| 【発明の名称】 |
トロイダル型無段変速機 |
| 【発明者】 |
【氏名】大野 誉洋
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| 【要約】 |
【課題】トロイダル型無段変速機において、入、出力円板間に介在するローラの回転振れを抑制してトルク伝達能力を向上すること。
【解決手段】ローラ９の支軸１３をローラ９と一体に形成する。支軸１３の周面とこれに対向するキャリッジ１１のボス部２５との間に転がり軸受１４を介在し、転がり軸受１４を介して支軸１３を回転自在に支持する。部品点数の削減により部品の組み付け誤差の累積を少なくでき、結果として、ローラ９の回転振れを抑制できる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】入力円板と出力円板の間に形成されるトロイド状間隙にまたがって配置される回転子と、この回転子の支軸を転がり軸受を介して回転自在に支持するキャリッジとを備え、上記支軸と回転子を一体の部材により形成してあることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】入力円板と出力円板の間に形成されるトロイド状間隙にまたがって配置されるボス付き回転子と、この回転子のボスを転がり軸受を介して回転自在に支持する支軸と、この支軸の両端を固定するキャリッジとを備えることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項３】請求項１又は２に記載のトロイダル型無段変速機において、上記キャリッジはローラに潤滑油を供給する第１の経路と、この第１の経路から分岐し、上記転がり軸受に潤滑油を供給する第２の経路とを含むことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力円板と出力円板の間のトロイダル状間隙に介在する回転子をキャリッジによって回転自在に支持するトロイダル型無段変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のトロイダル型無段変速機では、例えば特表平７−５０８５７８号公報に示すように、位置可変の複数群の回転子が、互いに反対方向に回転する入力用及び出力用の同軸円板の対向する面に形成された一部トロイド状の対応する軌道面間で牽引力を伝える。入力円板及び出力円板は、動力源に連なる入力軸を挿通させる中心孔を有しており、入力円板が入力軸に一体回転可能に連結されると共に、出力円板が入力軸に回転自在に支持されている。
【０００３】上記の入力円板から出力円板に伝えられる回転速度は、回転子の位置が変わると変化する。すなわち、回転子が相対的に高い半径位置で入力円板と接触すると共に、相対的に低い半径位置で出力円板と接触する場合、出力円板は入力円板よりも早く回転し、バリエータは高ギヤ比に設定される。一方、回転子が相対的に低い半径位置で入力円板と接触すると共に、相対的に高い半径位置で出力円板と接触する場合、出力円板は入力円板よりも遅く回転し、バリエータは低ギヤ比に設定される。
【０００４】通例、回転子はその支軸に直交する方向へ延びるキャリッジによって回転自在に支持されており、トーラスの中心円を含む平面に対してキャリッジの軸線が所定のキャスタ角を持って傾斜するようにしてある。また、入力円板と出力円板は油圧シリンダにより互いに近づけられる方向に付勢されている一方、回転子もこれを支持するキャリッジを介して油圧シリンダにより円板の軌道面に押し付けられる方向に付勢されている。そして、これら油圧シリンダが発生する油圧を制御することにより、回転子が受けるトルク伝達力にバランスする力を、キャリッジを介して回転子に与える。これにより、入力円板のトルクに対して出力円板のトルクが釣り合うようにローラ角度が変化し、適切なトルク比に維持する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、図５に示すように、回転子９１と支軸９２を別部材で構成し、しかも、支軸９２を転がり軸受９３を介してキャリッジ９４によって回転自在に支持していたので、回転子９１が回転振れを発生するおそれがあった。回転振れを発生すると、システムのトルク伝達能力が低下する。一方、回転子９１の支軸９２を支持する転がり軸受９３に対して、従来、潤滑油を供給する効果的な方法がなく、したがって、軸受寿命が短いため、無段変速機の使用に難があった。
【０００６】本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の第１の目的は回転子の回転振れを抑制してトルク伝達能力を向上することができるトロイダル型無段変速機を提供することである。本発明の第２の目的は、回転子を支持する軸受を寿命を長くできて耐久性を向上することができるトロイダル型無段変速機を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記第１の目的を達成するための課題解決手段として、請求項１記載の発明は、入力円板と出力円板の間に形成されるトロイド状間隙にまたがって配置される回転子と、この回転子の支軸を転がり軸受を介して回転自在に支持するキャリッジとを備え、上記支軸と回転子を一体の部材により形成してあることを特徴とするものである。本発明では、支軸と回転子を一体に形成したので、部品点数の削減により部品の組み付け誤差の累積を少なくできる。その結果、回転子の回転振れを抑制してトルク伝達能力を向上できる。
