JPH0614603U - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】製作費を高くする事なく、トラニオン２７の軽
量化を図る。 【構成】トラニオン２７は、円柱状の素材を削設して成
る基部２８の両端面に、枢軸５を突設して成る。基部２
８の第一の中心軸ａに対して枢軸５の第二の中心軸ｂ
は、パワーローラの設置方向に偏心している。

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利用 する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車用変速機として、図４〜５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。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。

【０００３】 各トラニオン６、６は、図６〜８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、５を設けている。又、各トラ ニオン６、６の中心部に形成した円孔７には変位軸８（図４〜５）の基端部を支 持し、上記枢軸５、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。

【０００４】 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。

【０００５】 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。

【０００６】 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４〜５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４〜５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、回転自在に設けている。

【０００７】 上述の様に構成され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 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。

【０００８】 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４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。

【０００９】 反対に、増速を行なう場合には、前記トラニオン６、６を図５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。各変位軸８、８の傾斜角度を、 図４と図５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。

【００１０】 図９は変速時に前記各トラニオン６、６を、枢軸５、５を中心に傾斜させる為 の機構として、米国特許第４９２８５４２号明細書に記載されたものを示してい る。前記枢軸５、５はニードル軸受１６、１６によりハウジング１７に対して、 回転及び軸方向に亙る若干の変位を自在に支持されている。変速時には前記ハウ ジング１７に支持された油圧シリンダ１８内に圧油を送り込み、前記トラニオン ６を軸方向に変位させる。この変位に基づいて、前記パワーローラ９の外周面９ ａと入力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａ（図４〜５）との接触 位置関係が変化し、前記トラニオン６が前記枢軸５、５を中心として、何れかの 方向に揺動する。

【００１１】 尚、前記パワーローラ９の外周面の最大径部分には円筒面部１９を形成してい る。又、前記変位軸８に対してパワーローラ９を枢支する為の外輪２０の外周縁 、並びに玉２１、２１を保持している保持器２２の外周縁は、前記パワーローラ ９の外周面９ａを延長する事により得られる球面よりも内方に位置させて、各外 周縁が入力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａとが接触しない様に している。

【００１２】

【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軽量化と性能の向上とが望まれている。

【００１３】 一方、前記各パワーローラ９、９を揺動自在に支持する為のトラニオン６、６ は、重量が嵩む為、トラニオン６、６の存在が、トロイダル型無段変速機の軽量 化を図る上でのネックになっていた。

【００１４】 即ち、従来のトロイダル型無段変速機に組み込まれているトラニオン６は、図 ６〜８に示す様に、片面中間部に前記変位軸の基端部を結合支持する基部２３と 、この基部２３の両端面から突出した１対の枢軸５、５とを備える。前記基部２ ３には、鋼等、十分な剛性を有する円柱状の素材の片面中間部を削設する事によ り凹部２４を設けると共に、この凹部２４の中間部に前記基部２３を貫通する状 態で穿設した円孔７に、前記変位軸８の基端部を内嵌し、この変位軸８をトラニ オン６に結合支持自在としている。前記枢軸５、５は、この様な基部２３の両端 面に、この基部２３と同心に設けている。

【００１５】 ところが、上述の様に構成される従来のトラニオン６の場合、基部２３の中心 と枢軸５、５の中心とが一致していた為、トラニオン６の耐荷重を確保する為の 設計に無駄が生じ、このトラニオン６が必要以上に重くなりがちである。

【００１６】 例えば枢軸５に、軸心に対して直角方向の力が加わった場合には、前記基部２ ３と枢軸５とを連続させている板部２５によりこの力を支えるが、図６に斜格子 で示した様に、この板部２５の先端隅部はこの力を支える事に対して殆ど役に立 たず、単に重量が嵩む原因となるだけである。

【００１７】 又、パワーローラ９を介して変位軸８に、軸心に対して直角方向の力が加わっ た場合、この変位軸８の基端部と前記円孔７との嵌合部がこの力を支える。従っ て、基部２３の一部で、前記円孔７を穿設した本体部分２６の厚さ寸法Ｔは或る 程度確保しなければならないが、基部２３の中心と枢軸５、５の中心とが一致し ていると、前記本体部分２６の断面積も必要以上に大きくなる。この為、前記板 部２５の重量だけでなく、本体部分２６の重量も嵩み、トラニオン６全体の重量 が嵩んでしまう。

【００１８】 勿論、耐荷重向上に役立たない部分を削り取る事で、トラニオン６の重量を低 減させる事も可能ではあるが、不要部分のみを選択的に削り取る作業は面倒で、 トラニオンの製作費を高くする原因となる為、好ましくない。

