JPH05501603A - トロイダルレース転動牽引形の変速機に関する改良 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 トロイダルレース転勤牽引形の変通機に関する改良本発明は、トロイダルレース 転勤牽引形の変速機、特にそのような変速機のバリエータ、すなわち速度比変更 部材に関するものである。

当業者には公知のように、そのようなバリエータの主要部材として、少なくとも １つの入力ディスク及び１つの出力ディスクが共通軸線回りに回転可能に設けら れて、各形式のものを１つずつ含む１対のディスクが軸方向隙間の両側で互いに 向き合っている。各入力ディスクに部分トロイダルレースが形成され、各出方デ ィスクに別の部分トロイダルレースが形成されており、各ディスクの２つのレー スは２つのディスクと同軸的な単一の仮想トーラスの表面のそれぞれの部分に一 致している。取り付は同きが可変の１組のローラが両レースに接触しながら転勤 し、またディスクとローラとを押し付けて接触させ、それによって各ローラがそ れの人力ディスクからの適当な牽引力をそれの出力ディスクへ伝達できるように 、「端部負荷」がディスクに軸方向に加えられる。各ローラが入力軸に接触する 半径が出力ディスクと接触する半径の反対吉日へ変化するように、ローラの取り 付は向きを変化させることによって、入力及び出方ディスク間で伝達される速度 比も変化させることができる。

ＧＢ−Ｃ−２０２３７５３及びＵＳ−Ａ−４６６２２４８に例が示されているそ のような変速機の一般的に知られている形式では、単一の両面出力ディスクが、 トロイダルレースが互いに向き合っている２つの入力ディスク間に配置されてい る。１組のローラが第４人力ディスクと出方ディスクの一方の面との間で牽引力 を伝達し、対応組のローラが第２人力ディスクと出方ディスクの他方の面との間 で牽引力を伝達する。いずれの場合も、すべての牽引力が単一のディスク、これ らの場合には出力ディスクを介して伝達される。従来から提案されているように 、構造が逆で、２つの連結された出力ディスクが単一の入力ディスクのそれぞれ の側に配置されている場合でも同様である。そのような変速機では、軸方向最外 側ディスクは同じ種類のものにする、すなわち両方とも入力ディスクか、両方と も出力ディスクにし、従って相対回転しないことにも注意されたい。回転スラス ト軸受の必要がなくなることによって、これらのディスクに上記の軸方向「端部 負荷」を加える作業が非常に簡単になる。

そのようなバリエータの設計者が直面する問題は、必要とされるバリエータの牽 引力伝達能力が上記単一のディスクの大きさを定めることである。あるバリエー タを設計変更してそれの能力を高めようとする場合、半径を大きくしたり、ある いは強度及び寸法を増加させたディスクを設けることを設計変更に含めなければ ならない。

本発明は、同軸列状の少な（とも２つの入力ディスク及び少なくとも２つの出力 ディスクを特別な配置にすることによって、通常寸法にすぎないディスクから通 常以上の牽引力伝達能力を備えたバリエータを形成できることに気付いたことか ら生まれたものであり、その同軸列の最初及び最後のディスク以外の全部のディ スクの両面に部分トロイダルレースを形成していることを特徴としている。この ため、本発明は、入力ディスク２１及び２２と同様に出力ディスク２６及び２７ が単面形であって、それだけが可能である特許明細書ＥＰ−Ａ−０３０６２７２ の図３に示されているような従来形バリエータとは区別される。本発明は請求の 範囲によって定義され、それの内容は本明細書の開示内容に含まれるものとして 解釈される必要があり、また以下の添付図面を参照しながら本発明が説明される 。