【０００８】なお、請求項１において、上記支軸の外周面及びこれに対向するキャリッジの内周面の少なくとも一方に転がり軸受の軌道を形成してある場合には、部品点数をより削減して部品の組み付け誤差の累積をより少なくでき、結果として、回転子の回転振れをより抑制することができる。上記第１の目的を達成するための課題解決手段として、請求項２記載の発明は、入力円板と出力円板の間に形成されるトロイド状間隙にまたがって配置されるボス付き回転子と、この回転子のボスを転がり軸受を介して回転自在に支持する支軸と、この支軸の両端を固定するキャリッジとを備えることを特徴とするものである。本発明では回転子の支軸をキャリッジに固定するので、回転子の回動軸線の位置精度を向上でき、回転子の回転振れを抑制することができる。
【０００９】なお、請求項２において、上記回転子のボスの内周面及び支軸の外周面の少なくとも一方に転がり軸受の軌道を形成してある場合には、部品点数の削減により部品の組み付け誤差の累積を少なくでき、結果として、回転子の回転振れをより抑制することができる。上記第２の目的を達成するための課題解決手段として、請求項３記載の発明は、請求項１又は２において、上記キャリッジはローラに潤滑油を供給する第１の経路と、この第１の経路から分岐し、上記転がり軸受に潤滑油を供給する第２の経路とを含むことを特徴とするものである。本発明では、従来、潤滑不良になりがちであった転がり軸受に十分な潤滑油を供給でき、これにより無段変速機の耐久性を向上することができる。しかも、通例、第１の経路は設けられているので、このもともと設けられている経路に分岐経路を設けるのみの簡単な構成の付加にて上記の耐久性の向上を実現することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の第１の実施の形態のトロイダル型無段変速機の要部の模式的断面図である。図１では、共通の軸線１を中心として回転可能な入力円板２と出力円板３を示しており、入力円板２はシャフト４を介して動力源５によって駆動される。各円板２，３にはそれぞれレース６，７が形成されており、これらレース６，７の表面は共通の軸線１を有する仮想トーラスの輪郭部の一部に一致している。トーラスの輪郭の他の部分８は破線で示されている。
【００１１】回転子としてのローラ９は、円板２，３間のトロイド状間隙Ｓにまたがっており、レース６，７と接触して回転することによって、円板２，３間に牽引力を伝達する。ローラ９は軸線１０を中心として回転するようにキャリッジ１１内の転がり軸受によって回転自在に支持されている。ローラ９は通常３個で、軸線１を中心とする等角度距離に設けられているが、図１ではそのうち２つのローラのみを示してある。
【００１２】キャリッジ１１とローラ９が矢印１２で示されるように傾斜することによって向きを変えて、入力円板２から出力円板３へ伝えられる変速比が変化する。ローラ９が入力円板２のレース６と比較的小さい半径で接触し、且つ出力円板３のレース７と比較的大きな半径で接触した場合には、変速機は低い変速比となる。逆に、ローラ９がレース６及びレース７とそれぞれ比較的大きな変速比及び比較的小さな変速比で接触したときには、出力円板３は入力円板２よりも高速で回転し、変速機は高い変速比となる。
【００１３】次いで、ローラ９とこれを支持するキャリッジ１１の要部を示す概略図である図２を参照して、キャリッジ１１はローラ９と一体に形成された支軸１３を回転自在に支持するための転がり軸受１４を取り付けた第１の部分１５と、この第１の部分１５に固定された中空のリンクシャフトの形態を呈する第２の部分１６とを含んでいる。第２の部分１６は油圧シリンダ１７内で移動自在なピストン１８に連結されている。油圧シリンダ１７はピストン１８がローラ９に及ぼす力を制御し、この力がローラ９が受けるトルク反力とバランスするようになっている。
【００１４】第１の部分１５は、ローラ９の両端面に対して所定の隙間を設けて対向する一対の対向板１９，２０を有しており、これら対向板１９，２０同士はローラ９の周面９ａの一部に所定の隙間を設けて対向する端板２１で互いに連結されている。この端板２１がリンクシャフトとしての第２の部分１６の端部に固定されている。また、端板２１には、油圧（圧送）ポンプ２２によって中空シャフトからなる第２の部分１６の内部の通路２３を通して強制潤滑方式で送られる潤滑油をローラ９の周面９ａに供給するためのポート２４が開口されている。
【００１５】また、第１の部分１５はローラ９の両側にそれぞれ支軸１３の両端を挿通させるボス部２５を有し、各ボス部２５と対応する支軸１３の端部との間にそれぞれ転がり軸受１４が介在している。各転がり軸受１４は支軸１３の端部を圧入させる内輪２６と、ボス部２５内に嵌め入れられてボス部２５にかしめにより固定される外輪２７と、内輪２６と外輪２７の間に介在する複数の転動体２８とを備えている。２９は支軸１３の両端に形成されるねじ部３０にねじ込まれて、支軸１３からの内輪２７の抜脱を防止するナットである。
【００１６】本実施の形態によれば、支軸１３をローラ９に一体に形成したので、部品点数の削減により部品の組み付け誤差の累積を少なくできる。その結果、ローラ９の回転振れを抑制して、トルク伝達能力を向上することができる。なお、上記支軸１３の外周面及びこれに対向するキャリッジ１１の内周面の少なくとも一方に転がり軸受１４の軌道を形成しても良く、この場合、部品点数の削減により部品の組み付け誤差の累積をより少なくでき、結果として、ローラ９の回転振れをより抑制することができる。
