が、前記複数のパワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達され、この出力側ディスク４に固定の出力軸３が回転する。
【０００６】
入力軸１と出力軸３との回転速度比（変速比）を変える場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で減速を行なう場合には、前記各枢軸５、５を中心として前記各トラニオン６、６を所定方向に揺動させる。そして、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図６に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの中心寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接する様に、前記各変位軸７、７を傾斜させる。反対に、増速を行なう場合には、上記枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を反対方向に揺動させる。そして、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図７に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、上記各変位軸７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角度を図６と図７との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間で、中間の変速比を得られる。
【０００７】
又、図８〜９は、実願昭６３−６９２９３号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィルムに記載された、より具体化されたトロイダル型無段変速機の１例を示している。入力側ディスク２と出力側ディスク４とは、請求項の回転軸に相当する円管状の入力軸１５の周囲に、それぞれが請求項のラジアル転がり軸受に相当するニードル軸受１６、１６を介して、回転自在に支持している。即ち、上記入力側ディスク２及び出力側ディスク４の中心部には断面形状が円形である貫通孔１７、１７を、それぞれ上記各ディスク２、４の内側面と外側面とを軸方向（図８の左右方向）に貫通する状態で形成している。上記各ニードル軸受１６、１６は、上記各貫通孔１７、１７の内周面と上記入力軸１５の中間部外周面との間に設けている。又、上記各貫通孔１７、１７の内側面寄り端部内周面に形成した係止溝１８、１８には止め輪１９、１９を係止して、上記各ニードル軸受１６、１６が上記各貫通孔１７、１７から、上記各ディスク２、４の内側面側に抜け出る事を防止している。又、カム板１０は上記入力軸１５の端部（図８の左端部）外周面にスプライン係合させ、鍔部２０により上記入力側ディスク２から離れる方向への移動を阻止している。そして、このカム板１０とローラ１２、１２とにより、上記入力軸１５の回転に基づいて上記入力側ディスク２を、上記出力側ディスク４に向け押圧しつつ回転させる、ローディングカム式の押圧装置９を構成している。上記出力側ディスク４には出力歯車２１を、キー２２、２２により結合し、これら出力側ディスク４と出力歯車２１とが同期して回転する様にしている。
【０００８】
１対のトラニオン６、６の両端部は１対の支持板２３、２３に、揺動並びに軸方向（図８の表裏方向、図９の左右方向）に亙る変位自在に支持している。そして、上記各トラニオン６、６の中間部に形成した円孔２４、２４部分に、変位軸７、７を支持している。これら各変位軸７、７は、互いに平行で且つ偏心した支持軸部２５、２５と枢支軸部２６、２６とを、それぞれ有する。このうちの各支持軸部２５、２５を上記各円孔２４、２４の内側に、ラジアルニードル軸受２７、２７を介して、回転自在に支持している。又、上記各枢支軸部２６、２６の周囲にパワーローラ８、８を、別のラジアルニードル軸受２８、２８を介して、回転自在に支持している。
【０００９】
尚、上記１対の変位軸７、７は、上記入力軸１５に対して１８０度反対側位置に設けている。又、これら各変位軸７、７の各枢支軸部２６、２６が各支持軸部２５、２５に対し偏心している方向は、上記入力側、出力側両ディスク２、４の回転方向に関し同方向（図９で左右逆方向）としている。又、偏心方向は、上記入力軸１５の配設方向に対しほぼ直交する方向としている。従って、上記各パワーローラ８、８は、上記入力軸１５の配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。この結果、回転力の伝達状態で構成各部材に加わる大きな荷重に基づく、これら構成各部材の弾性変形に起因して、上記各パワーローラ８、８が上記入力軸１５の軸方向（図８の左右方向、図９の表裏方向）に変位する傾向となった場合でも、上記構成各部品に無理な力を加える事なく、この変位を吸収できる。
【００１０】
又、上記各パワーローラ８、８の外側面と上記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パワーローラ８、８の外側面の側から順に、スラスト玉軸受２９、２９とスラストニードル軸受３０、３０とを設けている。このうちのスラスト玉軸受２９、２９は、上記各パワーローラ８、８に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ８、８の回転を許容するものである。又、上記各スラストニードル軸受３０、３０は、上記各パワーローラ８、８から上記各スラスト玉軸受２９、２９を構成する外輪３１、３１に加わるスラスト荷重を支承しつつ、前記各枢支軸部２６、２６及び上記外輪３１、３１が、前記支持軸部２５、２５を中心に揺動する事を許容する。
【００１１】
更に、上記各トラニオン６、６の一端部（図９の左端部）にはそれぞれ駆動ロッド３２、３２を結合し、これら各駆動ロッド３２、３２の中間部外周面に駆動ピストン３３、３３を固設している。そして、これら各駆動ピストン３３、３３を、それぞれ駆動シリンダ３４、３４内に油密に嵌装している。
【００１２】
上述の様に構成するトロイダル型無段変速機の場合には、入力軸１５の回転は、押圧装置９を介して入力側ディスク２に伝わる。そして、この入力側ディスク２の回転が、１対のパワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝わり、更にこの出力側ディスク４の回転が、出力歯車２１より取り出される。入力軸１５と出力歯車２１との間の回転速度比を変える場合には、上記１対の駆動ピストン３３、３３を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３３、３３の変位に伴って上記１対のトラニオン６、６が、それぞれ逆方向に変位し、例えば図９の下側のパワーローラ８が同図の右側に、同図の上側のパワーローラ８が同図の左側に、それぞれ変位する。この結果、これら各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記入力側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａとの当接部に作用する、接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って上記各トラニオン６、６が、支持板２３、２３に枢支された枢軸５、５を中心として、互いに逆方向に揺動する。この結果、前述の図６〜７に示した様に、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記各内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、上記入力軸１５と出力歯車２１との間の回転速度比が変化する。
【００１３】
尚、この様に上記入力軸１５と出力歯車２１との間で回転力の伝達を行なう際には、構成各部材の弾性変形に基づいて上記各パワーローラ８、８が、上記入力軸１５の軸方向に変位し、これら各パワーローラ８、８を枢支している前記各変位軸７、７が、前記各支持軸部２５、２５を中心として僅かに回動する。この回動の結果、前記各スラスト玉軸受２９、２９の外輪３１、３１の外側面と上記各トラニオン６、６の内側面とが相対変位する。これら外側面と内側面との間には、前記各スラストニードル軸受３０、３０が存在する為、この相対変位に要する力は小さい。従って、上述の様に各変位軸７、７の傾斜角度を変化させる為の力が小さくて済む。
【００１４】