図１は、変速機の概要の軸方向断面図であって、一部の部品は概略的に示されて いるだけである。

図２は、変更形変速機の概要の端面図である。

図３は、さらなる変更例を概略的に示している。

図１において、４つの入力ディスク１〜４が、原動機６に直接的または間接的に 連結しているバリエータ入力軸５に取り付けられている。ディスクｌは軸５に固 定されているが、ディスク２〜４は輪に７でスプライン結合しているため、軸の 軸線８回りの相対回転はできないが、限られた範囲での相対軸方向移動は可能で ある。ディスク１及び４にはそれぞれ単一部分トロイダルレース９が形成されて いるのに対して、ディスク２及び３にはそのようなレース９がそれぞれの両面に 形成されている。

３つの出力ディスク１１〜１３が軸５の回りに回転可能に取り付けられており、 その軸に対して限られた範囲で軸方同移動が可能であり、各ディスクの両面に対 応のトロイダルレース１０が形成されている。６組１４〜１９のローラ２ｏが、 入力及び出力ディスク１及び１１，２及び１１，２及び１２．３及び１２．３及 び１３．４及び１３のそれぞれのレース９及び１０間で牽引力を伝達する。この ように、入力ディスク１〜４及び出力ディスク１１−１３は軸５に沿った列状に 交互に配置されている。図面では各組のローラ２ｏの２つが図示されて、軸線８ を中心にして１８０’の間隔で互いに分離しているように見えるが、実際には各 組には一般的に２つではなく３つのローラが互いに１２０”の間隔で配置されて いる。図１の差し込み図かられかるように、各ローラ２ｏは牛ヤリツノ（１つが ２２で示されている）内の軸受２１に取り付けられて、軸線２３の回りに旋回で きるようになっており、牛ヤリブジの各端部は、シリンダ２５内を移動可能なピ ストン２４として形成されている。キャリ１′）の２つのシリンダ２５は、油圧 管路２９．３０及び制御弁装置２６によって加圧作動油ｆｉ２７に連結されてい る。いずれのキャリｙ）２２のピストン２４及びシリンダ２５も、それに取り付 けられたローラ２０によって牽引力の伝達が行われるディスクに対して、キャリ １ジが一方のシリンダから他方のシリンダ側へ移動することによって、ローラ中 心が入力及び出力ディスクレースによって定められたトーラスの中心円の円周に 沿って移動するように配置されている。ピストン２４及びそれのキャリア）２２ は、シリンダ２５の共通軸線２８の回りに回転自在になっている。従来から公知 であって特に特許明細書ＵＳ−Ａ−４６６２２４８に示されているようにして、 ローラ２０と入力及び出力レースとの接触によって亭ヤリフン２２に加えられる 軸方向合力は、装置を平衡状態にする場合、シリンダ２５内の流体によってピス トン２４に加えられる軸方同合力とつり合わなければならない。ローラーディス ク接合面での反動変化、または２つの１リンダ２５内の合成圧力を変化させるこ とを弁２６に命じるコマンドによって平衡に変化が生じると、キャリ１ジ２２が 軸方向に移動し、それと共に軸線２８の回りに回転するため、ローラ２ｏが傾動 して伝達比が変化し、やがて平衡がその新しい比で回復する。図１の中心部分に 示されているように、すべての組１４〜１９のローラはすべて軸線８に対して同 一角度にあり、そのためそれぞれの入力及び出力ディスク間で同−比を伝達する 。

これには、図１の挿入図に示されているように、油圧管路２９．３０を単一のロ ーラだけではなく、装置のすべてのローラの対向端部のシリンダ２５に延長部２ ９ａ、３０ａによって連結すればよい。しかし、以下に説明するように、６組１ ４〜１９の各々のローラすべてが同−比を伝達することが当然ながら重要である が、６組のローラを２つ以上の群に分割して、各群内の全部のローラがその群独 自の比を伝達するようにすることもできる。これにはもちろん、弁装置２６から 狭口の油圧管路によって各群の端部シリンダ２５へ流体を供給して、それぞれの 群に必要なそれぞれの正味軸方向力を与えることができるようにする必要がある 図１では、軸線３６の回りに回転可能な出力軸３５の形を取った単一の出力部材 が、入力軸５からそれに平行に変位して設けられて、軸３５に形成されたチェー ンスプロケット３８と出力ディスク１１−１３のリムに形成されたスプロケット 歯３９とに係合したチェーン３７によって駆動される。

