JP5939015B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents
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Description
即ち、前記パワーローラ9を前記各ディスク7a、7b、8の軸方向に変位させる必要が生じると、前記外輪36が前記円筒状凸面34の中心軸イを中心として揺動変位する。この揺動変位に基づき、前記パワーローラ9の周面のうちで、前記各ディスク7a、7b、8の軸方向片側面と転がり接触する部分が、これら各ディスク7a、7b、8の軸方向に変位し、前記接触状態を適正に維持する。
このうちの各ディスクは、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、相対回転を可能に支持されている。
又、前記各トラニオンは、前記各パワーローラを支持する為の支持梁部と、この支持梁部の両端部から前記各ディスクの径方向に関して内側に折れ曲がった、前記各トラニオン毎に1対ずつの折れ曲がり部と、これら両折れ曲がり部の互いに反対側の側面である外側面に互いに同心に設けられた1対の傾転軸とを備える。
又、前記各支持板は、前記各トラニオンの支持梁部を前記各傾転軸の軸方向に関して両側から挟む位置に支持されていて、これら各傾転軸に整合する部分にそれぞれ円形の保持孔を設けている。
又、前記各トラニオンは、前記各ディスクの軸方向に関してこれら各ディスクの軸方向側面同士の間位置の周方向に関して複数箇所に配置されていて、それぞれの両端部に設けた前記各傾転軸を前記各支持板に設けた前記各保持孔の内側に、ラジアル軸受により揺動変位を可能に支持されている。
更に、前記各パワーローラは、前記各トラニオンを構成する前記支持梁部の内側面に、それぞれ転がり軸受を介して回転自在に、且つ、前記各ディスクの軸方向の変位を可能に支持された状態で、球状凸面としたそれぞれの周面を、前記各ディスクの軸方向片側面にそれぞれ転がり接触させている。
或いは、請求項3に記載した発明の様に、前記各突条を、前記各トラニオンの両端面を構成する肩部の外側面のうちで、前記各傾転軸の径方向に関して中間部に設ける。そして、この肩部の外側面のうち、前記各突条の両側部分を、同一平面上に存在させる。
或いは、請求項5に記載した発明の様に、前記仮想平面に関する、前記各突条の断面形状を台形とする。そして、これら各突条の頂部を、中立状態で前記各支持板の側面と平行な平面とする。
或いは、請求項6に記載した発明の様に、前記仮想平面に関する、前記各突条の断面形状を傾斜台形とする。そして、これら各突条の頂部を、前記各傾転軸から離れるに従って前記各肩部の外側面からの突出量が少なくなる方向に傾斜した傾斜面とする。
即ち、各傾転軸を中心とする部分円弧状の各突条を、各トラニオンと一体に造るが、元々高い形状精度及び寸法精度を要求されるこれら各トラニオンと一体に造る事で、前記各突条に関しても、特に余分なコストを要する事なく(これら各トラニオンの製造コストを大幅に高くする事なく)、十分な形状精度及び寸法精度を確保できる。この為、前記各トラニオンと各支持板との位置関係が不適切になる事を防止できる。又、前記各突条が、前記各傾転軸を中心とする部分円弧状であるから、変速比の調節時に前記各トラニオンがこれら各傾転軸を中心として揺動変位する際に、前記各突条はこれら各傾転軸の周囲で回転方向に往復移動するのみで、径方向に変位する事はない。従って、前記各突条の頂部と各支持板の側面との擦れ合い部に作用する摩擦抵抗を低く抑えられる。これらにより、コストを抑えつつ、前記変速動作の円滑化を図れる。
これに対して、請求項3に記載した発明の場合には、前記各傾転軸の外周面の仕上加工が多少面倒にはなるが、これら各傾転軸の中心から、前記各突条の先端と前記各支持板の側面との摺接部までの距離を短くできる。この距離を短くできる事で、前記各傾転軸を中心として前記各トラニオンが揺動変位する際の抵抗(モーメント)をより低く抑えられて、前記変速動作をより円滑化できる。
図1〜4は、請求項1、2、4に対応する、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、円滑な変速動作を確保し易い構造を低コストで造るべく、各トラニオン11a、11aの両端部に設けた肩部40、40の外側面に突条43、43を、これら各トラニオン11a、11aと一体に設ける点にある。その他の部分の構成及び作用は、前述の図19〜26に記載した構造を含めて、従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