更に、伝達可能なトルクを増大すべく、図１０〜１１に示す様に、入力軸１５ａの周囲に入力側ディスク２Ａ、２Ｂと出力側ディスク４、４とを２個ずつ設け、これら２個ずつの入力側ディスク２Ａ、２Ｂと出力側ディスク４、４とを動力の伝達方向に関して互いに並列に配置する構造も、従来から知られている。これら図１０〜１１に示した構造は何れも、上記入力軸１５ａの中間部周囲に出力歯車２１ａを、この入力軸１５ａに対する回転を自在として支持し、この出力歯車２１ａの中心部に設けた円筒部の両端部に上記各出力側ディスク４、４を、スプライン係合させている。そして、これら各出力側ディスク４、４の内周面と上記入力軸１５ａの外周面との間にニードル軸受１６、１６を設け、これら各出力側ディスク４、４を上記入力軸１５ａの周囲に、この入力軸１５ａに対する回転、並びにこの入力軸１５ａの軸方向に亙る変位を自在に支持している。又、上記各入力側ディスク２Ａ、２Ｂは、上記入力軸１５ａの両端部に、この入力軸１５ａと共に回転自在に支持している。この入力軸１５ａは、駆動軸３５により、ローディングカム式の押圧装置９を介して回転駆動する。尚、この駆動軸３５の先端部（図１０〜１１の左端部）外周面と上記入力軸１５ａの基端部（図１０〜１１の右端部）内周面との間には、滑り軸受、ニードル軸受等のラジアル軸受３６を設けている。従って、上記駆動軸３５と入力軸１５ａとは、互いに同心に配置された状態のまま、回転方向に亙る若干の変位自在に組み合わされている。
【００１５】
但し、一方（図１０〜１１の左方）の入力側ディスク２Ａは、背面（図１０〜１１の左面）をローディングナット３７に、直接（図１１に示した構造の場合）又は大きな弾力を有する皿板ばね５１を介して（図１０に示した構造の場合）突き当てて、上記入力軸１５ａに対する軸方向（図１０〜１１の左右方向）の変位を実質的に阻止している。これに対して、カム板１０に対向する入力側ディスク２Ｂは、ボールスプライン３８により上記入力軸１５ａに、軸方向に亙る変位自在に支持している。そして、この入力側ディスク２Ｂの背面（図１０〜１１の右面）とカム板１０の前面（図１０〜１１の左面）との間に、皿板ばね３９とスラストニードル軸受４０とを、互いに直列に設けている。このうちの皿板ばね３９は、上記各ディスク２Ａ、２Ｂ、４の内側面２ａ、４ａとパワーローラ８、８の周面８ａ、８ａとの当接部に予圧を付与する役目を果たす。又、スラストニードル軸受４０は、押圧装置９の作動時に、上記入力側ディスク２Ｂとカム板１０との相対回転を許容する役目を果たす。
【００１６】
又、図１０に示した構造例の場合、前記出力歯車２１ａはハウジングの内側に設けた仕切壁４１に、それぞれがアンギュラ型である１対の玉軸受４２、４２により、軸方向に亙る変位を阻止した状態で、回転自在に支持している。これに対して図１１に示した構造例の場合、出力歯車２１ａの軸方向に亙る変位は自在である。尚、上述した図１０〜１１に示した様に、２個ずつの入力側ディスク２Ａ、２Ｂと出力側ディスク４、４とを動力の伝達方向に関して互いに並列に配置する、所謂ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機が、カム板１０に対向する一方又は双方の入力側ディスク２Ａ、２Ｂをボールスプライン３８、３８ａにより上記入力軸１５ａに、軸方向に亙る変位自在に支持している理由は、これら両ディスク２Ａ、２Ｂの回転を完全に同期させつつ、上記押圧装置９の作動に伴う構成各部材の弾性変形に基づいて上記両ディスク２Ａ、２Ｂが、上記入力軸１５ａに対し軸方向に変位する事を許容する為である。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様に構成され作用するトロイダル型無段変速機を組み立てる場合に従来は、このトロイダル型無段変速機の本体を収納するハウジング４３（図９）の内側に構成各部材を、順番に組み付ける様にしていた。従って、構成各部材が正しく機能するか否かは、これら構成各部材を上記ハウジング４３内に総て組み付けた後でしか確認できなかった。
一方、トロイダル型無段変速機の効率並びに耐久性を確保する為には、構成各部材が正しく機能しなければならない。この為、一部の構成部材のみが正しく機能しない場合でも、上記ハウジング４３内で組み立てたトロイダル型無段変速機の分解及び再組立を行なわなければならない。
従って、上述の様にしてトロイダル型無段変速機の組立作業を行なうと、トロイダル型無段変速機の製造作業が面倒で、コストの低廉化を図れない。
本発明のトロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニットは、この様な事情に鑑みて、発明したものである。
【００１８】
【課題を解決する為の手段】
本発明のトロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニットは、内側面を断面円弧状の凹面とし、中心部に軸方向に貫通する断面形状が円形である貫通孔を有し、回転軸の中間部周囲にこの回転軸に対する回転を自在に支持する出力側ディスクと、上記貫通孔の内側に配置したラジアル転がり軸受と、この貫通孔の内周面に形成した係止溝に係止し、このラジアル転がり軸受がこの貫通孔から抜け出る事を防止する止め輪とを備える。又、この貫通孔の内周面は、軸方向中間部の内側面寄り部分に設けられ、上記ラジアル転がり軸受の外輪軌道として機能する円筒面部と、内側面側の軸方向端部に設けられてこの円筒面部よりも大きな内径を有する内側面側大径部とを有するものである。そして、上記ラジアル転がり軸受及び上記止め輪を上記出力側ディスクに対し、トロイダル型無段変速機を構成する他の部材と共にハウジング内に組み付ける以前に、このトロイダル型無段変速機の組立完了後の位置関係に予め組み立てておく。
【００１９】
【作用】
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニットを含んで構成するトロイダル型無段変速機は、前述した従来のトロイダル型無段変速機と同様の作用に基づき、入力側ディスクと出力側ディスクとの間で回転力の伝達を行ない、更にトラニオンの傾斜角度を変える事により、これら両ディスク同士の間の回転速度比を変える。
【００２０】
特に、本発明のトロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニットの場合には、互いに別体の部材である出力側ディスクとラジアル転がり軸受と止め輪とを、トロイダル型無段変速機への組み付け以前に、このトロイダル型無段変速機の組立完了後の位置関係に予め組み立てている。この為、上記出力側ディスクユニットの構成各部材が正しく機能するか否かを、これら構成各部材をハウジング内に組み付けてトロイダル型無段変速機を構成する以前に確認できる。従って、このハウジング内に上記出力側ディスクユニットを含む多数のユニット及び部材を組み付けて構成したトロイダル型無段変速機全体を分解、再組立する等の面倒な作業を要する事なく、トロイダル型無段変速機の効率並びに耐久性を確保すべく、上記出力側ディスクユニットの構成各部材同士の位置関係を高精度に維持できる。更に、内側面側大径部の内径を円筒面部の内径よりも大きくしている為、係止溝への止め輪の係止作業を容易に行なえる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本発明の特徴は、トロイダル型無段変速機を構成する出力側ディスク４の内側に、ニードル軸受１６及び止め輪１９を組み付けた構造をユニット化した点にある。その他の部分の構造及び作用に就いては、前述した従来構造と同様である為、重複する図示及び説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２２】
上記出力側ディスク４は、軸受鋼等の硬質金属に鍛造加工を施す事により一体形成したもので、内側面４ａを断面円弧状の凹面とし、中心部に断面形状が円形である貫通孔１７を、軸方向（図１〜３の左右方向）に貫通する状態で設けている。この様な出力側ディスク４は、図３に示す様に、回転軸である入力軸１５ａの中間部周囲に、この入力軸１５ａに対する回転を自在に支持する。この為に、上記貫通孔１７の内周面には、ラジアル転がり軸受であるニードル軸受１６を配置している。上記貫通孔１７の内周面は、内側面側大径部４４と、円筒面部４５と、雌スプライン部４６と、外側面側大径部４７とを、内側面側から外側面側に向け（図１の左から右に）、軸方向に関して互いに直列に配置して成る。
【００２３】
このうちの円筒面部４５は、軸方向中間部の内側面寄り（図１の左寄り）部分に設けられたもので、上記ニードル軸受１６の外輪軌道として機能する。又、上記雌スプライン部４６は、上記入力軸１５ａの中間部周囲に、この入力軸１５ａに対する回転自在に配置したスリーブ４８（図３）の端部に形成した雄スプライン部に係合して、上記出力側ディスク４を上記スリーブ４８に、同期した回転を自在に結合する。更に、上記外側面側大径部４７は、上記雌スプライン部４６と雄スプライン部とを係合させた状態で、上記スリーブ４８の中間部でこの雄スプライン部よりも中央寄り部分に密に外嵌し、このスリーブ４８の中心軸と上記出力側ディスク４の中心軸とを一致させる。尚、上記出力側ディスク４の回転を取り出す為の出力歯車２１ａは、上記スリーブ４８の中間部外周面に、このスリーブ４８と一体に形成している。又、このスリーブ４８はハウジング４３内に設けた仕切壁４１の内側に、それぞれがアンギュラ型である１対の玉軸受４２、４２により、回転自在に支持している。
