JP2003166611A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents
トロイダル型無段変速機Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- 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
- F16H15/06—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B
- F16H15/32—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
- F16H15/36—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
- F16H15/38—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces
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Abstract
納凹部に左右方向に平行移動可能に支持するパワーロー
ラ支持構造を備えたトロイダル型無段変速機において、
過大な荷重が作用した際のトラニオンの変形抑制と、保
持器付きころ軸受のストッパ機能とを併せて達成するこ
と。 【解決手段】 パワーローラ10,11をトラニオン1
4のパワーローラ収納凹部30に左右方向に平行移動可
能に支持するパワーローラ支持構造を備え、パワーロー
ラ収納凹部30に、支持平面30aと垂直面30b,3
0bとが交差する隅部に形成された2つの傾斜面30
c,30cのそれぞれの左右位置であって、左右に平行
移動するパワーローラ10,11と干渉しない範囲に、
傾斜面30cから突出する凸部30d,30dを設け
た。
Description
て適用されるトロイダル型無段変速機の技術分野に属す
る。
は、例えば、特開2001−165265号公報に記載
のものが知られている。
ラニオンと保持器付きころ軸受の保持器との間には、パ
ワーローラ収納凹部の平面部分の両端位置に形成したス
トッパ突起と、該ストッパ突起の対向位置に形成したス
トッパ溝による軸受ストッパ構造を設け、トラニオンに
対する保持器付きころ軸受の左右方向移動量を、中立位
置から左右方向にそれぞれストッパクリアランスによる
移動量範囲に規制したパワーローラ支持構造が記載され
ている。
トロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造にあっ
ては、外輪とトラニオンとの間に配設した保持付きころ
軸受の存在領域を、トラニオンのパワーローラ収納凹部
の左右方向全域にわたって確保しているため、図8に示
すトラニオンの屈曲部の剛性が十分に確保できず、過大
な荷重が作用した際には、トラニオンの変形量が大きく
なってしまうという問題があった。
しまうと、トラニオン変形に伴いパワーローラと入出力
ディスクとの相対位置がずれを生じ、意図しない変速と
なるトルクシフトも大きくなってしまう。
ンのパワーローラ収納凹部に左右方向に平行移動可能に
支持するパワーローラ支持構造を備えたトロイダル型無
段変速機において、過大な荷重が作用した際のトラニオ
ン変形抑制と、保持器付きころ軸受のストッパ機能とを
併せて達成することにある。
め、本発明では、外輪と前記パワーローラ収納凹部との
間に保持器付きころ軸受を配設し、前記パワーローラ
を、入出力ディスクの回転軸方向である左右方向に沿っ
て平行移動可能に支持するトロイダル型無段変速機にお
いて、トラニオンに形成したパワーローラ収納凹部を、
パワーローラ回転軸線に垂直な支持平面と、該支持平面
の上下位置からそれぞれ延びる2つの垂直面を有する構
成とし、かつ、前記支持平面と垂直面とが交差する隅部
の左右位置であって、左右に平行移動するパワーローラ
と干渉しない範囲に、前記パワーローラ収納凹部に設定
される保持器付きころ軸受の軸受接触面から突出する凸
部を設けた。
と垂直面とが交差する隅部の左右位置で、左右に平行移
動するパワーローラと干渉しない範囲に設けられた凸部
が、トラニオンの屈曲部の剛性を高めるリブとなり、過
大な荷重がパワーローラを介してトラニオンに作用した
際に、トラニオンの変形が小さく抑えられ、この結果、
トルクシフトも小さくすることができる。
の左右位置に設けられた凸部は、パワーローラ収納凹部