ローラ２０が牽引力を伝達できるようにするには、前述したように、最外側入力 ディスク１及び４に軸方向「端部負荷」を加える必要がある。入力ディスク１以 外のディスクはすべて輪５に対して軸方向移動可能であるので、この端部負荷は 全部のディスク及びローラを一緒に軸方向へ押し付け、牽引力の伝達に必要であ る反動力を各ディスク−ローラ接合面に発生する。端部負荷は、公知のように円 筒形ケーゾング４０を軸５に固定して、ディスクがその内部を移動可能なピスト ンを構成することによって好都合に発生することができる。端部負荷は、油圧＃ ２７から制御弁装置２６によって適当な圧力で７リング空洞部４１へ供給される 作動油によって発生する。

図１を参照しながら以上に説明した本発明の１つの明らかな利点として、単一の 出力軸３５に与えられる全牽引トルクは、出力ディスク１１，１２及び１３から それに伝達されたほぼ等しい３つのトルクの合計である。これらのディスク及び 関連のチェーン３７及びスプロケット３８が通常の小型製造部材であると仮定し て、単一の出力ディスクが全トルクを伝達しなければならないのであればはるか に大きい部材を必要とすると思われる全トルクをそれらの間で伝達している。

図１に示されている６組１４〜１９すべてのローラ２０は軸線８に対して同一角 度に配置されており、３つの同一寸法の出力ディスク１１〜１３が同一寸法の出 力軸スプロケット３８を駆動するのであるから、必ずそうでなければならず、従 って同一速度で回転しなければならない。しかし、前述したように、この制限は 本発明には必要ない。図２に示されている変更実施例では、それぞれチェーンス プロケット４８．４９及び５０を支持している３つの出力軸４５．４６及び４７ が、入力軸５の周囲にほぼ同じ角度間隔で分散配置されている。スプロケット４ ８はチェーン５１によって出力ディスク１１から駆動され、スプロケット４９は チェーン５２によってディスク１２から駆動され、スプロケット５０はチェー１ ５３によってディスク１３から駆動されており、ディスク１１〜１３は図１のよ うに配置されているが、図２には示されていない。スプロケット５０はスプロケ ット４９よりも大径であり、スプロケット４９はスプロケット４８よりも大径で あるため、ディスク１１−１３が同一寸法であり、全部のローラ２０が図１の場 合のように同じ角度設定であれば、単一の入力軸５が３つの出力軸によってそれ ぞれ異なった速度で駆動される、すなわち４７が最も低速、４５が最も高速で、 ４６がその中間である。図３に示されているように、弁装置２６及び関連の油圧 機構及び制御装置５５〜５７を用いて、３群の対１４．１５；１６．１７：及び １ｇ＋１９にしたローラ２０がそれぞれ異なった角度設定を採用して、それぞれ の入力及び出力ディスク間にそれぞれ異なった速度比が得られるようにすれば、 融通性をさらに高めることができる。特に図２に示されているように出力部を複 数にした本発明の変更例では、弁装置２６によってシリンダ空洞部４１へ供給す る流体の圧力は、出力ディスク１１〜１３のいずれがが最大負荷を受けている場 合でも、十分なローラ／レース反動を生じる端部負債を発生できる大きさでなけ ればならない。

以上に入力及び出力ディスクがすべて入力軸と同軸的であり、出力軸がそれから 平行に変位している例について本発明を説明してきたが、ディスクがすべて出力 軸と同軸的であり、少なくとも１つの入力軸がそれらから変位している逆の構造 も、本発明の範囲に含まれる。特に図２において、単一の出力軸５が、それぞれ 異なった速度で回転している複数の入力軸４５〜４７によって駆動されるよう度 設定を採用する機能を備えている場合、入力軸４５〜４７の回転速度の変動をあ る程度調節することができる。

