JPH04121567U - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】トロイダル型無段変速機の性能の安定化と耐久
性の向上とを図る。 【構成】入力軸１と共に回転するカム板１１と入力側デ
ィスク２との間に、ローディングカム式の加圧装置１０
を設けている。この加圧装置１０を構成するローラ１３
にクラウニングを施す。これにより、ローラ１３が傾斜
しても、カム板１１及び入力側ディスク２の側面に圧痕
が付かない様にする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案に係るトロイダル型無段変速機は、例えば自動車用変速機として、或 は乗用芝刈機、除雪機、電気自動車、フォークリフト等の軽車両用の変速機とし て、更には自動車エンジン用の補機を、エンジン回転数の変動に拘らず適当な回 転数で回転させる為の変速機として利用出来る。

【０００２】

【従来の技術】

自動二輪車等、比較的エンジンの出力が小さい（例えば１００馬力以下の）自 動車の変速機や、乗用芝刈機、除雪機、電気自動車、フォークリフト等、低速で 走行する軽車両の変速機として、更には、エンジン回転数の変動に拘らず、コン プレッサやジェネレータ等の補機を最適速度で回転させる為の変速機として、図 ２〜３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 。

【０００３】 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、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 グの内面、或はこのケーシング内に設けられた支持ブラケットには、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を中心として揺動するトラニ オン６、６が設けられている。

【０００４】 各トラニオン６、６は、図４に示す様に、十分な剛性を有する金属材により形 成されたもので、両端部外側面に前記枢軸５を設けている。又、各トラニオン６ の中心部に形成した円孔７には変位軸８（図２〜３）の基端部を支持し、上記枢 軸５を中心として各トラニオン６を揺動させる事により、各変位軸８の傾斜角度 の調節を自在としている。

【０００５】 各トラニオン６、６に支持された変位軸８、８の周囲には、それぞれパワーロ ーラ９、９が回転自在に支持されている。そして、各パワーローラ９、９を、前 記入力側、出力側両ディスク２、４の間に挟持している。

【０００６】 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は、それ ぞれ断面が、上記枢軸５を中心とする円弧形の凹面をなしている。そして、球面 状の凸面に形成された各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａは、前記内側面２ ａ、４ａに当接させている。

【０００７】 前記入力軸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加圧装置 １０を設け、この加圧装置１０によって、前記入力側ディスク２を出力側ディス ク４に向け弾性的に押圧している。この加圧装置１０は、入力軸１と共に回転す るカム板１１と、保持器１２により保持された複数個（例えば４個）のローラ１ ３、１３とから構成されている。前記カム板１１の片側面（図２〜３の右側面） には、円周方向に亙る凹凸面であるカム面１４を形成し、又、前記入力側ディス ク２の外側面（図２〜３の左側面）にも、同様のカム面１５を形成している。そ して、前記複数個のローラ１３、１３を、前記入力軸１の中心に対して放射方向 の軸を中心に、回転自在としている。

【０００８】 上述の様に構成されるトロイダル型無段変速機の作用は、次の通りである。

【０００９】 入力軸１の回転に伴なってカム板１１が回転すると、カム面１４によって複数 個のローラ１３、１３が、入力側ディスク２外側面のカム面１５に押圧される。 この結果、前記入力側ディスク２が、前記複数のパワーローラ９、９に押圧され ると同時に、前記１対のカム面１４、１５と複数個のローラ１３、１３との噛合 に基づいて、前記入力側ディスク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９、９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。

【００１０】 入力軸１と出力軸３との回転速度を変える場合で、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、図２に示す様に枢軸５、５を中心として各トラニ オン６、６を揺動させ、各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａが、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、各変位軸８、８を傾斜させる。

【００１１】 反対に、増速を行なう場合には、前記トラニオン６、６を図３に示す様に揺動 させ、各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａが、入力側ディスク２の内側面２ ａ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、各変位軸８、８を傾斜させる。