に設定される保持器付きころ軸受の軸受接触面から突出
しているため、この左右位置に設けられた凸部が、保持
器付きころ軸受が左右方向に移動した際のストッパとな
り、保持器付きころ軸受がトラニオンの左右にはみ出し
て入出力ディスクと干渉することを防止するストッパ構
造を安価に実現することができる。
ーローラ収納凹部に左右方向に平行移動可能に支持する
パワーローラ支持構造を備えたトロイダル型無段変速機
において、過大な荷重が作用した際のトラニオン変形抑
制と、保持器付きころ軸受のストッパ機能とを併せて達
成することができる。
変速機を実現する実施の形態を、請求項1に対応する第
1実施例と、請求項2に対応する第2実施例と、請求項
3に対応する第3実施例とに基づいて説明する。
1は第1実施例のトロイダル型無段変速機の変速機構を
示す概略図で、エンジンからの回転駆動力は、図外のト
ルクコンバータおよび前後進切換え機構を介して入力軸
1に入力される。
配置され、該トルク伝達軸2の両端部位置には、第1入
力ディスク3と第2入力ディスク4を、軸方向移動可能
にスプライン結合している。
との間には、入力トルクに応じて軸方向推力を発生する
ローディングカム機構5を介装している。
達軸2の端部に螺合されたローディングナット6との間
には、両入力ディスク3,4にプリロードを付与する皿
バネ7を介装している。
は、トルク伝達軸2に遊装した出力ディスク8を配置し
ている。この出力ディスク8は、2つの出力ディスクの
背面を互いに合わせて一体結合したもので、出力ディス
ク8の外周部には出力ギア9を形成している。
側対向面と、前記第2入力ディスク4の出力ディスク8
側対向面と、前記出力ディスク8の両入力ディスク3,
4に対向する対向面には、それぞれトロイド状溝3a,
4a,8a,8bを形成している。
一対の第1パワーローラ10,10を油膜せん断力によ
り動力の受け渡しを可能に挟持している。同様に、トロ
イド状溝4a,8bとの間には、一対の第2パワーロー
ラ11,11を油膜せん断力により動力の受け渡しを可
能に挟持している。
ク8と第1パワーローラ10,10により第1トロイダ
ル変速部12を構成し、第2入力ディスク4と出力ディ
スク8と第2パワーローラ11,11により第2トロイ
ダル変速部13を構成している。
0,10,11,11は、入出力ディスク3,4,8と
油膜を介して接触する内輪10a,11aと、入出力デ
ィスク3,4,8から内輪10a,11aに入力される
接触荷重を受ける外輪10b,11bと、前記内輪10
a,11aと外輪10b,11bとの間に介装されたパ
ワーローラ軸受10c,11cを有して構成されてい
る。後述する作動により変速比に応じた傾転角が得られ
るようにそれぞれ傾転され、両入力ディスク3,4の入
力回転を無段階(連続的)に変速して出力ディスク8に
伝達する。
機の変速制御系を示す概略図で、第1パワーローラ1
0,10は、パワーローラ回転軸線15a,15aと直
交する首振り軸線15b,15bの周りに傾転可能なト
ラニオン14,14の一端に支持されていて、パワーロ
ーラ回転軸線15a,15aを中心として回転自在であ
る。このトラニオン14,14の他端部には、トラニオ
ン14,14を軸方向に移動させて各パワーローラ1
0,10を傾転させる油圧アクチュエータとしてのサー
ボピストン16,16を設けている。なお、第2パワー
ローラ11,11も同様に、トラニオンの一端に支持さ
れていて、トラニオンを軸方向に移動させて各パワーロ
ーラ11,11を傾転させる油圧アクチュエータとして
のサーボピストンを設けている。そして、4個のトラニ
オンは、これらが同期して動くように図外の同期ワイヤ
により連結されている。
する油圧制御系として、ピストン16a,16aにより
画成されるハイ側油室16b,16bに接続されるハイ
側油路17と、ロー側油室16c,16cに接続される
ロー側油路18と、ハイ側油路17を接続するポート1
9aとロー側油路18を接続するポート19bを有する
変速制御弁19とが設けられている。
cには、図外のオイルポンプ及びリリーフ弁を有する油
圧源からのライン圧が供給される。
は、トラニオン14,14の軸方向及び傾転方向を検知
し、変速制御弁19にフィードバックするレバー20及
びプリセスカム21と連動すると共に、ステップモータ
22により軸方向に変位するように駆動される。
子制御系として、CVTコントロールユニット23が設
けられ、このCVTコントロールユニット23には、ス
