WO2007023606A1 - 無段変速装置 - Google Patents

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WO2007023606A1
WO2007023606A1 PCT/JP2006/311481 JP2006311481W WO2007023606A1 WO 2007023606 A1 WO2007023606 A1 WO 2007023606A1 JP 2006311481 W JP2006311481 W JP 2006311481W WO 2007023606 A1 WO2007023606 A1 WO 2007023606A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
ring
pulley
continuously variable
variable transmission
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/311481
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yuichi Itoh
Tomoya Sakaguchi
Original Assignee
Ntn Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ntn Corporation filed Critical Ntn Corporation
Publication of WO2007023606A1 publication Critical patent/WO2007023606A1/ja

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
    • F16H15/04—Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/42—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which two members co-operate by means of rings or by means of parts of endless flexible members pressed between the first mentioned members

Definitions

  • the present invention relates to a continuously variable transmission used in automobiles and various industrial machines.
  • Patent Document 1 describes an example of a traction drive type continuously variable transmission.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-263857
  • a main object of the present invention is to increase load capacity without increasing the diameters of pulleys and rings.
  • a continuously variable transmission includes a first shaft rotatably supported by a housing, a second shaft rotatably supported by a housing, and a groove supported by the first shaft.
  • a first shaft rotatably supported by a housing
  • a second shaft rotatably supported by a housing
  • a groove supported by the first shaft.
  • the first shaft, the V pulley, and the unit that also has the ring force are arranged around the second shaft.
  • the plurality of input shafts share the input torque and transmit it to the output shaft.
  • the load capacity without increasing the diameter of the ring can be increased.
  • the heat generating parts are dispersed, and the seizure resistance is improved.
  • the mass of the toothed ring itself can be reduced, the responsiveness at the time of shifting is improved. Further, there is an advantage that the translational load of the second shaft is canceled as in the planetary gear mechanism.
  • FIG. 1 is a front view of a continuously variable transmission showing an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 Partial sectional view of the device of Fig. 1
  • FIG. 1 shows a side view of a continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a cross section passing through one input shaft of FIG.
  • this continuously variable transmission has a structure in which the ring 30 is sandwiched from both sides in the axial direction by a pair of pulley members 16a and 16b movable in the axial direction.
  • the ring 30 since the ring 30 has gear-like teeth on the outer periphery, it is hereinafter referred to as a toothed ring.
  • reference numeral 10 generally indicates a housing. That is, here, the housing is not a single member, but a plurality of members constituting the outer shell of the apparatus as a whole are collectively called a housing. As shown in the figure, two shafts 12 and 36 parallel to each other are rotatably supported in the housing 10 via bearings. These axes 12 and 36 are in a relationship in which one axis (12 or 36) is an input axis and the other axis (36 or 12) is an output axis.
  • the shaft 12 supports a pair of pulley members 16a and 16b constituting the V pulley 16.
  • Each pulley member 16a, 16b is composed of a boss portion and a disk portion, and the disk portions face each other to form a V-groove.
  • the disk portion rises in the radial direction from the end of the boss portion.