【００１７】次いで、図３は本発明の第２の実施の形態を示している。図３を参照して、本第２の実施の形態では、ローラ９の中心を軸方向に貫通して両側へ突出するボス３１をローラ９に一体に形成し、このボス３１を挿通する支軸３２の対向する端部３３，３４を、キャリッジ１１の第１の部分１５の各対向板１９，２０にそれぞれ設けた一対の延設部３５に固定してある。また、支軸３２の対向する端部３３，３４の外周面とボス３１の内周面との間にそれぞれ転がり軸受１４を介在させ、これにより支軸３２が転がり軸受１４を介してボス３１付きのローラ９を回転自在に支持している。
【００１８】支軸３２の対向する端部３３，３３には小径のねじ軸３６が突出形成され、このねじ軸３６は、上記一対の延設部３４，３４にそれぞれ形成された挿通孔を挿通した状態で支軸固定用のナット３７により対応する延設部３４に固定されている。また、支軸３２の一端にはフランジ３８が形成されている。一対の転がり軸受１４の内輪２６，２６同士の間には支軸３２を挿通させるスリーブ状のスペーサ３９が介在しており、内輪２６，２６間の間隔を規制している一方、外輪２７，２７同士の間にはボス３１の内周に遊嵌されたスリーブ状のスペーサ４０が介在しており、外輪２７，２７間の間隔を規制している。４１はフランジ３８と反対側のねじ軸３６にねじ込まれる内輪固定用のナットであり、このナット４１と支軸３２のフランジ３８との間に、上記のスペーサ３９を挟持した一対の内輪２６，２６が固定される。上記一対の延設部３４，３４は、このフランジ３８とナット４１を両側から挟持する状態で支軸３２のねじ軸３６に固定されている。
【００１９】本実施の形態によれば、ローラ９の支軸３２の両端をキャリッジ１１に固定するので、ローラ９の回動軸線１０の位置精度を向上でき、ローラ９の回転振れを抑制することができる。その結果、トルク伝達能力を向上することができる。なお、ローラ９のボス３１の内周面及び支軸３２の外周面の少なくとも一方に転がり軸受１４の軌道を形成しても良く、この場合、部品点数の削減により部品の組み付け誤差の累積を少なくでき、結果として、ローラ９の回転振れをより抑制することができる。
【００２０】次いで、図４は本発明の第３の実施の形態を示している。図４を参照して、本第３の実施の形態が図２の第１の実施の形態と主に異なるのは、第１の部分１５の内部において、ローラ９の周面９ａに潤滑油を供給する第１の経路４２と、この第１の経路４２から分岐し、上記転がり軸受１４に潤滑油を供給する第２の経路４３とを設けた点である。上記第２の経路４３は、第１の部分１５の内面と仕切り部材４４の外面とによって仕切られている。仕切り部材４４は、キャリッジ１１の第１の部分１５の端板２１に対向する端板４５と、この端板４５の両端からローラ９と対応する対向板１９，２０との間を対応する対向板１９，２０に平行に転がり軸受１４の内輪２６まで延びる一対の仕切り板４６とを備えている。
【００２１】各外輪２７の軸長は内輪２６のそれよりも短くされており、これにより、各外輪２７の端面と対応する仕切り板４６との間には、転がり軸受１４内に潤滑油を導入するための隙間が設けられいる。この隙間は第２の経路４３の一部として構成されている。仕切り部材４４の端板４５には、ポート２４に対向する位置にポート２４よりも少し小さい径のポート４７が形成されている。第１の部分１５内において、ポート２４からポート４７を挿通してローラ９の周面９ａに至る経路が第１の経路４２であり、この第１の経路４２のポート２４，４７間から分岐して第１の部分１５の内面に沿いながら転がり軸受１４の転動体２８へ至る経路が第２の経路４３である。なお、４８は仕切り部材４４の反対側において、内、外輪２６，２７間を塞ぐカバーであり、各カバー４８は対応する対向板１９，２０に一体に形成されている。各カバー４８は第２の経路４３を通して対応する転がり軸受１４内に供給された潤滑油が不必要に漏れ出すことを防止する働きをする。
【００２２】本実施の形態では、図２の実施の形態と同様の作用効果を奏する。加えて、従来、潤滑不良になりがちであった転がり軸受１４に対して十分な潤滑油を供給でき、これにより無段変速機の耐久性を向上することができる。しかも、これを、もともと設けられているローラ９用の潤滑経路（第１の経路４２）から、仕切り部材４４を用いて第２の経路４３を分岐させるだけの簡単な構造にて実現することができる。
【００２３】なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、例えば、第３の実施の形態の潤滑経路の構成を第２の実施の形態に適用するとも可能である。ただし、この場合、仕切り部材はボスの両端へ回り込むように形成され、一対の転がり軸受１４の互いに遠い側の端部から潤滑油を供給することになる。その他、本発明の範囲で種々の変更を施すことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１２４７
【氏名又は名称】光洋精工株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月６日（１９９９．９．６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５１５５
【弁理士】
【氏名又は名称】亀井 弘勝 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−７４１１５（Ｐ２００１−７４１１５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月２３日（２００１．３．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２５１８９１ |
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