ロットル開度センサ24、エンジン回転センサ25、入
力ディスク回転センサ26、出力軸回転センサ(車速セ
ンサ)27、インヒビタースイッチ28、油温センサ2
9等からの入力情報が取り込まれる。
機に採用されたトラニオン14を示す斜視図、図4は第
1実施例のトロイダル型無段変速機に採用されたトラニ
オン14を示す正面図である。
に、パワーローラ収納凹部30と、屈曲部31,31
と、上側首部32と、下側首部33と、軸受潤滑油穴3
4とを有して構成されたパワーローラ支持部材である。
部30には、図4に示すように、保持器付きころ軸受4
0が配設され、パワーローラ10,11の外輪10b,
11bを、この保持器付きころ軸受40により支持する
ことで、パワーローラ10,11を、入出力ディスク
3,4,8の回転軸方向である左右方向に沿って平行移
動可能に支持している。
すように、保持器41と円筒ころ42とにより構成され
ている。前記保持器41は、上側ころ穴41aを開穴し
た上側傾斜板部41bと、下側ころ穴41cを開穴した
下側傾斜板部41dと、油穴41eを開穴した平板部4
1fと、を一体に繋ぐ単一部品により構成され、前記円
筒ころ42は、前記保持器41の上側ころ穴41aと下
側ころ穴41cとに嵌装されている。
び図4に示すように、パワーローラ回転軸線15aに垂
直な支持平面30aと、該支持平面30aの上下位置か
らそれぞれ延びる2つの垂直面30b,30bと、前記
支持平面30aと垂直面30b,30bとが交差する隅
部に形成された2つの傾斜面30c,30cと、該2つ
の傾斜面30c,30cのそれぞれの左右位置であっ
て、左右に平行移動するパワーローラ10,11と干渉
しない範囲に設けられ、傾斜面30cから突出する凸部
30d,30d(ハッチングにて示す)を有する。
部30d,30dが形成されているため、左右の凸部3
0d,30dに挟まれた中央部分の傾斜面30cが、保
持器付きころ軸受40の円筒ころ42が接触する軸受接
触面とされる。また、凸部30d,30dのストッパ対
向面30e,30eは、保持器付きころ軸受40の保持
器41より高い位置設定となっているため、保持器41
のストッパ端面41g,41gと前記凸部30d,30
dのストッパ対向面30e,30eにより保持器付きこ
ろ軸受40の左右方向移動量をストッパクリアランス
s,sの範囲に規制するストッパ構造が構成される。
機は、トラニオン14,14を首振り軸線15b,15
bの方向(図2の上下方向)に変位し、パワーローラ1
0,10を傾転させることによって変速比を変える。
からの目標変速比が得られる駆動指令によりステップモ
ータ22を回転させるとによって変速スプール19dが
変位すると、サーボピストン16,16の一方のサーボ
ピストン室に作動油が導かれ、他方のサーボピストン室
から作動油が排出され、トラニオン14,14が首振り
軸線15b,15bの方向に変位する。
a,15aがディスク回転中心位置に対してオフセット
する。このオフセットにより、パワーローラ10,10
と入出力ディスク3,8との接触部で発生するサイドス
リップ力によりパワーローラ10,10が傾転する。
スカム21及びレバー20を介して変速スプール19d
に伝達され、ステップモータ22との釣り合い位置で静
止し、所定の傾転角となった時点でトラニオン14,1
4に与えた変位が元のディスク回転中心位置に戻され、
パワーローラ10,10の傾転動作を停止することでな
される。変速比は、パワーローラ10,10の傾転角に
より決まる。
0,10の傾転動作に伴い、入出力ディスク3,8の間
隔も変化するが、このディスク間隔変化に追従しなが
ら、パワーローラ10,10と入出力ディスク3,8と
の接触を保つため、並びに、組み付け時にパワーローラ
10,10と入出力ディスク3,8との組み付け誤差を
吸収するため、パワーローラ10,10は、保持器付き
ころ軸受40を介し、トラニオン14に対し左右方向移
動可能に支持される。なお、パワーローラ11,11に
ついても同様である。
記変速比制御においては、パワーローラ10,11と入
出力ディスク3,8との接触により、パワーローラ1
0,11を支持するトラニオン14に対し、保持器付き
ころ軸受40を介して屈曲部31,31を変形させるよ
うな荷重が加わる。
b,30bとが交差する隅部に形成された2つの傾斜面
30c,30cと、該2つの傾斜面30c,30cのそ
れぞれの左右位置であって、左右に平行移動するパワー
ローラ10,11と干渉しない範囲に、傾斜面30cか