本発明の別の予想実施例として、ＧＢ−Ｃ−２０２３７５３に示されているよう に、図１に示されている構造に対して出力ディスク１１〜１３のリムをベル形部 材に連結する変更を加几た場合、入力及び出力軸線８及び３６を一致するように 配置できるであろう。

補正書の写しくＲ訳文）搬出書く特許法第１８４条のき〕平成４年６月１日匡

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも２つの入力ディスク（１〜４）及び少なくとも２つの出力ディス ク（１１〜１３）を同軸列状に交互に配置してなるトロイダルレース転動牽引式 の変速機用のバリエータであって、同軸列の最初のディスク（１）及び量後のデ ィスク（４）以外のすべてのディスクの両側に部分トロイダルレース（９、１０ ）を形成することによって、入力レース及び出力レースが仮想トーラスの両側で 互いに向き合う少なくとも４つの隙間が一列状に形成されており、それぞれの入 力レース及び出力レース間の各連続隙間の両側で牽引力を伝達できるように取り 付け向きを調節可能に配置されているそれぞれの組（１４〜１９）のローラと、 各組のすべてのローラが同一取り付け向きになるようにそれらのローラを調整す る手段（２６）と、 出力ディスクから少なくとも１つの回転可能な出力部材へ駆動力を伝達する手段 （３５〜３９）とを有していることを特徴とするバリエータ。
2. ２．全部で奇数個のディスクが設けられており、同軸列の最初及び最後のディス ク、すなわち端部のディスク（１、４）は相対回転せず、また端部ディスクが（ ２６を介して）軸方向力を受けることによって、それら及び他のすべてのディス クが押し付けられてローラと適当な牽引力伝達接触するようにしたことを特徴と する請求の範囲１のバリエータ。
3. ３．端部ディスクは入力ディスクであって、端部ディスクの一方は入力軸に固定 されており、他のすべてのディスクは入力軸に取り付けられて、それに対してあ る程度の軸方向移動の自由を備えており、またローラ及びディスク間に必要な牽 引力伝達反動を発生するために必要な軸方向端部負荷が他方の端部ディスクに加 えられることを特徴とする請求の範囲２のバリエータ。
4. ４．ローラの取り付け向きが油圧的に決定されることを特徴とする請求の範囲１ のバリエータ。
5. ５．単一の回転可能な出力部材（５）が設けられていることを特徴とする請求の 範囲１のバリエータ。
6. ６．出力部材が１つ以上の出力ディスク（１１〜１３）と駆動連結していること を特徴とする請求の範囲５のバリエータ。
7. ７．複数の出力部材（図３の４５〜２７）が設けられており、その各部材がそれ ぞれ異なった１つまたは複数の出力ディスクと駆動連結していることを特徴とす る請求の範囲１のバリエータ。
8. ８．単一の回転可能な出力部材は、ディスクの共通軸線（８）からそれに平行に 変位している軸（３５）を含み、駆動力が各出力ディスクから歯車機構、チェー ン（３７）等によって該軸に伝達されることを特徴とする請求の範囲５のバリエ ータ。
9. ９．出力部材は、ディスクの共通軸線からそれに平行に変位し、またそれの周囲 に角皮間隔をおいて配置されている軸を有していることを特徴とする請求の範囲 ７のバリエータ。
10. １０．少なくとも１つの回転可能な入力部材が、ディスクの共通軸線からそれに 平行に変位した位置に配置され、また入力ディスクの少なくとも１つと駆動連結 していることを特徴とする請求の範囲１のバリエータ。
11. １１．添付の図面を参照しながら説明した請求の範囲１のバリエータ。