JPH07190158A - 摩擦車式無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦車式無段変速機の重量の増加を抑制する
とともに、小型化することができるようにする。 【構成】 入力軸１４には、これと一体に回転するよう
にインプットフランジ７０が連結されている。インプッ
トフランジ７０には、これと軸方向に相対移動は可能で
あるが、相対回転は不可能にカムフランジ４６が、カム
フランジ４６のカム面とは反対側である背面側に設けた
つめ部４６ａを介して連結されている。インプットフラ
ンジ７０とカムフランジ４６との間には、カムフランジ
４６を常時入力ディスク１８方向に押圧するばね７４が
設けられている。インプットフランジ７０の垂直部７０
ａの内径部側に、カムフランジ４６の軸方向への移動を
規制可能なストッパが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、摩擦車式無段変速機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の摩擦車式無段変速機として、実開
昭６２−１００３３４号公報に示されるものがある。こ
れに示される摩擦車式無段変速機は、入力ディスクと、
出力ディスクと、両ディスク間の回転力を伝達する摩擦
ローラと、を備えており、入力ディスクは、入力軸にこ
れを中心として回転可能かつ軸方向に移動可能に支持さ
れている。入力ディスクの背面側には、推力カム装置が
配置されている。推力カム装置は、カムフランジと、入
力ディスクの背面側と、これらの間に配置されてこれら
が相対回転したときに入力ディスクを出力ディスク側に
押圧する力を発生するカムローラと、から構成されてい
る。カムフランジはこれの内径部が入力軸にスプライン
により連結されている。カムフランジの側部には、これ
を常時入力ディスク方向へ押圧する皿ばねが配置されて
いる。また、カムフランジは、入力軸に軸方向に移動不
可能にはめ合わされているストッパにより軸方向への移
動が規制されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の摩擦車式無段変速機では、入力軸とカムフランジと
を摺動させる際、回転トルクによるスプラン歯面垂直力
により、スプライン部分に摩擦が発生する。このため、
摩擦による摺動不良を防止するためにあらかじめ皿ばね
によって押付力を大きくすることにより、必要な押付力
を補っている。これにより、上記摺動不良は改善される
ものの、入力軸及びカムフランジには常時皿ばねによる
大きな押付力が作用するので、耐久性を確保するため
に、カムフランジの厚さを増すなどの改善が必要とな
り、重量の増加を招くという問題がある。また、同じト
ルクで駆動した場合、スプラインの軸半径が大きいほど
歯面垂直力が小さくなり、摩擦が低減するので、上記問
題を解決するために、スプラインの軸径を大きくする
と、上記大径のスプラインを加工するために入力軸全体
の径を同様に大径にする必要があり、重量の増加を招く
という問題がある。なお、入力軸のうち、スプラインを
加工する部分のみ大径とすることも考えられるが、そう
すると、入力軸に対してスプライン側から挿入される入
力ディスクの組付けができなくなるという問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、入力軸と一体に回転するインプットフランジに、軸
方向には相対移動可能であるが相対回転は不可能にカム
フランジを連結し、インプットフランジの内径部側をカ
ムフランジのストッパに形成することにより、上記課題
を解決する。すなわち、本発明の摩擦車式無段変速機
は、入力軸（１４）を中心として回転可能かつ軸方向に
移動可能に設けられる入力ディスク（１８）と、入力デ
ィスク（１８）と同心にこれに対面するように設けられ
るとともに回転可能かつ入力ディスク（１８）から遠ざ
かる方向に移動しないように拘束された出力ディスク
（２０）と、両ディスク（１８、２０）によって形成さ
れるトロイド状のみぞ内に両ディスク（１８、２０）と
摩擦接触するように配置される摩擦ローラと、入力ディ
スク（１８）の摩擦ローラ接触面とは反対側である背面
側に設けられるとともに入力トルクに応じた推力を入力
ディスク（１８）に発生する推力カム装置（４４）と、
を有しており、推力カム装置（４４）は、入力ディスク
（１８）の背面側と、カムフランジ（４６）と、これら
の対面するカム面に設けられるカムローラ（４８）と、
から構成される、ものにおいて、入力軸（１４）には、
これと一体に回転するようにインプットフランジ（７
０）が連結されており、インプットフランジ（７０）に
は、これと軸方向に相対移動は可能であるが、相対回転
は不可能に、カムフランジ（４６）が、カムフランジ
（４６）のカム面とは反対側である背面側に設けたつめ
部（４６ａ）を介して連結されており、インプットフラ
ンジ（７０）と上記カムフランジ（４６）との間には、
カムフランジ（４６）を常時入力ディスク（１８）方向
に押圧するばね（７４）が設けられており、インプット
フランジ（７０）の内径部側に、カムフランジ（４６）
の軸方向への移動を規制可能なストッパ（７０ａ）が形
成されている、ことを特徴とする。また、請求項２記載
の本発明は、上記インプットフランジを、上記カムフラ
ンジと同じ軸方向位置に配置することを特徴とする。な
お、かっこ内の数字は後述の実施例の対応する部材を示
す。