【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、入力側ディスクと、この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１対の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を備え、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、前記トラニオンは、片面 中間部に前記変位軸の基端部を結合支持する基部と、この基部の両端面から突出 した、前記１対の枢軸とを備えている。前記基部は第一の中心軸を有する円柱状 の素材の片面中間部に凹部を設けると共に、この凹部の中間部に前記変位軸の基 端部を結合支持自在としたものである。そして、前記１対の枢軸は、前記第一の 中心軸と平行で、且つこの第一の中心軸よりも前記変位軸の突出方向に偏心した 、第二の中心軸を有する円柱状である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】 特に、本考案のトロイダル型無段変速機の場合、トラニオンの剛性を確保しつ つ、このトラニオンの軽量化を図れる。しかも、このトラニオンに面倒な加工を 施す必要がない。この為、軽量なトロイダル型無段変速機を安価に得られる。

【００２４】

【実施例】

図１〜３は本考案の実施例を示している。尚、本考案のトロイダル型無段変速 機は、トラニオン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、トラニオンを中心に行なう。

【００２５】 鋼等、十分な剛性を有する材料により造られたトラニオン２７は、基部２８と 、この基部２８の両端面から突出した１対の枢軸５、５とを備えている。前記基 部２８は、第一の中心軸ａを有する円柱状の素材の一部を削設する事により構成 されている。即ち、素材の片面中間部を削設する事で凹部２４を設けると共に、 この凹部２４の中間部に、円孔２９を穿設している。この円孔２９には、パワー ローラ支持用の変位軸の基端部を内嵌固定する。又、前記基部２８の両端部で、 前記凹部２４から外れた部分は、前記円孔２９を備えた本体部分２６に対して折 れ曲がった板部２５、２５となっている。更に図示の実施例の場合、前記素材の 他面にもフライス加工等を施して、前記凹部２４と平行な平坦面３０としている 。

【００２６】 前記１対の板部２５、２５の外側面には、それぞれ枢軸５、５を突設している 。前記基部２８と一体に形成された各枢軸５、５はそれぞれ、前記第一の中心軸 ａと平行で、且つこの第一の中心軸ａよりも前記変位軸８の突出方向（図１〜３ の下方向）に偏心した、第二の中心軸ｂを有する円柱状に形成されている。

【００２７】 上述の様に構成されるトラニオン２７を組み込んだ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４〜５参照）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】 特に、本考案のトロイダル型無段変速機の場合、トラニオン２７の剛性を確保 しつつ、このトラニオン２７の軽量化を図れる。即ち、それぞれの外側面に前記 各枢軸５、５を突設した板部２５、２５は、各枢軸５、５を設けた先端部に向け て次第に幅寸法は小さくなっている為、剛性確保の面から無駄になる部分が殆ど 存在しない。

【００２９】 又、前記基部２８の直径ｄを、前記従来構造に於ける基部２３の直径Ｄ（図６ 参照）より小さくしても、本体部分２６の厚さ寸法Ｔを十分に確保出来る。従っ て、この本体部分２６の断面積を減少させて、前記板部２５、２５だけでなく、 本体部分２６の重量も低減させる事が出来る。

【００３０】 しかも、基部２３と枢軸５、５とを形成するのに、前記図６〜８に示した従来 構造に比べても、面倒な加工を行なう必要がない。この為、軽量なトロイダル型 無段変速機を安価に得られる。

【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、 トラニオンを十分な強度を保持したまま軽量化して、トロイダル型無段変速機の 軽量化と性能の向上とを図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す、トラニオンの端面図。

【図２】同じく側面図。

【図３】同じく部分斜視図。

【図４】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５】同じく最大増速時の状態を示す側面図。

【図６】従来使用されていたトラニオンの端面図。

【図７】同じく側面図。

【図８】同じく部分斜視図。

【図９】従来構造の別例を示す断面図。

【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 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 ニードル軸受 １７ ハウジング １８ 油圧シリンダ １９ 円筒面部 ２０ 外輪 ２１ 玉 ２２ 保持器 ２３ 基部 ２４ 凹部 ２５ 板部 ２６ 本体部分 ２７ トラニオン ２８ 基部 ２９ 円孔 ３０ 平坦面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力側ディスクと、この入力側ディスク
   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捻れの位置にある１対の枢軸
   を中心として揺動するトラニオンと、このトラニオンに
   支持された変位軸と、この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
   ローラとを備え、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、前記トラニオンは、片面中間部に前記変位軸の基端
   部を結合支持する基部と、この基部の両端面から突出し
   た、前記１対の枢軸とを備え、前記基部は第一の中心軸
   を有する円柱状の素材の片面中間部に凹部を設けると共
   に、この凹部の中間部に前記変位軸の基端部を結合支持
   自在としたものであり、前記１対の枢軸は、前記第一の
   中心軸と平行で、且つこの第一の中心軸よりも前記変位
   軸の突出方向に偏心した、第二の中心軸を有する円柱状
   である事を特徴とするトロイダル型無段変速機。