【００２４】
又、上記円筒面部４５の内側には、保持器４９により複数本のニードル５０、５０を転動自在に保持して成る、上記ニードル軸受１６を配置している。トロイダル型無段変速機への組み付け状態で、このニードル軸受１６を構成する上記各ニードル５０、５０の転動面は、内輪軌道として機能する、上記入力軸１５ａの中間部外周面に当接する。又、上記内側面側大径部４４と円筒面部４５との間には係止溝１８を形成し、この係止溝１８に止め輪１９を係止して、上記ニードル軸受１６が上記円筒面部４５の内側から、上記内側面側大径部４４側（図１〜２の左側）に抜け出る事を防止している。尚、上記ニードル軸受１６が上記円筒面部４５の内側から上記外側面側大径部４７側に抜け出る事は、上記保持器４９と上記雌スプライン部４６の端縁との係合により防止する。
【００２５】
上記円筒面部４５の内径Ｒ45及び上記外側面側大径部４７の内径Ｒ47は、上記雌スプライン部４６の溝底の外接円の直径Ｄ46よりも大きく（Ｒ45＞Ｄ46、Ｒ47＞Ｄ46）している。従って、上記雌スプライン部４６を構成する為の凹溝を前記貫通孔１７の内周面に形成する作業を、ブローチ加工により能率良く行なう事ができ、上記雌スプライン部４６を有する前記出力側ディスク４の製作費低減を図れる。尚、上記雌スプライン部４６のスプラインモジュールは、前記スリーブ４８の端部に形成した雄スプライン部の肉厚を確保して、これら両スプライン部同士の係合部でのトルク容量を確保する面から、１〜２程度にするのが好ましい。尚、スプライン係合部の許容トルクは、モジュール、歯数、スプライン長さにより決まる。更に、上記内側面側大径部４４の内径Ｒ44は、上記円筒面部４５の内径Ｒ45よりも更に大きい（Ｒ 44 ＞Ｒ 45 ）。この様に内側面側大径部４４の内径Ｒ44を大きくしている為、上記係止溝１８に止め輪１９を係止する作業を容易に行なえる。
【００２６】
上述の様な形状の貫通孔１７を中心部に形成した前記出力側ディスク４と、前記保持器４９とニードル５０、５０とから成るニードル軸受１６と、上記止め輪１９とは、図３に示す様にトロイダル型無段変速機に組み付ける以前に、図１に示す様に、このトロイダル型無段変速機の組立完了後の位置関係に予め組み立てておく。そして、これら各部材４、４９、５０、１９を図１に示す様に組み立てた状態で、これら構成各部材４、４９、５０、１９が正しく機能するか否かを、これら構成各部材４、４９、５０、１９を、図３に示す様にハウジング４３内に組み付ける以前に確認しておく。そして、正しく機能する事を確認した出力側ディスクユニットを、他の構成部材と共に、図３に示す様にハウジング４３内に組み付けてトロイダル型無段変速機を構成する。従って、このハウジング４３内に上記出力側ディスクユニットを含む多数のユニット及び部材を組み付けて構成したトロイダル型無段変速機全体を分解、再組立する等の面倒な作業を要する事なく、トロイダル型無段変速機の効率並びに耐久性を確保すべく、上記出力側ディスクユニットの構成各部材同士の位置関係を高精度に維持できる。尚、上記構成各部材４、４９、５０、１９を組み立てて図１に示す様な出力側ディスクユニットを構成した状態で、これら構成各部材４、４９、５０、１９の表面には防錆油を塗布しておく。この防錆油としては、上記ハウジング４３内に注入するトラクション油と混ざった場合にもこのトラクション油を劣化させる事のない、指定防錆油を使用する事が好ましい。
【００２７】
尚、図３に示す様に、ハウジング４３内に上記出力側ディスクユニットを含む構成各部材を組み付けてトロイダル型無段変速機を構成した状態で、各出力側ディスク４、４の内側面４ａ、４ａと各入力側ディスク２Ａ、２Ｂの内側面２ａ、２ａとの間には、それぞれ２個又は３個ずつのパワーローラ８、８（図６〜１１参照）を挟持する。これら各内側面４ａ、２ａ同士の間に挟持するパワーローラ８、８の数が２個ずつである場合には、上記各入力側ディスク２Ａ、２Ｂから上記各出力側ディスク４、４への動力伝達時に、これら各出力側ディスク４、４の中心部に形成した前記貫通孔１７、１７の内周面形状が、楕円形に弾性変形する。この様な変形に拘らず、前記ニードル軸受１６を構成する各ニードル５０、５０の転動面の端部に過大な荷重（エッヂロード）が加わる事を防止する為、上記各ニードル５０、５０として、転動面に大きなクラウニングを施したものを使用する事が好ましい。
【００２８】
次に、図４は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の構造は、各入力側ディスク２Ａ、２Ｂから各出力側ディスク４、４への動力伝達時にこれら各出力側ディスク４、４の弾性変形を抑え、これら各出力側ディスク４、４の耐久性を確保できる構造を実現すべく考えたものである。即ち、上記動力伝達時に上記各出力側ディスク４、４には、それぞれ２〜３個ずつのパワーローラ８、８（図６〜１１参照）から大きなスラスト荷重が加わる。上記各出力側ディスク４、４は、このスラスト荷重に基づいて繰り返し弾性変形するが、この弾性変形量が大きくなると、上記各出力側ディスク４、４の耐久性を確保する事が難しくなる。特に、トロイダル型無段変速機が減速状態で運転される際には、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが上記各出力側ディスク４、４の内側面４ａ、４ａの外周寄り部分に当接する。これら各出力側ディスク４、４の軸方向に関する肉厚は、上記外周寄り部分が最も小さく、上記減速状態での運転時の弾性変形量が大きくなりがちである。
【００２９】
そこで、本例の場合には、前述した図１１の構造と同様に、トロイダル型無段変速機の構造を、１対の出力側ディスク４、４同士の間に仕切壁４１（図３、１０）を設けない構造とすると共に、スリーブ４８の中間部外周面に設けた出力歯車２１ｂの両側面外周寄り部分を、上記各出力側ディスク４、４の外側面外周寄り部分に当接させて、上記減速状態での運転時に上記各出力側ディスク４、４の外周寄り部分の弾性変形を抑える様にしている。即ち、上記各出力側ディスク４、４の外側面の内周寄り部分と外周寄り部分とを、上記出力歯車２１ｂの側面の内周寄り部分と外周寄り部分とを、それぞれ入力軸１５ａに対し直角方向に存在する単一平面上に位置させて、これら各部分同士を互いに当接させている。従って、上記各出力側ディスク４、４の外側面は上記出力歯車２１ｂにより、それぞれの内径寄り部分を支持（バックアップ）されるだけでなく、これら各出力側ディスク４、４の軸方向に関する厚さが最も薄くなっている（断面円弧状の内側面４ａの底部に対応する）部分が、上記出力歯車２１ｂにより支持されている。従って、特に上記各出力側ディスク４、４の肉厚を大きくしなくても、トロイダル型無段変速機の運転時に於ける、上記各出力側ディスク４、４の弾性変形を抑えて、これら各出力側ディスク４、４の耐久性を確保する事が容易になる。従って、トロイダル型無段変速機の軽量化と耐久性確保との両立を図れる。
【００３０】
次に、図５は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合も、上述した第２例の場合と同様に、入力側ディスク２から出力側ディスク４への動力伝達時に出力側ディスク４の弾性変形を抑え、この出力側ディスク４の耐久性を確保できる構造を実現するものである。上述した第２例の場合、この様な構造を、前述の図１１に示した様な、入力側ディスク２Ａ、２Ｂと出力側ディスク４、４とを２個ずつ設けた、所謂ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機に適用しているのに対して、本例の場合には、前述の図８に示した様な、入力側ディスク２と出力側ディスク４とを１個ずつ設けた、所謂シングルキャビティ型のトロイダル型無段変速機に適用したものである。この為に本例の場合には、出力歯車２１ｃの外周寄り部分を幅広に形成し、この外周寄り部分の片側面（図５の左側面）と、上記出力側ディスク４の外側面で断面円弧状の内側面４ａの底部に対応する部分とを当接させている。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のトロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニットは、以上に述べた通り構成され作用する為、トロイダル型無段変速機の組立作業の能率化により、トロイダル型無段変速機の価格低減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を、出力側ディスクとニードル軸受と止め輪とを組み合わせた状態で示す断面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】出力側ディスクユニットをトロイダル型無段変速機に組み込んだ状態で示す断面図。