【０００５】

【作用】請求項１及び２記載の発明は、入力軸に入力ト
ルクが入力されると、これと一体に回転するインプット
フランジを介してカムフランジに入力トルクが伝達され
る。カムフランジは、入力トルクが増大すると、ばねの
弾性力に逆らってこれを押し縮めながら入力ディスクと
は反対方向にインプットフランジとつめ部で摺動しなが
ら相対移動する。ばねを押し縮めた後、カムフランジ
は、インプットフランジのストッパに突き当たり、それ
以上の移動が拘束される。

【０００６】

【実施例】図１に本発明の第１実施例を示す。図示を省
略したトルクコンバータの回転が伝達される入力軸１４
に摩擦車式無段変速機構１６が連結されている。摩擦車
式無段変速機構１６は、入力ディスク１８と、出力ディ
スク２０と、両者間の回転力を伝達する図示を省略した
摩擦ローラと、を有している。入力ディスク１８及び出
力ディスク２０の摩擦ローラとの接触面はトロイド面と
してある。入力ディスク１８及び出力ディスク２０に対
する摩擦ローラの接触状態を変えることにより、入力デ
ィスク１８と出力ディスク２０との回転速度比を連続的
に変えることができる。入力軸１４は入力側ベアリング
３０及びニードルベアリング３２を介してケーシング３
４に回転可能に支持されている。入力軸１４には出力デ
ィスク２０がベアリング３８を介して回転可能に支持さ
れている。出力ディスク２０には、出力用の歯車２６と
一体に形成されている出力軸２７が一体に回転するよう
に設けられている。出力軸２７は出力側ベアリング４０
を介してケーシング３４に支持されている。また、入力
軸１４には入力ディスク１８がベアリング４２を介して
回転可能かつ軸方向に移動可能に設けられている。