  • the boss is slidably fitted to the shaft 12 and can be moved in the axial direction of the shaft 12 by a ball spline 14.
  • a bearing 18 is disposed on the outer periphery of the boss portion.
  • the structure of the ball spline 14 is a well-known structure in which a ball is interposed between grooves formed in the shaft 12 and the pulley members 16a and 16b.
  • Each pulley member 16a, 16b is provided with a groove width adjusting mechanism 20.
  • the groove width adjusting mechanism 20 is a ball screw type, and includes a screw shaft 22, a nut 26, and a plurality of balls 28.
  • the screw shaft 22 has a spiral groove for rolling the ball 28 on the outer periphery, and has a large gear 24 with teeth cut on the outer periphery, and rotates to the bosses of the pulley members 16a and 16b via the bearing 18. It is supported freely.
  • the nut 26 has a spiral groove for rolling the ball 28 on the inner periphery, and is fixed to the housing 10.
  • a ball 28 force is interposed between the helical groove of the screw shaft 22 and the helical groove of the nut 26, and the ball 28 circulates along the helical groove so that the screw shaft 22 And allow smooth relative rotation and axial movement of nut 26.
  • the screw shaft 22 rotates and simultaneously moves in the axial direction. Therefore, when the flange 24 of the screw shaft 22 is rotated by an external driving means (not shown), the screw shaft 22 moves in the axial direction according to the rotation direction, and the pulley members 16a and 16b are coupled to each other via the bearing 18.
  • the pulley members 16a and 16b are allowed to move in directions approaching each other, or moved in directions away from each other.
  • the cross-sectional shape of the side surface of the toothed ring 30 substantially matches the cross-sectional shape of the V-groove of the V pulley 16. More specifically, the cross-sectional shape of the side surface of the toothed ring 30 can be a flat surface or a curved surface with a secondary curvature. Toothed ring 30 meshes with gear 34, which is fixed to shaft 36. The toothed ring 30 has smooth cylindrical guide surfaces 32 on both sides in the axial direction of the teeth that mesh with the teeth of the gear 34, and contacts the guide rollers 42 and 44 at the guide surfaces 32. In other words, the toothed ring 30 is guided around the outer periphery by the guide rollers 42 and 44. The guide of the toothed ring 30 uses guide rollers 42 and 44 that roll in contact with the outer peripheral surface of the toothed ring 30 as shown in the figure. You can also use a sliding bearing that makes sliding contact with the ring 30!
  • the guide roller 42 is composed of a pair of side plates 42 a and 42 b disposed on both sides of the gear 34 and is supported rotatably with respect to the shaft 36.
  • the guide roller 44 is rotatably attached to the guide plate 40 via a pin 46. Accordingly, the positional relationship between the guide rollers 42 and 44 is fixed.
  • the toothed ring 30 is constrained by the three guide rollers 42 and 44, and thus can rotate without a central shaft (centerless roller).
  • the guide plate 40 is coaxially supported by the shaft 36 and is rotatably supported by the collar 38. guide By rotating the plate 40, the rotation center of the toothed ring 30 is moved around the center O.
  • the teeth cut on the outer periphery of the toothed ring 30 are always in mesh with the gear 34. If the V pulley 16 and the guide plate 40 are controlled so that there is no gap between the toothed ring 30 and the V pulley 16, the toothed ring 30 is rotated around the center O.
  • the shaft 12, the V pulley 16, and the toothed ring 30 constitute one unit. As shown in FIG. 1, three units are arranged around the shaft 36.
  • the shaft 12 of each unit has a gear 48 fixed to the end protruding out of the housing 10. This gear 48 works with gear 52 of shaft 50!