【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す、図３と同様の断面図。
【図５】同第３例を示す、図３と同様の断面図。
【図６】従来から知られているトロイダル型無段変速機の基本的構成を、最大減速時の状態で示す側面図。
【図７】同じく最大増速時の状態で示す側面図。
【図８】従来の具体的構造の第１例を示す断面図。
【図９】図８のＢ−Ｂ断面図。
【図１０】従来の具体的構造の第２例を示す部分断面図。
【図１１】同第３例を示す部分断面図。
【符号の説明】
１ 入力軸
２ａ 内側面
２、２Ａ、２Ｂ 入力側ディスク
３ 出力軸
４ 出力側ディスク
４ａ 内側面
５ 枢軸
６ トラニオン
７ 変位軸
８ パワーローラ
８ａ 周面
９ 押圧装置
１０ カム板
１１ 保持器
１２ ローラ
１３ 駆動側カム面
１４ 被駆動側カム面
１５、１５ａ 入力軸
１６ ニードル軸受
１７ 貫通孔
１８ 係止溝
１９ 止め輪
２０ 鍔部
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 出力歯車
２２ キー
２３ 支持板
２４ 円孔
２５ 支持軸部
２６ 枢支軸部
２７ ラジアルニードル軸受
２８ ラジアルニードル軸受
２９ スラスト玉軸受
３０ スラストニードル軸受
３１ 外輪
３２ 駆動ロッド
３３ 駆動ピストン
３４ 駆動シリンダ
３５ 駆動軸
３６ ラジアル軸受
３７ ローディングナット
３８、３８ａ ボールスプライン
３９ 皿板ばね
４０ スラストニードル軸受
４１ 仕切り壁
４２ 玉軸受
４３ ハウジング
４４ 内側面側大径部
４５ 円筒面部
４６ 雌スプライン部
４７ 外側面側大径部
４８ スリーブ
４９ 保持器
５０ ニードル
５１ 皿板ばね
【発明の属する技術分野】
この発明に係るトロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニットは、例えば自動車用の変速機として、或は各種産業機械用の変速機として、それぞれ利用するトロイダル型無段変速機の組立作業を容易にすると共に、精度向上に基づく性能向上を図るものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用変速機として、図６〜７に略示する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が研究されている。このトロイダル型無段変速機は、例えば実開昭６２−７１４６５号公報に開示されている様に、入力軸１と同心に入力側ディスク２を支持し、この入力軸１と同心に配置した出力軸３の端部に出力側ディスク４を固定している。トロイダル型無段変速機を納めたケーシングの内側には、上記入力軸１並びに出力軸３に対して捻れの位置にある枢軸５、５を中心として揺動するトラニオン６、６を設けている。
【０００３】
即ち、これら各トラニオン６、６は、それぞれの両端部外面に上記枢軸５、５を、互いに同心に設けている。又、これら各トラニオン６、６の中間部には変位軸７、７の基端部を支持し、上記枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を揺動させる事により、上記各変位軸７、７の傾斜角度の調節を自在としている。上記各トラニオン６、６に支持した変位軸７、７の周囲には、それぞれパワーローラ８、８を回転自在に支持している。そして、これら各パワーローラ８、８を、上記入力側、出力側両ディスク２、４の、互いに対向する内側面２ａ、４ａ同士の間に挟持している。これら各内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記枢軸５を中心とする円弧を回転させて得られる凹面をなしている。そして、球状凸面に形成した上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａを、上記内側面２ａ、４ａに当接させている。
【０００４】
上記入力軸１と入力側ディスク２との間には、ローディングカム式の押圧装置９を設け、この押圧装置９によって、上記入力側ディスク２を出力側ディスク４に向け、弾性的に押圧自在としている。この押圧装置９は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器１１により転動自在に保持した複数個（例えば４個）のローラ１２、１２とから構成している。上記カム板１０の片側面（図６〜７の左側面）には、円周方向に亙る凹凸面である駆動側カム面１３を形成し、上記入力側ディスク２の外側面（図６〜７の右側面）にも、同様の形状を有する被駆動側カム面１４を形成している。そして、上記複数個のローラ１２、１２を、上記入力軸１の中心に関し放射方向の軸を中心とする回転自在に支持している。
【０００５】
上述の様に構成するトロイダル型無段変速機の使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板１０が回転すると、駆動側カム面１３が複数個のローラ１２、１２を、入力側ディスク２の外側面に形成した被駆動側カム面１４に押圧する。この結果、上記入力側ディスク２が、上記複数のパワーローラ８、８に押圧されると同時に、上記駆動側、被駆動側両カム面１３、１４と複数個のローラ１２、１２との押し付け合いに基づいて、上記入力側ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２の回転が、前記複数のパワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達され、この出力側ディスク４に固定の出力軸３が回転する。
【０００６】
入力軸１と出力軸３との回転速度比（変速比）を変える場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で減速を行なう場合には、前記各枢軸５、５を中心として前記各トラニオン６、６を所定方向に揺動させる。そして、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図６に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの中心寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接する様に、前記各変位軸７、７を傾斜させる。反対に、増速を行なう場合には、上記枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を反対方向に揺動させる。そして、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図７に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、上記各変位軸７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角度を図６と図７との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間で、中間の変速比を得られる。
【０００７】
又、図８〜９は、実願昭６３−６９２９３号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィルムに記載された、より具体化されたトロイダル型無段変速機の１例を示している。入力側ディスク２と出力側ディスク４とは、請求項の回転軸に相当する円管状の入力軸１５の周囲に、それぞれが請求項のラジアル転がり軸受に相当するニードル軸受１６、１６を介して、回転自在に支持している。即ち、上記入力側ディスク２及び出力側ディスク４の中心部には断面形状が円形である貫通孔１７、１７を、それぞれ上記各ディスク２、４の内側面と外側面とを軸方向（図８の左右方向）に貫通する状態で形成している。上記各ニードル軸受１６、１６は、上記各貫通孔１７、１７の内周面と上記入力軸１５の中間部外周面との間に設けている。又、上記各貫通孔１７、１７の内側面寄り端部内周面に形成した係止溝１８、１８には止め輪１９、１９を係止して、上記各ニードル軸受１６、１６が上記各貫通孔１７、１７から、上記各ディスク２、４の内側面側に抜け出る事を防止している。又、カム板１０は上記入力軸１５の端部（図８の左端部）外周面にスプライン係合させ、鍔部２０により上記入力側ディスク２から離れる方向への移動を阻止している。そして、このカム板１０とローラ１２、１２とにより、上記入力軸１５の回転に基づいて上記入力側ディスク２を、上記出力側ディスク４に向け押圧しつつ回転させる、ローディングカム式の押圧装置９を構成している。上記出力側ディスク４には出力歯車２１を、キー２２、２２により結合し、これら出力側ディスク４と出力歯車２１とが同期して回転する様にしている。
【０００８】
