JPH07174203A - 無段牽引ローラ変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低圧力の作動流体により、牽引ローラとトー
リック円板との係合に必要な大きな接触力を得る。 【構成】 ２個のトーリック牽引円板が両者間にトーリ
ック空洞を画成するように互いに対向して回転自在に支
持され、該空洞内に少なくとも２個の運動伝達牽引ロー
ラがトーリック円板と係合して配置されトーリック円板
間での運動伝達比を変えるのを許すように枢支されたト
ラニオンにより支持される無段牽引ローラ変速機におい
て、各ピボット・トラニオンは円筒形空洞を有しその中
に支持ピストンがトラニオン上に支持された牽引ローラ
と軸方向芯合せ状態に配置され、複数の半径方向レバー
部材が支持ピストンの軸線のまわりに配列され、円筒形
空洞のまわりに配置された支点構体上に載置され、その
内端は支持ピストン上に載置され、牽引ローラを担持す
る軸受円板が半径方向レバー部材により増幅されるピス
トン力で牽引ローラをトーリック円板と強制的に係合さ
せるために支点構体から内方に離隔した位置において半
径方向レバー部材上に支持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は運動の伝達のために牽引
ローラが強制的にしっかりと係合されるようにトーリッ
クな入力円板と出力円板との間に枢支され、その牽引ロ
ーラを介して動力を伝達する無段牽引ローラ変速機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】かかる変速機においては、牽引ローラは
支持構体上に取り付けられ、該支持構体は回動すると、
所望の伝達比に依存して直径の変化する円内でトーリッ
ク円板と牽引ローラを係合させる。支持構体は一般的に
は、伝達比に変化を起こすために軸方向に可動かあるい
は僅かに傾動しうるようにハウジング内に支持されたト
ラニオンである。僅かな軸方向可動性を与えるために
は、例えば２個の牽引ローラ支持トラニオンを１９７８
年５月２日にチャールズ・イー・クラウスに発行された
米国特許第４，０８６，８２０号に示されるような可撓
性引張板により互いに対向的に支持するようにしてもよ
い。僅かな傾動を与えるためには、１９９０年１０月２
３日にチャールズ・イー・クラウスに発行された米国特
許第４，９４４，３１２号に開示されているように伝達
比に変化を起こすためにトラニオンを傾向させるために
トラニオンの一端が可動な部分的円形軌道に沿って転動
するローラにより牽引ローラ支持トラニオンを支持する
ようにしてもよい。

【０００３】大きなトルクの伝達のためには牽引ローラ
をトーリック円板と係合させるべき力はかなり大きい。
その力はトーリック円板を互いに強制的に接近させる
か、あるいはトーリック円板間に形成されたトーリック
空洞内へ牽引ローラを軸方向に押し込むかによって与え
られる。これは例えば、１９８６年３月１８日にチャー
ルズ・イー・クラウスに発行された米国特許第４，５７
６，０５５号に示されるような配置により流体圧的に行
いうる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】選択された伝達比範囲
にわたって所要の流体牽引係数が比較的一定に保たれる
ように牽引ローラの直下で牽引ローラの軸方向に接触力
を発生させるのが望ましい。それによりトラニオンの回
動端位置における接触領域に過負荷与えることなく比較
的大きな比範囲に適応させることができる。

【０００５】しかし所要の接触力はきわめて大きく且つ
牽引ローラの下の空間は極めて限られているから、必要
とされる接触力を発生させるには大きな流体圧力が必要
とされる。この大きな流体圧力は高圧ポンプおよび高圧
シールを必要とするが、これらは高価であり且つ低圧構
成部品よりも故障し易い。

【０００６】従って本発明の主目的は無段牽引ローラ変
速機、特に比較的低圧力のみの流体圧作動流体による牽
引ローラとトーリック円板との係合に必要とされる大き
な接触力を発生するが故に作動が確実で製造が比較的廉
価な牽引ローラ支持配置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】２個のトーリック牽引円
板が両者間にトーリック空洞を画成するように互いに対
向して回転自在に支持され、該空洞内に少なくとも２個
の運動伝達牽引ローラがトーリック円板と係合して配置
されトーリック円板間での運動伝達比を変えるのを許す
ように枢支されたトラニオンにより支持される無段牽引
ローラ変速機において、各ピボット・トラニオンは円筒
形空洞を有しその中に支持ピストンがトラニオン上に支
持された牽引ローラと軸方向芯合せ状態に配置され、複
数の半径方向レバー部材が支持ピストンの軸線のまわり
に配列され、円筒形空洞のまわりに配置された支点構体
上に載置され、その内端は支持ピストン上に載置され、
牽引ローラを担持する軸受円板が半径方向レバー部材に
より増幅されるピストン力で牽引ローラをトーリック円
板と強制的に係合させるために支点構体から内方に離隔
した位置において半径方向レバー部材上に支持される。

【０００８】

【作用】ピストンは伝達比の制御のために、そして一般
的には変速機の潤滑のために利用しうると共に比較的低
いシステム圧力に維持されている制御流体により作動さ
れる。それにもかかわらず、この配置では、変速機が低
圧流体システム構成要素のみで高いトルクに適応するこ
とができるように高い接触力が比較的低い制御流体シス
テム圧力で得られる。