即ち、前記各傾転軸24a、24bを中心とする部分円弧状である、前記各突条43、43を、前記各トラニオン11a、11aと一体に造る。これら各トラニオン11a、11aは、僅かな形状誤差や寸法誤差も、トラクション部の位置や面圧に無視できない程の影響を及ぼす為、元々高い形状精度及び寸法精度を要求される。即ち、前記各トラニオン11a、11aは、金属製の素材に、冷間鍛造等の塑性加工と、仕上の為の切削加工及び研削加工を施して造るが、これら各加工に就いては、元々高い精度を要求されている。従って、前記各突条43、43を前記各トラニオン11a、11aと一体に造れば、特に余分なコストを要する事なく、十分な形状精度及び寸法精度を確保した状態で、前記各突条43、43を造れる。言い換えれば、前記各トラニオン11a、11aの製造コストを大幅に高くする事なく、十分な精度を有する前記各突条43、43を得られる。この為、トロイダル型無段変速機の製造コストの上昇を抑えつつ、前記各トラニオン11a、11aと各支持板12a、12bとの位置関係が不適切になる事を防止できる。
図5〜7は、請求項1、2、5に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、各傾転軸24bの中心を含む仮想平面に関する、各突条43a、43aの断面形状を、台形としている。そして、これら各突条43a、43aの頂部を、中立状態で、各支持板12bの側面と平行な平面としている。尚、この中立状態とは、トロイダル型無段変速機の変速比を一定とした(変速動作を行っていない)状態で、各トラニオン11aの位置が、前述した中立位置に存在する状態を言う。
この様な本例の構造によれば、トロイダル型無段変速機の運転時の多くの割合を占める、前記中立状態時に、前記各突条43a、43aの頂部と各支持板12aの側面との当接部の面圧を低く抑えて、この当接部の摩耗を抑えられる。従って、本例の構造は、大きなトルクを伝達する必要があるトロイダル型無段変速機に好適である。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第1例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
図8〜10は、請求項1、2、6に対応する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合には、各傾転軸24bの中心を含む仮想平面に関する、各突条43b、43bの断面形状を、傾斜台形としている。そして、これら各突条43b、43bの頂部を、各傾転軸24bから離れるに従って各肩部40、40の外側面からの突出量が少なくなる方向に傾斜した傾斜面としている。
この様な本例の構造によれば、前記各突条43b、43bの頂部と各支持板12aの側面との当接部の面圧が中立状態で高くなる代わりに、変速動作時に、各トラニオン11aの弾性変形に伴い前記各支持板12aの側面と前記各突条43b、43bの側面(頂部)との成す角度が小さくなって(これら両側面がほぼ平行になって)、前記各トラニオン11aと前記各支持板12aとの相対変位を円滑に行わせる事ができる。従って、本例の構造は、伝達するトルクが小さくて済むトロイダル型無段変速機に好適である。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例及び上述した実施の形態の第2例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
図11〜13は請求項1、3、4に対応する、図14〜16は請求項1、3、5に対応する、図17〜18は請求項1、3、6に対応する、それぞれ本発明の実施の形態の第4〜6例を示している。これら各例の構造の場合には、それぞれ、各トラニオン11aの両端面に形成した突条43、43a、43bの位置を、肩部40、40の外側面のうちで、各傾転軸24bの径方向に関して中間部に設けている。又、前記各肩部40、40の外側面のうち、前記各突条43、43a、43bの両側部分を、同一平面上に存在させている。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1〜3例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
又、トラニオンとパワーローラとの係合部の構造に関しても、図1〜18に示した実施の形態の各例の様に、スラスト玉軸受の外輪をトラニオンの支持梁部に対し、部分円筒面同士の係合により揺動変位可能に支持する構造に限らずに実施できる。即ち、前述の図19〜22に示した従来構造の様に、それぞれが平面である、スラスト玉軸受の外輪の外側面とトラニオンの支持梁部の内側面との間にスラスト軸受を設けて、各ディスクの軸方向に関するパワーローラの変位を可能にする構造に関して、本発明を実施する事もできる。
更には、図19〜22に示した様な、1対の入力側ディスクを設けた、所謂ダブルキャビティ型の構造に限らず、入力ディスクと出力ディスクとを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関して本発明を実施する事もできる。
2 遊星歯車式変速機
3 低速用クラッチ
4 高速用クラッチ