１対のトラニオン６、６の両端部は１対の支持板２３、２３に、揺動並びに軸方向（図８の表裏方向、図９の左右方向）に亙る変位自在に支持している。そして、上記各トラニオン６、６の中間部に形成した円孔２４、２４部分に、変位軸７、７を支持している。これら各変位軸７、７は、互いに平行で且つ偏心した支持軸部２５、２５と枢支軸部２６、２６とを、それぞれ有する。このうちの各支持軸部２５、２５を上記各円孔２４、２４の内側に、ラジアルニードル軸受２７、２７を介して、回転自在に支持している。又、上記各枢支軸部２６、２６の周囲にパワーローラ８、８を、別のラジアルニードル軸受２８、２８を介して、回転自在に支持している。
【０００９】
尚、上記１対の変位軸７、７は、上記入力軸１５に対して１８０度反対側位置に設けている。又、これら各変位軸７、７の各枢支軸部２６、２６が各支持軸部２５、２５に対し偏心している方向は、上記入力側、出力側両ディスク２、４の回転方向に関し同方向（図９で左右逆方向）としている。又、偏心方向は、上記入力軸１５の配設方向に対しほぼ直交する方向としている。従って、上記各パワーローラ８、８は、上記入力軸１５の配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。この結果、回転力の伝達状態で構成各部材に加わる大きな荷重に基づく、これら構成各部材の弾性変形に起因して、上記各パワーローラ８、８が上記入力軸１５の軸方向（図８の左右方向、図９の表裏方向）に変位する傾向となった場合でも、上記構成各部品に無理な力を加える事なく、この変位を吸収できる。
【００１０】
又、上記各パワーローラ８、８の外側面と上記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パワーローラ８、８の外側面の側から順に、スラスト玉軸受２９、２９とスラストニードル軸受３０、３０とを設けている。このうちのスラスト玉軸受２９、２９は、上記各パワーローラ８、８に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ８、８の回転を許容するものである。又、上記各スラストニードル軸受３０、３０は、上記各パワーローラ８、８から上記各スラスト玉軸受２９、２９を構成する外輪３１、３１に加わるスラスト荷重を支承しつつ、前記各枢支軸部２６、２６及び上記外輪３１、３１が、前記支持軸部２５、２５を中心に揺動する事を許容する。
【００１１】
更に、上記各トラニオン６、６の一端部（図９の左端部）にはそれぞれ駆動ロッド３２、３２を結合し、これら各駆動ロッド３２、３２の中間部外周面に駆動ピストン３３、３３を固設している。そして、これら各駆動ピストン３３、３３を、それぞれ駆動シリンダ３４、３４内に油密に嵌装している。
【００１２】
上述の様に構成するトロイダル型無段変速機の場合には、入力軸１５の回転は、押圧装置９を介して入力側ディスク２に伝わる。そして、この入力側ディスク２の回転が、１対のパワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝わり、更にこの出力側ディスク４の回転が、出力歯車２１より取り出される。入力軸１５と出力歯車２１との間の回転速度比を変える場合には、上記１対の駆動ピストン３３、３３を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３３、３３の変位に伴って上記１対のトラニオン６、６が、それぞれ逆方向に変位し、例えば図９の下側のパワーローラ８が同図の右側に、同図の上側のパワーローラ８が同図の左側に、それぞれ変位する。この結果、これら各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記入力側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａとの当接部に作用する、接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って上記各トラニオン６、６が、支持板２３、２３に枢支された枢軸５、５を中心として、互いに逆方向に揺動する。この結果、前述の図６〜７に示した様に、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記各内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、上記入力軸１５と出力歯車２１との間の回転速度比が変化する。
【００１３】
尚、この様に上記入力軸１５と出力歯車２１との間で回転力の伝達を行なう際には、構成各部材の弾性変形に基づいて上記各パワーローラ８、８が、上記入力軸１５の軸方向に変位し、これら各パワーローラ８、８を枢支している前記各変位軸７、７が、前記各支持軸部２５、２５を中心として僅かに回動する。この回動の結果、前記各スラスト玉軸受２９、２９の外輪３１、３１の外側面と上記各トラニオン６、６の内側面とが相対変位する。これら外側面と内側面との間には、前記各スラストニードル軸受３０、３０が存在する為、この相対変位に要する力は小さい。従って、上述の様に各変位軸７、７の傾斜角度を変化させる為の力が小さくて済む。
【００１４】
更に、伝達可能なトルクを増大すべく、図１０〜１１に示す様に、入力軸１５ａの周囲に入力側ディスク２Ａ、２Ｂと出力側ディスク４、４とを２個ずつ設け、これら２個ずつの入力側ディスク２Ａ、２Ｂと出力側ディスク４、４とを動力の伝達方向に関して互いに並列に配置する構造も、従来から知られている。これら図１０〜１１に示した構造は何れも、上記入力軸１５ａの中間部周囲に出力歯車２１ａを、この入力軸１５ａに対する回転を自在として支持し、この出力歯車２１ａの中心部に設けた円筒部の両端部に上記各出力側ディスク４、４を、スプライン係合させている。そして、これら各出力側ディスク４、４の内周面と上記入力軸１５ａの外周面との間にニードル軸受１６、１６を設け、これら各出力側ディスク４、４を上記入力軸１５ａの周囲に、この入力軸１５ａに対する回転、並びにこの入力軸１５ａの軸方向に亙る変位を自在に支持している。又、上記各入力側ディスク２Ａ、２Ｂは、上記入力軸１５ａの両端部に、この入力軸１５ａと共に回転自在に支持している。この入力軸１５ａは、駆動軸３５により、ローディングカム式の押圧装置９を介して回転駆動する。尚、この駆動軸３５の先端部（図１０〜１１の左端部）外周面と上記入力軸１５ａの基端部（図１０〜１１の右端部）内周面との間には、滑り軸受、ニードル軸受等のラジアル軸受３６を設けている。従って、上記駆動軸３５と入力軸１５ａとは、互いに同心に配置された状態のまま、回転方向に亙る若干の変位自在に組み合わされている。
【００１５】
但し、一方（図１０〜１１の左方）の入力側ディスク２Ａは、背面（図１０〜１１の左面）をローディングナット３７に、直接（図１１に示した構造の場合）又は大きな弾力を有する皿板ばね５１を介して（図１０に示した構造の場合）突き当てて、上記入力軸１５ａに対する軸方向（図１０〜１１の左右方向）の変位を実質的に阻止している。これに対して、カム板１０に対向する入力側ディスク２Ｂは、ボールスプライン３８により上記入力軸１５ａに、軸方向に亙る変位自在に支持している。そして、この入力側ディスク２Ｂの背面（図１０〜１１の右面）とカム板１０の前面（図１０〜１１の左面）との間に、皿板ばね３９とスラストニードル軸受４０とを、互いに直列に設けている。このうちの皿板ばね３９は、上記各ディスク２Ａ、２Ｂ、４の内側面２ａ、４ａとパワーローラ８、８の周面８ａ、８ａとの当接部に予圧を付与する役目を果たす。又、スラストニードル軸受４０は、押圧装置９の作動時に、上記入力側ディスク２Ｂとカム板１０との相対回転を許容する役目を果たす。
【００１６】
又、図１０に示した構造例の場合、前記出力歯車２１ａはハウジングの内側に設けた仕切壁４１に、それぞれがアンギュラ型である１対の玉軸受４２、４２により、軸方向に亙る変位を阻止した状態で、回転自在に支持している。これに対して図１１に示した構造例の場合、出力歯車２１ａの軸方向に亙る変位は自在である。尚、上述した図１０〜１１に示した様に、２個ずつの入力側ディスク２Ａ、２Ｂと出力側ディスク４、４とを動力の伝達方向に関して互いに並列に配置する、所謂ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機が、カム板１０に対向する一方又は双方の入力側ディスク２Ａ、２Ｂをボールスプライン３８、３８ａにより上記入力軸１５ａに、軸方向に亙る変位自在に支持している理由は、これら両ディスク２Ａ、２Ｂの回転を完全に同期させつつ、上記押圧装置９の作動に伴う構成各部材の弾性変形に基づいて上記両ディスク２Ａ、２Ｂが、上記入力軸１５ａに対し軸方向に変位する事を許容する為である。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様に構成され作用するトロイダル型無段変速機を組み立てる場合に従来は、このトロイダル型無段変速機の本体を収納するハウジング４３（図９）の内側に構成各部材を、順番に組み付ける様にしていた。従って、構成各部材が正しく機能するか否かは、これら構成各部材を上記ハウジング４３内に総て組み付けた後でしか確認できなかった。