【００１２】 各変位軸８、８の傾斜角度を、図２と図３との中間にすれば、入力軸１と出力 軸３との間で、中間の変速比を得る事が出来る。

【００１３】 図５は、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、軽車両用の 変速機等、実際の変速機に組み込んだ状態を示している（詳しくは、特開平２− ３００５４９号公報参照）。

【００１４】 図示しない動力伝達機構を通じて歯車１６に伝達され、更にこの歯車１６と噛 合した歯車１７を介して、動力伝達軸１８に伝達された回転駆動力は、クラッチ 装置１９を介して、トロイダル型無段変速機２０の入力軸１に伝達される。

【００１５】 従って、前記クラッチ装置１９の接続時には、動力伝達軸１８の回転駆動力が 、ローディングカム式の加圧装置１０、入力側ディスク２、変位軸８、８を中心 として回転するパワーローラ９、９を介して、出力側ディスク４に伝達される。 更に、この回転駆動力は、出力側ディスク４の外側面４ｂに固設され、出力軸と して機能する円筒部２１の外周面に固定した歯車２２と、この歯車２２に噛合し た歯車２３とを介して取り出される。

【００１６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述の様に構成され作用し、更に実際の変速機等に組み込んで使用 されるトロイダル型無段変速機のローディングカム式の加圧装置１０を構成する ローラ１３は、従来は図６に示す様に、両端部外周縁に面取り２４、２４を施し ただけで、両面取り２４、２４の間部分２５は、軸方向に亙って外径が全く変化 しない単なる円筒面とするか、或は母線形状が直線的な、単なる円錐面としてい た。

【００１７】 この為、トロイダル型無段変速機の運転に伴なって、ローラ１３が本来の配列 方向に対して傾斜すると、前記面取り２４、２４と間部分２５とが連続する角部 ２６、２６が、カム板１１の側面及び入力側ディスク２の外側面に強く食い込み 、各側面に筋状の圧痕を付けてしまう。

【００１８】 各側面にこの様な圧痕が付くと、ローラ１３の転動が円滑に行なわれなくなる 等、トロイダル型無段変速機の性能劣化の原因となるだけでなく、その耐久性も 阻害してしまう。

【００１９】 本考案のトロイダル型無段変速機は、上述の様な事情に鑑みて考案されたもの である。

【００２０】

【課題を解決する為の手段】

本考案の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 と同様に、入力軸の端部に固定され、この入力軸と共に回転するカム板と、前記 入力軸と同心の軸を中心として回転自在な入力側ディスクと、この入力側ディス クと前記カム板との互いに対向する面の少なくとも一方に形成された、円周方向 に亙る凹凸を有するカム面と、入力側ディスクと前記カム板との互いに対向する 面同士の間に、放射方向に配置された複数のローラと、前記入力側ディスクと同 心に配置され、且つこの入力側ディスクに対する回転自在に支持された出力側デ ィスクと、入力側、出力側両ディスクの中心軸に対して捻れの位置にある枢軸を 中心として揺動するトラニオンに支持された変位軸に回転自在に支持され、入力 側、出力側両ディスクの間に挟持されたパワーローラとから構成され、入力側、 出力側両ディスクの互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし 、パワーローラの周面を球面状の凸面として、この周面と前記内側面とを当接さ せる事で構成されている。

【００２１】 更に、本考案のトロイダル型無段変速機に於いては、前記ローラの外径面にク ラウニングを施した事を特徴としている。

【００２２】

【作用】

上述の様に構成される本考案のトロイダル型無段変速機により、入力軸と出力 軸との間で変速比を自在に変える際の作用自体は、前述した従来のトロイダル型 無段変速機の場合と同様である。

【００２３】 更に、本考案のトロイダル型無段変速機の場合、ローラの外径面にクラウニン グを施した事により、このローラが傾斜した場合でも、ローラの一部によってカ ム板の側面及び入力側ディスクの外側面に圧痕が付く事がなくなる。