5 入力軸
6 出力軸
7a、7b 入力側ディスク
8 出力側ディスク
9 パワーローラ
10 玉軸受
11、11a トラニオン
12a、12b 支持板
13 ケーシング
14、14a、14b アクチュエータボディー
15 連結板
16 支柱
17a、17b 支持ポスト部
18 支持部
19 ボルト
20 ボルト
21a、21b 支持孔
22、22a 支持梁部
23a、23b 折れ曲がり部
24a、24b 傾転軸
25 偏心軸
26a、26b、26c、26d 転がり軸受
27a、27b 保持孔
28 ラジアルニードル軸受
29 外輪
30 ニードル
31 天板部
32 位置決めスリーブ
33a、33b アクチュエータ
34 円筒状凸面
35 スラスト玉軸受
36 外輪
37 凹部
38 支持軸
39 段差面
40 肩部
41 円孔
42 鋼球
43、43a、43b 突条
44 凹溝
Claims (6)
- 少なくとも1対のディスクと、複数のトラニオンと、これら各トラニオンと同数のパワーローラと、複数の支持板とを備え、
このうちの各ディスクは、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、相対回転を可能に支持されたものであり、
前記各トラニオンは、前記各パワーローラを支持する為の支持梁部と、この支持梁部の両端部から前記各ディスクの径方向に関して内側に折れ曲がった、前記各トラニオン毎に1対ずつの折れ曲がり部と、これら両折れ曲がり部の互いに反対側の側面である外側面に互いに同心に設けられた1対の傾転軸とを備えたものであり、
前記各支持板は、前記各トラニオンの支持梁部を前記各傾転軸の軸方向に関して両側から挟む位置に支持されていて、これら各傾転軸に整合する部分にそれぞれ円形の保持孔を設けたものであり、
前記各トラニオンは、前記各ディスクの軸方向に関してこれら各ディスクの軸方向側面同士の間位置の周方向に関して複数箇所に配置されていて、それぞれの両端部に設けた前記各傾転軸を前記各支持板に設けた前記各保持孔の内側に、ラジアル軸受により揺動変位を可能に支持されており、
前記各パワーローラは、前記各トラニオンを構成する前記支持梁部の内側面に、それぞれ転がり軸受を介して回転自在に、且つ、前記各ディスクの軸方向の変位を可能に支持された状態で、球状凸面としたそれぞれの周面を、前記各ディスクの軸方向片側面にそれぞれ転がり接触させているトロイダル型無段変速機に於いて、
前記各傾転軸の軸方向に関する前記各トラニオンの両端面の一部で、これら各傾転軸からそれぞれ前記支持梁部の側に外方に外れた肩部の外側面に、これら各傾転軸を中心とする部分円弧状の突条を、前記各トラニオンと一体に且つ前記各ディスクの軸方向全幅に亙り設け、これら各突条の先端縁を前記各支持板の互いに対向する側面に当接させた事を特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 前記各傾転軸を前記各保持孔の内側に支持するラジアル軸受がラジアルニードル軸受であり、前記各傾転軸の外周面自体がこのラジアルニードル軸受の内輪軌道であり、前記各突条が、前記各トラニオンの両端面を構成する肩部の外側面のうちで、前記各傾転軸から最も離れた部分に設けられており、この肩部の外側面のうち、これら各傾転軸の径方向に関して、前記各突条寄り部分よりも前記各傾転軸寄り部分が、前記各トラニオンの長さ方向中央側に向けて凹んでいる、請求項1に記載したトロイダル型無段変速機。
- 前記各突条が、前記各トラニオンの両端面を構成する肩部の外側面のうちで、前記各傾転軸の径方向に関して中間部に設けられており、この肩部の外側面のうち、前記各突条の両側部分が、同一平面上に存在する、請求項1に記載したトロイダル型無段変速機。
- 前記各トラニオンの両端部に設けた前記各傾転軸の中心を含む仮想平面に関する、前記各突条の断面形状が、部分凸円弧状である、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載したトロイダル型無段変速機。
- 前記各トラニオンの両端部に設けた前記各傾転軸の中心を含む仮想平面に関する、前記各突条の断面形状が台形であり、これら各突条の頂部が、中立状態で前記各支持板の側面と平行な平面である、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載したトロイダル型無段変速機。
- 前記各トラニオンの両端部に設けた前記各傾転軸の中心を含む仮想平面に関する、前記各突条の断面形状が傾斜台形であり、これら各突条の頂部が、前記各傾転軸から離れるに従って前記各肩部の外側面からの突出量が少なくなる方向に傾斜した傾斜面である、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載したトロイダル型無段変速機。
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