一方、トロイダル型無段変速機の効率並びに耐久性を確保する為には、構成各部材が正しく機能しなければならない。この為、一部の構成部材のみが正しく機能しない場合でも、上記ハウジング４３内で組み立てたトロイダル型無段変速機の分解及び再組立を行なわなければならない。
従って、上述の様にしてトロイダル型無段変速機の組立作業を行なうと、トロイダル型無段変速機の製造作業が面倒で、コストの低廉化を図れない。
本発明のトロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニットは、この様な事情に鑑みて、発明したものである。
【００１８】
【課題を解決する為の手段】
本発明のトロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニットは、内側面を断面円弧状の凹面とし、中心部に軸方向に貫通する断面形状が円形である貫通孔を有し、回転軸の中間部周囲にこの回転軸に対する回転を自在に支持する出力側ディスクと、上記貫通孔の内側に配置したラジアル転がり軸受と、この貫通孔の内周面に形成した係止溝に係止し、このラジアル転がり軸受がこの貫通孔から抜け出る事を防止する止め輪とを備える。又、この貫通孔の内周面は、軸方向中間部の内側面寄り部分に設けられ、上記ラジアル転がり軸受の外輪軌道として機能する円筒面部と、内側面側の軸方向端部に設けられてこの円筒面部よりも大きな内径を有する内側面側大径部とを有するものである。そして、上記ラジアル転がり軸受及び上記止め輪を上記出力側ディスクに対し、トロイダル型無段変速機を構成する他の部材と共にハウジング内に組み付ける以前に、このトロイダル型無段変速機の組立完了後の位置関係に予め組み立てておく。
【００１９】
【作用】
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニットを含んで構成するトロイダル型無段変速機は、前述した従来のトロイダル型無段変速機と同様の作用に基づき、入力側ディスクと出力側ディスクとの間で回転力の伝達を行ない、更にトラニオンの傾斜角度を変える事により、これら両ディスク同士の間の回転速度比を変える。
【００２０】
特に、本発明のトロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニットの場合には、互いに別体の部材である出力側ディスクとラジアル転がり軸受と止め輪とを、トロイダル型無段変速機への組み付け以前に、このトロイダル型無段変速機の組立完了後の位置関係に予め組み立てている。この為、上記出力側ディスクユニットの構成各部材が正しく機能するか否かを、これら構成各部材をハウジング内に組み付けてトロイダル型無段変速機を構成する以前に確認できる。従って、このハウジング内に上記出力側ディスクユニットを含む多数のユニット及び部材を組み付けて構成したトロイダル型無段変速機全体を分解、再組立する等の面倒な作業を要する事なく、トロイダル型無段変速機の効率並びに耐久性を確保すべく、上記出力側ディスクユニットの構成各部材同士の位置関係を高精度に維持できる。更に、内側面側大径部の内径を円筒面部の内径よりも大きくしている為、係止溝への止め輪の係止作業を容易に行なえる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本発明の特徴は、トロイダル型無段変速機を構成する出力側ディスク４の内側に、ニードル軸受１６及び止め輪１９を組み付けた構造をユニット化した点にある。その他の部分の構造及び作用に就いては、前述した従来構造と同様である為、重複する図示及び説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２２】
上記出力側ディスク４は、軸受鋼等の硬質金属に鍛造加工を施す事により一体形成したもので、内側面４ａを断面円弧状の凹面とし、中心部に断面形状が円形である貫通孔１７を、軸方向（図１〜３の左右方向）に貫通する状態で設けている。この様な出力側ディスク４は、図３に示す様に、回転軸である入力軸１５ａの中間部周囲に、この入力軸１５ａに対する回転を自在に支持する。この為に、上記貫通孔１７の内周面には、ラジアル転がり軸受であるニードル軸受１６を配置している。上記貫通孔１７の内周面は、内側面側大径部４４と、円筒面部４５と、雌スプライン部４６と、外側面側大径部４７とを、内側面側から外側面側に向け（図１の左から右に）、軸方向に関して互いに直列に配置して成る。
【００２３】
このうちの円筒面部４５は、軸方向中間部の内側面寄り（図１の左寄り）部分に設けられたもので、上記ニードル軸受１６の外輪軌道として機能する。又、上記雌スプライン部４６は、上記入力軸１５ａの中間部周囲に、この入力軸１５ａに対する回転自在に配置したスリーブ４８（図３）の端部に形成した雄スプライン部に係合して、上記出力側ディスク４を上記スリーブ４８に、同期した回転を自在に結合する。更に、上記外側面側大径部４７は、上記雌スプライン部４６と雄スプライン部とを係合させた状態で、上記スリーブ４８の中間部でこの雄スプライン部よりも中央寄り部分に密に外嵌し、このスリーブ４８の中心軸と上記出力側ディスク４の中心軸とを一致させる。尚、上記出力側ディスク４の回転を取り出す為の出力歯車２１ａは、上記スリーブ４８の中間部外周面に、このスリーブ４８と一体に形成している。又、このスリーブ４８はハウジング４３内に設けた仕切壁４１の内側に、それぞれがアンギュラ型である１対の玉軸受４２、４２により、回転自在に支持している。
【００２４】
又、上記円筒面部４５の内側には、保持器４９により複数本のニードル５０、５０を転動自在に保持して成る、上記ニードル軸受１６を配置している。トロイダル型無段変速機への組み付け状態で、このニードル軸受１６を構成する上記各ニードル５０、５０の転動面は、内輪軌道として機能する、上記入力軸１５ａの中間部外周面に当接する。又、上記内側面側大径部４４と円筒面部４５との間には係止溝１８を形成し、この係止溝１８に止め輪１９を係止して、上記ニードル軸受１６が上記円筒面部４５の内側から、上記内側面側大径部４４側（図１〜２の左側）に抜け出る事を防止している。尚、上記ニードル軸受１６が上記円筒面部４５の内側から上記外側面側大径部４７側に抜け出る事は、上記保持器４９と上記雌スプライン部４６の端縁との係合により防止する。
【００２５】
上記円筒面部４５の内径Ｒ45及び上記外側面側大径部４７の内径Ｒ47は、上記雌スプライン部４６の溝底の外接円の直径Ｄ46よりも大きく（Ｒ45＞Ｄ46、Ｒ47＞Ｄ46）している。従って、上記雌スプライン部４６を構成する為の凹溝を前記貫通孔１７の内周面に形成する作業を、ブローチ加工により能率良く行なう事ができ、上記雌スプライン部４６を有する前記出力側ディスク４の製作費低減を図れる。尚、上記雌スプライン部４６のスプラインモジュールは、前記スリーブ４８の端部に形成した雄スプライン部の肉厚を確保して、これら両スプライン部同士の係合部でのトルク容量を確保する面から、１〜２程度にするのが好ましい。尚、スプライン係合部の許容トルクは、モジュール、歯数、スプライン長さにより決まる。更に、上記内側面側大径部４４の内径Ｒ44は、上記円筒面部４５の内径Ｒ45よりも更に大きい（Ｒ 44 ＞Ｒ 45 ）。この様に内側面側大径部４４の内径Ｒ44を大きくしている為、上記係止溝１８に止め輪１９を係止する作業を容易に行なえる。
【００２６】
上述の様な形状の貫通孔１７を中心部に形成した前記出力側ディスク４と、前記保持器４９とニードル５０、５０とから成るニードル軸受１６と、上記止め輪１９とは、図３に示す様にトロイダル型無段変速機に組み付ける以前に、図１に示す様に、このトロイダル型無段変速機の組立完了後の位置関係に予め組み立てておく。そして、これら各部材４、４９、５０、１９を図１に示す様に組み立てた状態で、これら構成各部材４、４９、５０、１９が正しく機能するか否かを、これら構成各部材４、４９、５０、１９を、図３に示す様にハウジング４３内に組み付ける以前に確認しておく。そして、正しく機能する事を確認した出力側ディスクユニットを、他の構成部材と共に、図３に示す様にハウジング４３内に組み付けてトロイダル型無段変速機を構成する。従って、このハウジング４３内に上記出力側ディスクユニットを含む多数のユニット及び部材を組み付けて構成したトロイダル型無段変速機全体を分解、再組立する等の面倒な作業を要する事なく、トロイダル型無段変速機の効率並びに耐久性を確保すべく、上記出力側ディスクユニットの構成各部材同士の位置関係を高精度に維持できる。尚、上記構成各部材４、４９、５０、１９を組み立てて図１に示す様な出力側ディスクユニットを構成した状態で、これら構成各部材４、４９、５０、１９の表面には防錆油を塗布しておく。この防錆油としては、上記ハウジング４３内に注入するトラクション油と混ざった場合にもこのトラクション油を劣化させる事のない、指定防錆油を使用する事が好ましい。
【００２７】