【０００７】入力ディスク１８の背面側、すなわち出力
ディスク２０と対面する側とは反対側に、推力カム装置
４４が設けられている。推力カム装置４４は、カムフラ
ンジ４６と、入力ディスク１８の背面側と、カムローラ
４８と、から構成されている。カムフランジ４６及び入
力ディスク１８の互いに対面するカム面にカムローラ４
８が設けられている。カムローラ４８は入力ディスク１
８とカムフランジ４６とが相対回転したときに入力ディ
スク１８を出力ディスク２０側に押圧する力を発生する
ような形状としてある。カムフランジ４６の内径部と入
力軸１４の外径部との間にはインプットフランジ７０が
配置されている。インプットフランジ７０と入力軸１４
とはスプラインによって連結されている。またインプッ
トフランジ７０は、摩擦低減ブッシュ７２を介してカム
フランジ４６の内径部と軸方向に相対移動可能に配置さ
れている。摩擦低減ブッシュ７２は、テフロンやメタル
などで形成されている。インプットフランジ７０は、階
段状に形成されており、これの先端は、径方向に垂直に
伸びており、カムフランジ４６から軸方向に突出したつ
め部４６ａに軸方向に相対移動可能にかみ合わされてい
る。カムフランジ４６の側部とインプットフランジ７０
の入力軸１４との連結部から径方向に伸びた垂直部７０
ａとの間には皿ばね（ばね）７４が設けられており、カ
ムフランジ４６に入力ディスク１８方向への力を付与し
ている。インプットフランジ７０の垂直部７０ａは、カ
ムフランジ４６の軸方向への移動を規制するストッパの
役割を果たしている。入力軸１４には、インプットフラ
ンジ７０の垂直部７０ａに接触するようにローディング
ナット７６がねじ込まれている。ローディングナット７
６は、摩擦車式無段変速機構１６全体を締め上げるとと
もに、インプットフランジ７０を入力軸１４に固定して
いる。インプットフランジ７０の入力軸１４との連結部
分から径方向に屈曲した部分と、カムフランジ４６のイ
ンプットフランジ７０と対向する部分と、に油穴５０及
び５２がそれぞれ形成されている。入力軸１４内からこ
れらの油穴５０及び５２を通って、カムフランジ４６及
び入力ディスク１８間のカムローラ４８が配置されてい
る部分に潤滑油が供給される。インプットフランジ７０
には、図示を省略した前後進切換機構から入力トルクが
入力される。

【０００８】次に、第１実施例の動作について説明す
る。図示していない前後進切換機構からの入力トルクが
インプットフランジ７０に入力されると、カムフランジ
４６のカム面とは反対側である背面側に設けたつめ部４
６ａを介してカムフランジ４６に伝達される。入力トル
クが増大すると、カムフランジ４６は皿ばね７４の弾性
力に逆らってこれを押し縮めながらローディングナット
７６の方向に移動する。つめ部４６ａは、カムフランジ
４６と共に移動するため、インプットフランジ７０と軸
方向に相対移動する。このときのつめ部４６ａの垂直力
は、つめ部４６ａが設けられている部分の半径に反比例
するので、この垂直力に比例してカムフランジ４６の移
動を阻止する摩擦は、半径が大きいほど小さくなる。皿
ばね７４を押し縮めた後、カムフランジ４６は、皿ばね
７４を介してインプットフランジ７０の垂直部７０ａの
内径部側に突き当たり、それ以上の移動が拘束される。
このとき、カムフランジ４６からの押圧力は、インプッ
トフランジ７０の垂直部７０ａの内径部側に加えられる
ため、インプットフランジ７０に曲げ力がかからない。
このため、インプットフランジ７０を薄肉で形成するこ
とができる。また、カムフランジ４６とインプットフラ
ンジ７０とは、同じ軸方向位置に、つまり２重構造とな
るように配置されるため、軸方向寸法を小さくすること
ができる。

【０００９】図２に第２実施例を示す。皿ばね７４を取
り除き、カムフランジ８０の内径部の軸方向寸法を大き
くして、カムフランジ８０の内径部から径方向に伸びる
垂直部８０ｂとインプットフランジ７０の垂直部７０ａ
とを直接接触させること、及び、カムフランジ８０の内
径部の軸方向寸法を大きくした分だけ、これとインプッ
トフランジ７０との間に設けられる摩擦低減ブッシュ８
４の軸方向寸法を大きくしたこと、及び、カムフランジ
８０の垂直部８０ｂと、インプットフランジ７０のカム
フランジ８０のつめ部８０ａとの連結部下部と、の間に
カムフランジ８０を入力ディスク１８方向に常時押圧す
るコイルばね８２を設けたこと、以外は上記第１実施例
と同じ構造である。