【０００９】

【実施例】簡単な牽引ローラ変速機は図１に示すように
軸受１６および１８により回転自在に支持された同軸状
の入出力軸１２、１４を有するハウジング１０から成
る。入出力軸１２、１４には、間に円形断面のトーリッ
ク空洞２４が画成されるように互いに対向して配列され
たトーリック円板２０、２２が関連せしめられている。
トーリック空洞２４内には牽引ローラ２６、２８がトー
リック牽引円板２０、２２と係合して回転自在に支持さ
れている。牽引ローラ２６、２８は、部分的に円形の軌
道５４を備えハウジング１０に形成された軌道空洞４
２、４４内に受容された硬質金属軌道部材３８、４０上
を走行するトラニオン・ローラ３４および３６により枢
支されているピボット・トラニオン３０および３２上の
軸受４６を経てハウジング１０内に支持されている。ピ
ボット・トラニオン３０、３２の各々はトラニオン・ロ
ーラ３４、３６を経て牽引円板２０および２２としっか
り係合せしめられる各々関連する牽引ローラ２６、２８
を回転自在に支持するための牽引ローラ軸受４６を担持
しており、牽引円板２０および２２は軸方向スラスト軸
受４８および５０により軸方向に支持されている。

【００１０】図２は牽引ローラ支持配置をより詳細に示
す。牽引ローラ２８はハウジング１０内のシリンダ内に
受容されたピストン状端部５６を有するトラニオン３２
上に配置されている。ピストン端部５６はシリンダ５８
内でのピストン端部５６の比較的大きな遊びに適応しう
るように比較的幅広な溝内に受容されたピストン・リン
グ６０を含む。シリンダ５８には通路６２を経て加圧流
体を進入せしめて、伝達比変化を起こすためにトラニオ
ン３２の僅かな傾動と共に僅かな軸方向運動を生ぜしめ
てよい。

【００１１】牽引ローラ２８はこれと軸方向芯合せした
トラニオン３２に形成された円筒形空洞６６内に受容さ
れたローラ支持ピストン６４を含むピストンとレバー構
体によってトラニオン３２上に支持されている。また牽
引ローラ２８は、半径方向外端の近くがレバー座金構体
７０上に載置された軸受円板６８上に玉軸受と４６によ
り支持されている。レバー座金構体７０は、外端が支点
７４上に、内端がピストン６４上に載置された複数の半
径方向レバー部材７２から成る。レバー座金構体上での
軸受円板６８の支持点７６はレバー部材７２の内端に加
えられるピストン６４の力がレバー部材７２から軸受円
板６８に伝達される際に、支点７４とレバー７２上の軸
受円板の支持点７６との間の距離に対するレバー７２の
長さの比によって増すようにレバー部材７２の支点７４
から半径方向内方に所定距離にある。好ましくはレバー
座金構体７０上での軸受円板６８の支持点は軸受円板６
８上での曲げモーメントを避けるために軸受４６のすぐ
下方にある。

【００１２】トラニオンのピストン端５６はシリンダ５
８のいずれかに供給される流体がピストン６４の起動の
ためにシリンダ６６に進入するのを許す逆止め弁構体８
０付きの流体連通通路７８を含む。ピストン６４が牽引
ローラへ向けて移動すると上述したように増幅された仕
方でピストン力がレバー座金構体７０を経て軸受円板に
加えられて、牽引ローラ２８を牽引円板２０および２２
と係合させる。

【００１３】ピストン６４は好ましくは、軸受円板６８
の中央開口８２内に摺動自在に受容され且つ流体圧流体
の一部を放出して加圧流体をシリンダ６６から放出する
と共に牽引ローラ軸受４６の潤滑を与えるためのオリフ
ィス８４を自由端に含む中央オリフィス管８８を含む。

【００１４】図３はレバー座金構体７０の平面図であっ
て座金構体７０を形成するように互いにごく隣接して配
置されたレバー部材７２を示す。単体レバー部材７２は
その外端に形成された周方向溝内に受容された保持リン
グ８６により共に保持されている。しかし、レバー部材
は互いにごく隣接して図示されているが、互いに離隔さ
れてもよい。レバー部材を支持する支点７４は線リン
グ、例えば「ピアノ線」リングであってよく、これはア
ルミニウムから成るトラニオン内に設定される。レバー
部材は更に、牽引ローラに牽引円板との初期係合力を与
えるために予負荷ばねとして構成してもよい。

【００１５】レバー部材支持バンドは効率的なレバー作
用を与えるためにできるだけ「鋭く」あるべきだが、容
認しがたい応力レベルを受けることなくローラ軸方向力
を伝達すると共に駆動トルクにより発生するローラ接線
方向力に対する横断方向反作用力に耐えることも可能で
あるべきである。

【００１６】図４に示すような実施例においては、レバ
ー座金構体は半径方向スロット９４を切って円板９２か
らレバー部材９０を形成した一体的な構造である。スロ
ットの半径方向外端には応力逃がし孔９６を設ける。