ら突出する凸部30d,30dを設けたため、この凸部
30d,30dが、トラニオン14の屈曲部31,31
の剛性を高めるリブとなり、過大な荷重がパワーローラ
10,11を介してトラニオン14に作用した際に、ト
ラニオン14の変形が小さく抑えられる。このように、
トラニオン14の変形が小さく抑えられる結果、トラニ
オン14の変形によりパワーローラ回転軸線15a,1
5aがディスク回転中心位置に対して僅かにオフセット
してしまうことによる変速、いわゆるトルクシフトも小
さく抑えることができる。
30dは、パワーローラ収納凹部30に設定される保持
器付きころ軸受40の軸受接触面である傾斜面30cか
ら突出しているため、保持器付きころ軸受40の保持器
41が左右方向に移動しようとしても、その移動量が凸
部30d,30dとの接触によりストッパクリアランス
s,sの範囲に規制される。つまり、左右位置に設けら
れた凸部30d,30dが、保持器付きころ軸受40の
左右方向移動量を規制するストッパ機能を発揮すること
になり、保持器付きころ軸受40がトラニオン14の左
右にはみ出して入出力ディスク3,4,8と干渉するこ
とを防止するストッパ構造を安価に実現することができ
る。
ように、第1実施例にあっては、パワーローラ10,1
1をトラニオン14のパワーローラ収納凹部30に左右
方向に平行移動可能に支持するパワーローラ支持構造を
備えたトロイダル型無段変速機において、パワーローラ
収納凹部30に、支持平面30aと垂直面30b,30
bとが交差する隅部に形成された2つの傾斜面30c,
30cのそれぞれの左右位置であって、左右に平行移動
するパワーローラ10,11と干渉しない範囲に、傾斜
面30cから突出する凸部30d,30dを設けたた
め、過大な荷重が作用した際のトラニオン14の変形抑
制と、保持器付きころ軸受40のストッパ機能とを併せ
て達成することができる。
1のストッパ端面41g,41gがそのままストッパ面
となるため、保持器付きころ軸受40の保持器41に、
特開2001−165265号にみられるようなストッ
パ溝を形成する必要が無く、保持器41に施す加工を省
略することができる。
0b,11bとパワーローラ収納凹部30との間に配設
した保持器付きころ軸受40を、支持平面30aと2つ
の垂直面30b,30bとが交差する傾斜面30c,3
0cによる隅部の中央位置に配設された、上下に分割す
る上側保持器付きころ軸受40aと下側保持器付きころ
軸受40bによる構成とし、それぞれの保持器付きころ
軸受40a,40bを傾斜面30c,30cに傾斜配置
した例である。
あるが、図5に示すように、上側保持器付きころ軸受4
0aは、上側ころ穴41aが開穴されると共に両端面4
1g,41gを有する保持器41と、上側ころ穴41a
に嵌装された円筒ころ42により構成され、下側保持器
付きころ軸受40bは、下側ころ穴41cが開穴される
と共に両端面41g,41gを有する保持器41と、下
側ころ穴41cに嵌装された円筒ころ42により構成さ
れている。なお、他の構成は第1実施例と同様であるの
で、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
また、作用についても第1実施例と同様であるので説明
を省略する。
ように、第2実施例にあっては、第1実施例の効果に加
え、外輪10b,11bとパワーローラ収納凹部30と
の間に配設した保持器付きころ軸受40を、支持平面3
0aと2つの垂直面30b,30bとが交差する傾斜面
30c,30cによる隅部の中央位置に配設された、上
下に分割する上側保持器付きころ軸受40aと下側保持
器付きころ軸受40bによる構成とし、それぞれの保持
器付きころ軸受40a,40bを傾斜面30c,30c
に傾斜配置したため、パワーローラ10,11の外輪1
0b,11bの背面と、トラニオン14のパワーローラ
収納凹部30との間の限られた空間内に、周辺の他の部
品と干渉することないように、保持器付きころ軸受40
a,40bの保持器41の形状を精度良く加工して配設
する必要が無くなり、保持器付きころ軸受40a,40
bを安価にて製作することができる。
施例における油穴41eを開穴した平板部41fが存在
しないため、板状部材に油穴41eを開く穴加工を省略
することができる。
して傾斜配置した上側保持器付きころ軸受40aと下側
保持器付きころ軸受40bの軸受収納凹部30f,30
fを、トラニオン14のパワーローラ収納凹部30に形
成した例である。