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)
  • Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

　無段変速装置のプーリおよびリングの径を大きくすることなく負荷容量を増大させる。 　無段変速装置は、ハウジング10に回転自在に支持された第一の軸12と、ハウジング10に回転自在に支持された第二の軸36と、第一の軸12に支持された溝幅が可変のＶプーリ16と、両側面にてＶプーリ16と接触し外周を支えられたリング30と、リング30の外周を支えるガイドローラを回転自在に支持し第二の軸36回りにリング30を移動させるための機構（40等）とから構成され、第一の軸12とＶプーリ16とリング30からなるユニットが第二の軸36の周囲に複数配置してある。

Description

明 細 書
無段変速装置
技術分野
[0001] この発明は自動車や各種産業機械において利用される無段変速装置に関する。
背景技術
[0002] 無段変速装置（CVT： Continuously Variable Transmission)は昔から多くの考案が なされている。特許文献 1にはトラクシヨンドライブ式無断変速装置の一例が記載され ている。
特許文献 1：特開 2004— 263857号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 特許文献 1に記載された装置では、出力軸に対して入力軸は 1本となっている。し たがって、負荷容量を増大させるためには、プーリおよびリングの径を大きくする必要 がある。し力しながら、リングの径が大きくなると、その質量が増加し、プーリの斜面の 加工誤差がある場合など、リングの追従性が低下し、安定運転の限界速度が低下す るという問題がある。
[0004] この発明の主要な目的は、特許文献 1に記載されたタイプの無段変速装置におい て、プーリおよびリングの径を大きくすることなく負荷容量を増大させることにある。 課題を解決するための手段
[0005] この発明の無段変速装置は、ハウジングに回転自在に支持された第一の軸と、ハ ウジングに回転自在に支持された第二の軸と、第一の軸に支持された溝幅が可変の Vプーリと、両側面にて Vプーリと接触し外周を支えられたリングと、リングの外周を支 えるガイドローラを回転自在に支持し第二の軸回りにリングを移動させるための機構 とから構成され、第一の軸と Vプーリとリング力もなるユニットを第二の軸の周囲に複 数配置したことを特徴とするものである。
発明の効果
[0006] この発明によれば、第一の軸と Vプーリとリング力もなるユニットを第二の軸の周囲 に複数配置したことにより、例えば第一の軸を入力軸、第二の軸を出力軸とした場合 、複数の入力軸が入力トルクを分担して出力軸に伝達するため、各ユニットのプーリ およびリングの径を大きくすることなぐ負荷容量を増大させることができる。また、伝 達部が複数になるため、発熱部が分散され、耐焼付き性が向上する。さらに、歯付き リング単体の質量を小さくできるため、変速時の応答性が向上する。さらに、遊星歯 車機構におけると同様に第二の軸の並進荷重が相殺されるという利点もある。
図面の簡単な説明
[0007] [図 1]この発明の実施の形態を示す無段変速装置の正面図
[図 2]図 1の装置の部分断面図
符号の説明
[0008] 10 ハウジング
12 軸
48 ギア
14 ボーノレスプライン
16 Vプーリ
16a, 16b プーリ咅附
18 軸受
20 溝幅調節機構
22 ねじ軸
24 大歯車
26 ナット
28 ボール
30 歯付きリング
32 ガイド面
34 歯車
36 軸
38 カラー
40 ガイドプレート 42 ガイドローラ
42a, 42b 側板
44 ガイドローラ
46 ピン
50 軸
52 ギア
発明を実施するための最良の形態
[0009] 以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。
[0010] 図 1にこの発明の実施の形態である無段変速装置の側面を示し、図 2に図 1の一つ の入力軸を通る断面を示す。これらの図から理解できるように、この無段変速装置は 、軸方向に可動な一対のプーリ部材 16a, 16bでリング 30を軸方向両側から挟んだ 構造である。この実施の形態ではリング 30は外周に歯車のような歯をもっているため 、以下では歯付きリングと呼ぶこととする。
[0011] 図 2において、符号 10はハウジングを概括的に指している。すなわち、ここではハウ ジングは単一の部材ではなく、全体として装置の外殻を構成する複数の部材を包括 的にハウジングと呼んでいる。図示するように、ハウジング 10内に、互いに平行な二 本の軸 12, 36がそれぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。そして、これら の軸 12, 36は、一方の軸（12または 36)を入力軸とすると、他方の軸（36または 12) が出力軸となる関係にある。
[0012] 軸 12は Vプーリ 16を構成する一対のプーリ部材 16a, 16bを支持している。各プー リ部材 16a, 16bはボス部とディスク部とからなり、ディスク部が向かい合って V溝を形 成している。ディスク部はボス部の端部から半径方向に立ち上がつている。ボス部は 軸 12に摺動自在に嵌め合わせてあり、ボールスプライン 14によって軸 12の軸方向 に移動可能である。ボス部の外周には軸受 18が配置してある。なお、ボールスプライ ン 14の構造は、軸 12とプーリ部材 16a, 16bに形成した溝間にボールを介在させた 周知のとおりのものである。