【００１０】次に第２実施例の動作について説明する。
カムフランジ８０に伝達される入力トルクが増大して、
コイルばね８２の弾性力に逆らってカムフランジ８０が
ローディングナット７６方向に移動し、カムフランジ８
０の垂直部８０ｂがインプットフランジ７０の垂直部７
０ａの内径部側に直接接触する以外は、第１実施例と同
様である。なお、コイルばね８２を使用した場合、皿ば
ね７４を使用した場合に比べて、ばね定数を小さく設定
することができるので、カムフランジ８０の軸方向に移
動する際の荷重の変化が少なくなるため、正確に押付力
を発生することができる。また、コイルばね８２を使用
した場合、カムフランジ８０の垂直部８０ｂの厚さ寸法
を、皿ばね７４を使用した場合に比べて、皿ばね７４の
厚さ相当分大きくすることができるため、カムフランジ
８０は大きな入力トルクにも耐えることができる。

【００１１】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１記載
の本発明によると、入力トルクは、インプットフランジ
を介してカムフランジに伝達されるので、カムフランジ
は、インプットフランジの背面側に設けたつめ部を介し
て入力軸と軸方向に相対移動することになる。この場
合、つめ部は比較的大径位置に設けることが可能である
ため、つめ部が摺動する際の摺動摩擦を小さな値にする
ことができる。したがって、摩擦による摺動不良を補う
ためにばねの押付力を大きくする必要がない。これによ
り、ばね力が作用する部材の厚さを増す必要がなくな
り、重量の増加を抑制できる。また、ストッパは、イン
プットフランジの内径部側に形成されるため、インプッ
トフランジに曲げ力がかからないので、インプットフラ
ンジを薄肉で形成することができる。このため、摩擦車
式無段変速機の軸方向寸法を小さくすることができる。
また、請求項２記載の本発明によると、カムフランジと
インプットフランジとが同じ軸方向位置、つまり２重構
造となるよう配置されるため、更に摩擦車式無段変速機
の軸方向寸法を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す図である。

【符号の説明】

１４ 入力軸 １８ 入力ディスク ２０ 出力ディスク ４４ 推力カム装置 ４６ カムフランジ ４６ａ つめ部 ４８ カムローラ ７０ インプットフランジ ７０ａ 垂直部（ストッパ） ７４ 皿ばね（ばね）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸（１４）を中心として回転可能か
   つ軸方向に移動可能に設けられる入力ディスク（１８）
   と、 入力ディスク（１８）と同心にこれに対面するように設
   けられるとともに回転可能かつ入力ディスク（１８）か
   ら遠ざかる方向に移動しないように拘束された出力ディ
   スク（２０）と、 両ディスク（１８、２０）によって形成されるトロイド
   状のみぞ内に両ディスク（１８、２０）と摩擦接触する
   ように配置される摩擦ローラと、 入力ディスク（１８）の摩擦ローラ接触面とは反対側で
   ある背面側に設けられるとともに入力トルクに応じた推
   力を入力ディスク（１８）に発生する推力カム装置（４
   ４）と、 を有しており、 推力カム装置（４４）は、入力ディスク（１８）の背面
   側と、カムフランジ（４６）と、これらの対面するカム
   面に設けられるカムローラ（４８）と、から構成され
   る、 摩擦車式無段変速機において、 入力軸（１４）には、これと一体に回転するようにイン
   プットフランジ（７０）が連結されており、 インプットフランジ（７０）には、これと軸方向に相対
   移動は可能であるが、相対回転は不可能に、カムフラン
   ジ（４６）が、カムフランジ（４６）のカム面とは反対
   側である背面側に設けたつめ部（４６ａ）を介して連結
   されており、 インプットフランジ（７０）と上記カムフランジ（４
   ６）との間には、カムフランジ（４６）を常時入力ディ
   スク（１８）方向に押圧するばね（７４）が設けられて
   おり、 インプットフランジ（７０）の内径部側に、カムフラン
   ジ（４６）の軸方向への移動を規制可能なストッパ（７
   ０ａ）が形成されている、 ことを特徴とする摩擦車式無段変速機。
2. 【請求項２】 上記インプットフランジは、上記カムフ
   ランジと同じ軸方向位置に配置される、 請求項１記載の摩擦車式無段変速機。