尚、図３に示す様に、ハウジング４３内に上記出力側ディスクユニットを含む構成各部材を組み付けてトロイダル型無段変速機を構成した状態で、各出力側ディスク４、４の内側面４ａ、４ａと各入力側ディスク２Ａ、２Ｂの内側面２ａ、２ａとの間には、それぞれ２個又は３個ずつのパワーローラ８、８（図６〜１１参照）を挟持する。これら各内側面４ａ、２ａ同士の間に挟持するパワーローラ８、８の数が２個ずつである場合には、上記各入力側ディスク２Ａ、２Ｂから上記各出力側ディスク４、４への動力伝達時に、これら各出力側ディスク４、４の中心部に形成した前記貫通孔１７、１７の内周面形状が、楕円形に弾性変形する。この様な変形に拘らず、前記ニードル軸受１６を構成する各ニードル５０、５０の転動面の端部に過大な荷重（エッヂロード）が加わる事を防止する為、上記各ニードル５０、５０として、転動面に大きなクラウニングを施したものを使用する事が好ましい。
【００２８】
次に、図４は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の構造は、各入力側ディスク２Ａ、２Ｂから各出力側ディスク４、４への動力伝達時にこれら各出力側ディスク４、４の弾性変形を抑え、これら各出力側ディスク４、４の耐久性を確保できる構造を実現すべく考えたものである。即ち、上記動力伝達時に上記各出力側ディスク４、４には、それぞれ２〜３個ずつのパワーローラ８、８（図６〜１１参照）から大きなスラスト荷重が加わる。上記各出力側ディスク４、４は、このスラスト荷重に基づいて繰り返し弾性変形するが、この弾性変形量が大きくなると、上記各出力側ディスク４、４の耐久性を確保する事が難しくなる。特に、トロイダル型無段変速機が減速状態で運転される際には、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが上記各出力側ディスク４、４の内側面４ａ、４ａの外周寄り部分に当接する。これら各出力側ディスク４、４の軸方向に関する肉厚は、上記外周寄り部分が最も小さく、上記減速状態での運転時の弾性変形量が大きくなりがちである。
【００２９】
そこで、本例の場合には、前述した図１１の構造と同様に、トロイダル型無段変速機の構造を、１対の出力側ディスク４、４同士の間に仕切壁４１（図３、１０）を設けない構造とすると共に、スリーブ４８の中間部外周面に設けた出力歯車２１ｂの両側面外周寄り部分を、上記各出力側ディスク４、４の外側面外周寄り部分に当接させて、上記減速状態での運転時に上記各出力側ディスク４、４の外周寄り部分の弾性変形を抑える様にしている。即ち、上記各出力側ディスク４、４の外側面の内周寄り部分と外周寄り部分とを、上記出力歯車２１ｂの側面の内周寄り部分と外周寄り部分とを、それぞれ入力軸１５ａに対し直角方向に存在する単一平面上に位置させて、これら各部分同士を互いに当接させている。従って、上記各出力側ディスク４、４の外側面は上記出力歯車２１ｂにより、それぞれの内径寄り部分を支持（バックアップ）されるだけでなく、これら各出力側ディスク４、４の軸方向に関する厚さが最も薄くなっている（断面円弧状の内側面４ａの底部に対応する）部分が、上記出力歯車２１ｂにより支持されている。従って、特に上記各出力側ディスク４、４の肉厚を大きくしなくても、トロイダル型無段変速機の運転時に於ける、上記各出力側ディスク４、４の弾性変形を抑えて、これら各出力側ディスク４、４の耐久性を確保する事が容易になる。従って、トロイダル型無段変速機の軽量化と耐久性確保との両立を図れる。
【００３０】
次に、図５は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合も、上述した第２例の場合と同様に、入力側ディスク２から出力側ディスク４への動力伝達時に出力側ディスク４の弾性変形を抑え、この出力側ディスク４の耐久性を確保できる構造を実現するものである。上述した第２例の場合、この様な構造を、前述の図１１に示した様な、入力側ディスク２Ａ、２Ｂと出力側ディスク４、４とを２個ずつ設けた、所謂ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機に適用しているのに対して、本例の場合には、前述の図８に示した様な、入力側ディスク２と出力側ディスク４とを１個ずつ設けた、所謂シングルキャビティ型のトロイダル型無段変速機に適用したものである。この為に本例の場合には、出力歯車２１ｃの外周寄り部分を幅広に形成し、この外周寄り部分の片側面（図５の左側面）と、上記出力側ディスク４の外側面で断面円弧状の内側面４ａの底部に対応する部分とを当接させている。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のトロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニットは、以上に述べた通り構成され作用する為、トロイダル型無段変速機の組立作業の能率化により、トロイダル型無段変速機の価格低減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を、出力側ディスクとニードル軸受と止め輪とを組み合わせた状態で示す断面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】出力側ディスクユニットをトロイダル型無段変速機に組み込んだ状態で示す断面図。
【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す、図３と同様の断面図。
【図５】同第３例を示す、図３と同様の断面図。
【図６】従来から知られているトロイダル型無段変速機の基本的構成を、最大減速時の状態で示す側面図。
【図７】同じく最大増速時の状態で示す側面図。
【図８】従来の具体的構造の第１例を示す断面図。
【図９】図８のＢ−Ｂ断面図。
【図１０】従来の具体的構造の第２例を示す部分断面図。
【図１１】同第３例を示す部分断面図。
【符号の説明】
１ 入力軸
２ａ 内側面
２、２Ａ、２Ｂ 入力側ディスク
３ 出力軸
４ 出力側ディスク
４ａ 内側面
５ 枢軸
６ トラニオン
７ 変位軸
８ パワーローラ
８ａ 周面
９ 押圧装置
１０ カム板
１１ 保持器
１２ ローラ
１３ 駆動側カム面
１４ 被駆動側カム面
１５、１５ａ 入力軸
１６ ニードル軸受
１７ 貫通孔
１８ 係止溝
１９ 止め輪
２０ 鍔部
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 出力歯車
２２ キー
２３ 支持板
２４ 円孔
２５ 支持軸部
２６ 枢支軸部
２７ ラジアルニードル軸受
２８ ラジアルニードル軸受
２９ スラスト玉軸受
３０ スラストニードル軸受
３１ 外輪
３２ 駆動ロッド
３３ 駆動ピストン
３４ 駆動シリンダ
３５ 駆動軸
３６ ラジアル軸受
３７ ローディングナット
３８、３８ａ ボールスプライン
３９ 皿板ばね
４０ スラストニードル軸受
４１ 仕切り壁
４２ 玉軸受
４３ ハウジング
４４ 内側面側大径部
４５ 円筒面部
４６ 雌スプライン部
４７ 外側面側大径部
４８ スリーブ
４９ 保持器
５０ ニードル
５１ 皿板ばね
Claims (3)
- 内側面を断面円弧状の凹面とし、中心部に軸方向に貫通する断面形状が円形である貫通孔を有し、回転軸の中間部周囲にこの回転軸に対する回転を自在に支持する出力側ディスクと、上記貫通孔の内側に配置したラジアル転がり軸受と、この貫通孔の内周面に形成した係止溝に係止し、このラジアル転がり軸受がこの貫通孔から抜け出る事を防止する止め輪とを備え、この貫通孔の内周面は、軸方向中間部の内側面寄り部分に設けられ、上記ラジアル転がり軸受の外輪軌道として機能する円筒面部と、内側面側の軸方向端部に設けられてこの円筒面部よりも大きな内径を有する内側面側大径部とを有するものであり、上記ラジアル転がり軸受及び上記止め輪を上記出力側ディスクに対し、トロイダル型無段変速機を構成する他の部材と共にハウジング内に組み付ける以前に、このトロイダル型無段変速機の組立完了後の位置関係に予め組み立てたトロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニット。
- 貫通孔の内周面の外側面側の軸方向端部に外側面側大径部が、軸方向中間部の外側面寄り部分に雌スプライン部が、それぞれ設けられており、円筒面部及び外側面側大径部の内径が、この雌スプライン部の溝底の外接円の直径よりも大きい、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニット。