【００２４】

【実施例】

次に、図示の実施例を説明する。

【００２５】 尚、本考案のトロイダル型無段変速機は、ローディングカム式の加圧装置１０ を構成するローラ１３の形状に特徴があり、その他の部分は、前述した従来構造 と同様である為、以下の説明は、ローラ１３を中心に行なう。

【００２６】 図１は本考案の実施例を、直径方向の寸法を軸方向の寸法に比較して誇張した 状態で示す半部側面図である。全体を円柱状に形成されたローラ１３の中間部に は、軸方向（図１の左右方向）に亙って外径が変化しない円筒部２７を形成して いる。そして、このローラ１３の両端部には、曲率半径がＲのクラウニングを施 す事により、各端部２８、２８の外径が、前記円筒部２７から端面に向かうに従 って漸減する様にしている。

【００２７】 上述の様なローラ１３を加圧装置１０に組み込んで構成される本考案のトロイ ダル型無段変速機により、入力軸１と出力軸３（図２〜３）との間で変速比を自 在に変える際の作用自体は、前述した従来のトロイダル型無段変速機の場合と同 様である。

【００２８】 但し、本考案のトロイダル型無段変速機の場合、各ローラ１３の外径面にクラ ウニングを施した事により、このローラ１３が傾斜した場合でも、ローラ１３の 一部によってカム板１１の側面及び入力側ディスク２の外側面に圧痕が付く事が なくなる。

【００２９】 この為、ローラ１３の転動が円滑に行なわれなくなって、トロイダル型無段変 速機の性能が劣化する事がなく、耐久性も向上する。

【００３０】 尚、本考案は、図示の様なハーフトロイダル型の無段変速機に限らず、フルト ロイダル型の無段変速機にも適用出来る事は勿論である。

【００３１】

【考案の効果】

本考案のトロイダル型無段変速機は、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安定化と耐久性の向上とを図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を、直径方向の寸法を軸方向の
寸法に比較して誇張した状態で示す半部側面図。

【図２】本考案の対象とな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３】同じく最大増速時の状態で示す側面図。

【図４】トラニオンの斜視図。

【図５】トロイダル型無段変速機を車両用変速機に組み
込んだ状態を示す部分横断面図。

【図６】従来使用されていたローラの半部側面図。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ 入力側ディスク ２ａ 内側面 ３ 出力軸 ４ 出力側ディスク ４ａ 内側面 ４ｂ 外側面 ５ 枢軸 ６ トラニオン ７ 円孔 ８ 変位軸 ９ パワーローラ ９ａ 周面 １０ 加圧装置 １１ カム板 １２ 保持器 １３ ローラ １４ カム面 １５ カム面 １６ 歯車 １７ 歯車 １８ 動力伝達軸 １９ クラッチ装置 ２０ トロイダル型無段変速機 ２１ 円筒部 ２２ 歯車 ２３ 歯車 ２４ 面取り ２５ 間部分 ２６ 角部 ２７ 円筒部 ２８ 端部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸の端部に固定され、この入力軸と
   共に回転するカム板と、前記入力軸と同心の軸を中心と
   して回転自在な入力側ディスクと、この入力側ディスク
   と前記カム板との互いに対向する面の少なくとも一方に
   形成された、円周方向に亙る凹凸を有するカム面と、入
   力側ディスクと前記カム板との互いに対向する面同士の
   間に、放射方向に配置された複数のローラと、前記入力
   側ディスクと同心に配置され、且つこの入力側ディスク
   に対する回転自在に支持された出力側ディスクと、入力
   側、出力側両ディスクの中心軸に対して捻れの位置にあ
   る枢軸を中心として揺動するトラニオンに支持された変
   位軸に回転自在に支持され、入力側、出力側両ディスク
   の間に挟持されたパワーローラとから構成され、入力
   側、出力側両ディスクの互いに対向する内側面を、それ
   ぞれ断面が円弧形の凹面とし、パワーローラの周面を球
   面状の凸面として、この周面と前記内側面とを当接させ
   たトロイダル型無段変速機に於いて、前記ローラの外径
   面にクラウニングを施した事を特徴とするトロイダル型
   無段変速機。