【００１７】図５に示すような構成においては、ピスト
ン６４’が曲領域６５を設けており、この曲領域にレバ
ー部材７２の内方端が係合しており、係合力が上昇する
とき、即ちピストン６４’とそれに当接したレバー部材
が牽引ローラに向かって移動するとき、ピストン６４’
のレバー７２との係合点は外方に移動して、それにより
係合力が牽引ローラ軸受円板６８に伝達されるレバー比
を減少させるようになっている。

【００１８】この構成は負荷の関数としてレバー比の変
更を許容する。図４による構成によれば、面圧の増大は
流体圧の増大と比例しない。利用される牽引効率は面圧
の増大とともに大きくなる。従って図５の実施例では、
伝達トルク負荷が増大するにつれ同じ割合で面圧を増大
させるための別の構成を必要としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】牽引ローラ変速機の軸方向断面図である。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】流体システム圧力から派生する係合力を増幅す
るためのレバー座金構体を与えるレバー配置の平面図で
ある。

【図４】流体システム圧力から派生する係合力を増幅す
るためのレバー座金構体を与えるレバー配置の平面図で
ある。

【図５】本発明の特定の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１０ ハウジング １２ 入力軸 １４ 出力軸 ２０、２２ トーリック円板 ２４ トーリック空洞 ２６、２８ 牽引ローラ ３０、３２ ピボット・トラニオン ６２ 通路 ６４、６４’ ローラ支持ピストン ６６ 円筒形空洞 ６８ 軸受円板 ７０ レバー座金構体 ７２ 半径方向レバー部材 ８０ 中央オリフィス管 ８４ オリフィス ８６ 保持リング ９４ スロット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速機支持構体と、一方は入力軸と一体
   回転可能に他方は出力軸と一体回転可能に前記支持構体
   により回転自在に支持された２つのトーリック牽引円板
   であって両者間に円形断面のトーリック空洞を画成する
   対向牽引表面を有する２つのトーリック牽引円板と、前
   記トーリック空洞内に半径方向対称に配列され両者間で
   の運動伝達のために前記トーリック円板と係合した少な
   くとも２つの運動伝達牽引ローラであってその各々は前
   記トーリック空洞の中心に本質的に接する制御軸のまわ
   りに回動可能に前記支持構体により支持され且つ円筒形
   空洞を有するピボット・トラニオンにより回転自在に支
   持された少なくとも２つの運動伝達牽引ローラと、該牽
   引ローラと軸方向に芯合せして前記空洞内に配置された
   支持ピストンと、該支持ピストンの軸線のまわりに半径
   方向対称に配列され且つ半径方向外端が前記円筒形空洞
   のまわりに配置された支点構体上に載置され半径方向内
   端が前記支持ピストン上に載置された複数の半径方向レ
   バー部材と、前記牽引ローラを回転可能に支持し且つ前
   記支点構体から内方に離隔した位置において前記半径方
   向レバー部材上に支持された軸受円板と、前記半径方向
   レバー部材により増幅された力で前記支持ピストンを前
   記トーリック円板および前記牽引ローラに向けて移動せ
   しめて前記トーリック円板と係合させるために前記円筒
   形空洞に加圧流体を供給するための手段とから成ってお
   り、 該支持ピストンが該半径方向レバー部材の内方端と係合
   する曲面領域を有しており、該ピストンの係合点は、該
   ピストンが該牽引ローラに向かって移動するにつれ外方
   に移動するようになっており、それにより該レバー部材
   のレバー比を変更する無段牽引ローラ変速機。
2. 【請求項２】 運動伝達牽引ローラが対向トーリック牽
   引円板と可変係合力をもって係合状態に維持される無段
   牽引ローラ変速機の牽引ローラを支持するためのピボッ
   ト・トラニオンにおいて、該トラニオンに形成された円
   筒形空洞と、該空洞内に前記牽引ローラと軸方向芯合せ
   して配置された支持ピストンと、該支持ピストンの軸線
   のまわりに半径方向対称に配列され、半径方向外端が前
   記円筒形空洞のまわりに配置された支点構体上に載置さ
   れ、内端が前記支持ピストン上に載置された複数の半径
   方向レバー部材と、前記支点構体から内方に離隔した位
   置において前記半径方向レバー部材上に支持され且つ前
   記牽引ローラを回転自在に支持する軸受円板と、前記ピ
   ボット・トラニオン内にあって前記支持ピストンを前記
   牽引ローラへ向けて移動せしめるために前記円筒形空洞
   内に加圧流体を供給するための通路手段とを有し、 前記半径方向レバー部材は周の近くにおいて前記円筒形
   空洞の全周のまわりに延びる前記支点構体上に支持され
   るレバー座金構体を形成するように互いにごく隣接して
   配置されており、 該支持ピストンが該半径方向レバー部材の内方端と係合
   する曲面領域を有しており、該ピストンの係合点は、該
   ピストンが該牽引ローラに向かって移動するにつれ外方
   に移動するようになっており、それにより該レバー部材
   のレバー比を変更するピボット・トラニオン。