[0013] 各プーリ部材 16a, 16bは溝幅調節機構 20を備えている。溝幅調節機構 20はここ ではボールねじタイプで、ねじ軸 22と、ナット 26と、複数のボール 28を含んでいる。 ねじ軸 22は外周にボール 28を転動させるためのらせん溝を有し、かつ、外周に歯を 切った大歯車 24を有し、軸受 18を介してプーリ部材 16a, 16bのボス部に回転自在 に支持されている。ナット 26は内周にボール 28を転動させるためのらせん溝を有し、 ハウジング 10に固定されている。
[0014] 通常のボールねじと同様に、ねじ軸 22のらせん溝とナット 26のらせん溝との間にボ ール 28力介在し、ボール 28がらせん溝に沿って循環走行してねじ軸 22とナット 26 の滑らかな相対回転および軸方向移動を許容する。この場合、ナット 26は固定され ているため、ねじ軸 22が回転すると同時に軸方向に相対移動する。したがって、ねじ 軸 22のフランジ 24を外部の駆動手段（図示省略）によって回転させると、その回転方 向によって、ねじ軸 22が軸方向に移動し、軸受 18を介してプーリ部材 16a, 16bを相 互に接近する向きに移動させ、または、プーリ部材 16a, 16bが相互に離反する向き に移動するのを許容する。
[0015] 歯付きリング 30の側面の断面形状は Vプーリ 16の V溝の断面形状と実質的に一致 している。より具体的には、歯付きリング 30の側面の断面形状は、平面とするほか、 副曲率を設けた曲面とすることもできる。歯付きリング 30は歯車 34とかみ合い、その 歯車 34は軸 36に固定してある。歯付きリング 30は、歯車 34の歯とかみ合う歯の軸方 向両側に平滑な円筒状ガイド面 32を有し、そのガイド面 32にてガイドローラ 42, 44 と接する。言い換えれば、歯付きリング 30はガイドローラ 42, 44で外周をガイドされる 。歯付きリング 30のガイドには、図示するように歯付きリング 30の外周面と接して転動 するガイドローラ 42, 44を採用するほか、歯付きリング 30との接触荷重は小さいため 、歯付きリング 30と滑り接触する滑り軸受 (シユー）を採用してもよ!/、。
[0016] 図 2に示すように、ガイドローラ 42は歯車 34の両側に配置した一対の側板 42a, 42 bで構成され、軸 36に対して回転自在に支持されている。ガイドローラ 44はピン 46を 介して回転自在にガイドプレート 40に取り付けてある。したがって、ガイドローラ 42, 4 4相互の位置関係は固定的である。このように、歯付きリング 30は三つのガイドローラ 42, 44で外周力 拘束されているため、中心軸がなくても回転が可能である（心なし ローラ）。
[0017] ガイドプレート 40は軸 36と同軸に、カラー 38に旋回自在に支持されている。ガイド プレート 40を旋回させることによって、中心 O回りに歯付きリング 30の回転中心を移
1
動させることができる。したがって、歯付きリング 30の外周に切られた歯は歯車 34と 常にかみ合った状態にある。歯付きリング 30と Vプーリ 16との間にすきまが生じない ように Vプーリ 16とガイドプレート 40を制御すれば、歯付きリング 30が中心 O回りに
1 移動することにより、 Vプーリ 16との接触点が変化し、一定の Vプーリ 16の回転数に 対し、歯車 34の速度を連続的に変えることができる。このようにして、いわゆる CVTが 構成される。
[0018] 軸 12と Vプーリ 16と歯付きリング 30とで一つのユニットを構成する。そして、図 1に 示すように、 3つのユニットが軸 36の周囲に配置してある。各ユニットの軸 12は、ハウ ジング 10の外に突出した端部にギア 48が固定してある。このギア 48は軸 50のギア 5 2と力み合って!/、る。
[0019] Vプーリ 16を支持する軸 12を入力側とした場合、歯付きリング 30を Vプーリ 16の溝 内に押し込んだ状態が減速状態となる。図 1に矢印で示す方向に Vプーリ 16から回 転力が入力されると、 Vプーリ 16から歯付きリング 30に力 Fが作用し、ほぼ同じ大きさ の力が歯車 34から作用する。歯車 34からの反力が歯付きリング 30を Vプーリ 16に押 し込む方向に働くため、伝達トルクの増大に伴い自動的に接触力が大きくなる。

Claims

請求の範囲
[1] ハウジングに回転自在に支持された第一の軸と、ハウジング 10に回転自在に支持 された第二の軸と、第一の軸に支持された溝幅が可変の Vプーリと、両側面にて Vプ ーリと接触し外周を支えられたリングと、リングの外周を支えるガイドローラを回転自在 に支持し第二の軸回りにリングを移動させるための機構とから構成され、第一の軸と
Vプーリとリング力 なるユニットを第二の軸の周囲に複数配置した無段変速装置。
PCT/JP2006/311481 2005-08-25 2006-06-08 無段変速装置 WO2007023606A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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JP2005-244733 2005-08-25
JP2005244733A JP2007057034A (ja) 2005-08-25 2005-08-25 無段変速装置

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2313097A1 (de) * 1973-03-16 1974-09-26 Ludwig Wittrock Reibscheibenregelgetriebe
JP2004263857A (ja) * 2003-02-10 2004-09-24 Ntn Corp トラクションドライブ式無段変速機

Patent Citations (2)

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