保持器付きころ軸受40aと下側保持器付きころ軸受4
0bについては第2実施例と同様であるが、図6に示す
ように、上側保持器付きころ軸受40aと下側保持器付
きころ軸受40bの軸受収納凹部30f,30fを、パ
ワーローラ収納凹部30の傾斜面30c,30cの位置
に形成した。なお、他の構成は第2実施例と同様である
ので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略す
る。また、作用については第1実施例と同様であるので
説明を省略する。
ように、第3実施例にあっては、第1実施例及び第2実
施例の効果に加え、上下に分割して傾斜配置した上側保
持器付きころ軸受40aと下側保持器付きころ軸受40
bの軸受収納凹部30f,30fを、トラニオン14の
パワーローラ収納凹部30に形成したため、上側保持器
付きころ軸受40aと下側保持器付きころ軸受40b
が、トラニオン14の左右方向あるいは上下方向に対し
ても所望の位置からずれることが無く、上側保持器付き
ころ軸受40aと下側保持器付きころ軸受40bの位置
決めを確実に行うことができる。
型無段変速機を第1実施例〜第3実施例に基づき説明し
てきたが、具体的な構成については、これらの実施例に
限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係
る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は
許容される。
ワーローラ収納凹部の支持平面と垂直面とが交差する隅
部が傾斜面である例を示したが、パワーローラ収納凹部
の支持平面と垂直面とが垂直に交差する隅部である場合
も、この隅部の左右位置に凸部を設けることで、過大な
荷重が作用した際のトラニオンの変形抑制と、保持器付
きころ軸受のストッパ機能とを併せて達成することがで
きる。
構を示す概略図である。
御系を示す概略図である。
れたトラニオンを示す斜視図である。
れたトラニオン及び保持器付きころ軸受を示す正面図で
ある。
れたトラニオン及び保持器付きころ軸受を示す正面図及
び縦断側面図である。
れたトラニオン及び保持器付きころ軸受を示す正面図及
び縦断側面図である。
オン及び保持器付きころ軸受を示す側面図及び正面図で
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 同軸に対向配置された入力ディスクおよ
び出力ディスクと、これら入出力ディスク間に動力伝達
可能に挟圧したパワーローラと、該パワーローラをパワ
ーローラ収納凹部に支持しつつ、パワーローラ回転軸線
と直交する首振り軸線の周りに傾転可能なトラニオンと
を備え、 前記パワーローラを、入出力ディスクと油膜を介して接
触する内輪と、入出力ディスクから内輪に入力される接
触荷重を受ける外輪と、前記内輪と外輪との間に介装さ
れたパワーローラ軸受を有して構成し、 前記外輪と前記パワーローラ収納凹部との間に保持器付
きころ軸受を配設し、前記パワーローラを、入出力ディ
スクの回転軸方向である左右方向に沿って平行移動可能
に支持するトロイダル型無段変速機において、 前記トラニオンに形成したパワーローラ収納凹部を、パ
ワーローラ回転軸線に垂直な支持平面と、該支持平面の
上下位置からそれぞれ延びる2つの垂直面を有する構成
とし、 かつ、前記支持平面と垂直面とが交差する隅部の左右位
置であって、左右に平行移動するパワーローラと干渉し
ない範囲に、前記パワーローラ収納凹部に設定される保
持器付きころ軸受の軸受接触面から突出する凸部を設け
たことを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 【請求項2】 請求項1に記載のトロイダル型無段変速
機において、 前記外輪とパワーローラ収納凹部との間に配設した保持
器付きころ軸受を、支持平面と2つの垂直面とが交差す
る隅部の中央位置に、上下に分割して傾斜配置したこと
を特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 【請求項3】 請求項2に記載のトロイダル型無段変速
機において、 前記上下に分割して傾斜配置した保持器付きころ軸受の
軸受収納凹部を、前記トラニオン側に形成したことを特
徴とするトロイダル型無段変速機。
Priority Applications (4)
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