- 回転軸の中間部でトロイダル型無段変速機への組み付け状態に於いて出力側ディスクの外側面に対向する部分には、この出力側ディスクと同期して回転する出力歯車を回転自在に支持し、この出力歯車の一部で上記出力側ディスクの肉厚が最も薄くなっている部分に対向する部分は、この出力側ディスクの外側面に当接させる、請求項１〜２の何れかに記載したトロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニット。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33554097A JP3740812B2 (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | トロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニット |
| US09/277,959 US6238318B1 (en) | 1997-11-21 | 1999-03-29 | Power roller unit and output disc unit for torodial type continuously variable transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33554097A JP3740812B2 (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | トロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11166605A JPH11166605A (ja) | 1999-06-22 |
| JP3740812B2 true JP3740812B2 (ja) | 2006-02-01 |
Family
ID=18289726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33554097A Expired - Fee Related JP3740812B2 (ja) | 1997-11-21 | 1997-12-05 | トロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3740812B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1089268B1 (en) | 1999-09-21 | 2006-02-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | An optical pickup with improved optical properties, and a method for manufacturing the optical pickup |
| JP4378671B2 (ja) * | 2001-07-19 | 2009-12-09 | 日本精工株式会社 | トロイダル型無段変速機 |
| JP4758809B2 (ja) * | 2006-04-21 | 2011-08-31 | 日本精工株式会社 | トロイダル型無段変速機 |
| JP6183163B2 (ja) * | 2013-11-07 | 2017-08-23 | 日本精工株式会社 | トロイダル型無段変速機 |
| JP6221665B2 (ja) * | 2013-11-14 | 2017-11-01 | 日本精工株式会社 | トロイダル型無段変速機 |
| JP5885371B1 (ja) | 2015-08-07 | 2016-03-15 | 株式会社エフ・シー・シー | 無段変速機 |
-
1997
- 1997-12-05 JP JP33554097A patent/JP3740812B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11166605A (ja) | 1999-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7195576B2 (en) | Continuously variable transmission apparatus | |
| JP3885650B2 (ja) | 無段変速装置 | |
| JP3870592B2 (ja) | ハーフトロイダル型無段変速機 | |
| JP3740812B2 (ja) | トロイダル型無段変速機用出力側ディスクユニット | |
| JPH08135747A (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP3750294B2 (ja) | トロイダル型無段変速機及びその組立方法 | |
| JP3783626B2 (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP3870594B2 (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP3829512B2 (ja) | トロイダル型無段変速機用入力側ディスクユニット | |
| JP3899745B2 (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP3424560B2 (ja) | トロイダル型無段変速機用入力側ディスクユニット | |
| JP3627459B2 (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP4019549B2 (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP4182593B2 (ja) | トロイダル型無段変速機用入力側ディスクユニット | |
| JP3743147B2 (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP4103228B2 (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP3458495B2 (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP2012197911A (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP3617265B2 (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP4032549B2 (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP3982104B2 (ja) | トロイダル型無段変速機用ローディングカム装置の推力測定方法 | |
| JP4089085B2 (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP4026237B2 (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP3899761B2 (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP4013369B2 (ja) | トロイダル型無段変速機の組立方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040921 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050802 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050922 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051018 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051031 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081118 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091118 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101118 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111118 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111118 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121118 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121118 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131118 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |