JP2016161056A - マイクロトラクションドライブユニット及び油圧式無段変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプ軸の軸線方向及び径方向に伝動経路が大型化することを防止しつつ、駆動源からの回転動力をポンプ軸に増速伝達させ得るマイクロトラクションドライブユニットを提供する。
【解決手段】内輪体と、外輪体と、複数の転動体と、保持器と、マイクロトラクションドライブケースと、内輪体と同軸上に位置し且つ保持器に対して軸線回り回転不能とされた伝動軸とを有する。前記伝動軸のうち前記内輪体とは反対側の端部が駆動源に作動連結される入力端部を形成し、ＨＳＴのポンプ軸の入力端部を囲繞するように前記マイクロトラクションドライブケースをＨＳＴケースに連結させることによって、前記ポンプ軸の入力端部が、前記マイクロトラクションドライブケースのアクセス開口を介して、前記内輪体の中央孔に着脱可能で且つ軸線回り相対回転不能に連結される。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロトラクションドライブユニット及び油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）に関する。

互いに流体接続され且つ少なくとも一方が可変容量型とされた油圧ポンプ及び油圧モータがポンプ軸及びモータ軸にそれぞれ相対回転不能に支持された状態でＨＳＴケースに収容されてなる油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）は、常用芝刈り機やトラクタ等の作業車輌における走行系伝動経路に好適に利用されている（下記特許文献１参照）。

前記ＨＳＴは、前記ポンプ軸に作動的に入力される駆動源からの回転動力の回転速度に対して、前記モータ軸から出力する回転動力の回転速度を無段階に変速することができる点において有用である。

ところで、伝動経路の低コスト化を図る為には、駆動源やＨＳＴ等の伝動経路の構成部材に汎用品を用いることが好ましいが、この場合には下記問題が生じる。

即ち、汎用ＨＳＴの選定に際しては、前記駆動源の定格出力回転速度（定格回転数）よりも許容入力回転速度が大とされたＨＳＴを選定する必要がある。

その際、許容入力回転速度が前記駆動源の定格出力回転速度よりも若干程度大きい汎用ＨＳＴが必ずしも存在するとは限らず、例えば、定格出力回転速度が２６００ｒｐｍの駆動源に対して使用できる汎用ＨＳＴの許容入力回転速度が３５００ｒｐｍとなるという事態も生じ得る。

このような場合、前記ＨＳＴの容量の約７０％程度しか利用しないことになり、前記ＨＳＴの性能を十分には活用できないことになる。

ここで、例えば、前記駆動源と前記ＨＳＴとの間に、前記駆動源に作動連結される駆動軸と、前記駆動軸に平行に配置され且つ前記ポンプ軸に作動連結される従動軸と、前記駆動軸に相対回転不能に支持された駆動側ギヤと、前記駆動側ギヤに噛合された状態で前記従動軸に相対回転不能に支持され且つ前記駆動側ギヤより小径とされた従動側ギヤとを含む増速ギヤ機構を介そうさせて、前記ポンプ軸に入力される回転動力の速度を前記ＨＳＴの許容入力回転速度に近づけることが考えられるが、この構成では、伝動経路が前記ポンプ軸の軸線方向及び径方向に大型化する。

特許第４７０１３６６号公報

本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、駆動源から走行部材等の駆動部材へ至る伝動経路に介挿される油圧式無段変速装置に適用可能なマイクロトラクションドライブユニットであって、前記伝動経路の大型化を可及的に防止しつつ、前記駆動源から作動伝達される回転動力を増速させた状態で前記油圧式無段変速装置に入力することができるマイクロトラクションユニットの提供を目的とする。

また、本発明は、駆動源から走行部材等の駆動部材へ至る伝動経路に介挿される油圧式無段変速装置であって、前記伝動経路の大型化を可及的に防止しつつ、前記駆動源から作動伝達される回転動力を増速させた状態でポンプ軸に入力させ得る油圧式無段変速装置の提供を目的とする。

本発明は、前記目的を達成する為に、互いに流体接続され且つ少なくとも一方が可変容量型とされた油圧ポンプ及び油圧モータがポンプ軸及びモータ軸にそれぞれ相対回転不能に支持された状態でＨＳＴケースに収容され、前記ポンプ軸の入力端部が前記ＨＳＴケースから外方へ延在されている油圧式無段変速装置に装着可能なマイクロトラクションドライブユニットであって、内輪体と、外輪体と、複数の転動体と、前記複数の転動体を保持する保持器と、前記内輪体、前記外輪体、前記複数の転動体及び前記保持器を収容し、前記ＨＳＴケースに着脱可能に連結されるマイクロトラクションドライブケースと、前記保持器に対して軸線回り回転不能とされ、前記内輪体と同軸上に位置するように前記マイクロトラクションドライブケースに支持された伝動軸とを有し、前記伝動軸のうち前記内輪体とは反対側の端部が前記マイクロトラクションドライブケースから外方へ延在されて、駆動源に作動連結される入力端部を形成し、前記マイクロトラクションドライブケースのうち前記ＨＳＴケースへの連結時に前記ＨＳＴケースと対向する側には、アクセス開口が設けられ、前記ポンプ軸の入力端部を囲繞するように前記マイクロトラクションドライブケースを前記ＨＳＴケースに連結させることによって、前記ポンプ軸の入力端部が、前記アクセス開口を介して、前記内輪体の中央孔に着脱可能で且つ軸線回り相対回転不能に連結されるマイクロトラクションドライブユニットを提供する。

好ましくは、前記保持器は、前記転動体より前記内輪体の回転軸線方向一方側で且つ前記内輪体の回転軸線を基準にした径方向に関し前記内輪体及び前記外輪体の間に位置し、前記伝動軸に対して軸線回り回転不能とされるリング状の保持器本体と、前記転動体を挟んで前記保持器本体とは前記内輪体の回転軸線方向に関し反対側で且つ前記内輪体の回転軸線を基準にした径方向に関し前記内輪体及び前記外輪体に位置するリング状の固定部材とを有し得る。

前記保持器本体は、前記固定部材と対向する端面に、前記内輪体の回転軸線方向に関し前記固定部材を向く方向に開き且つ周方向に沿って配設された複数の保持器本体側凹部を有し、前記固定部材は、前記保持器本体と対向する端面に、前記内輪体の回転軸線方向に関し前記保持器本体を向く方向に開き且つ周方向に沿って配設された複数の固定部材側凹部を有するように構成される。

前記保持器本体及び前記固定部材は、前記複数の転動体が前記内輪体及び前記外輪体に当接されつつ前記保持器本体側凹部及び前記固定部材側凹部によって保持されるように、一の保持器本体側凹部及びこれに周方向に隣接する他の保持器本体側凹部の間に位置する保持器本体側連結領域と前記固定部材における前記保持器本体側連結領域に対応した固定部材側連結領域とにおいて互いに対して連結される。

前記保持器本体側凹部及び前記固定部材側凹部は、周方向に沿った断面視において、最深部に位置する最深部円弧領域と、前記最深部円弧領域の周方向一方側の端部から周方向一方側へ延びる第１傾斜領域と、前記最深部円弧領域の周方向他方側の端部から周方向他方側へ延びる第２傾斜領域とを有するように構成され得る。
この場合において、好ましくは、前記最深部円弧領域は前記転動体と略同一曲率を有し、前記第１及び第２傾斜領域のうち、前記保持器の回転を前記内輪体に増速伝達する際に前記転動体が接する側の傾斜領域は前記転動体の曲率よりも大きな曲率を有するものとされる。

好ましくは、前記マイクロトラクションドライブケースは内部空間を液密に画するように前記ＨＳＴケースに連結され、前記マイクロトラクションドライブケースには内部空間にトランスミッションオイルを注入する為の注入孔が設けられる。

また、本発明は、互いに流体接続され且つ少なくとも一方が可変容量型とされた油圧ポンプ及び油圧モータがポンプ軸及びモータ軸にそれぞれ相対回転不能に支持された状態でＨＳＴケースに収容された油圧式無段変速装置であって、内輪体と、外輪体と、複数の転動体と、前記複数の転動体を保持する保持器と、前記保持器に対して軸線回り回転不能で且つ前記内輪体と同軸上に配置された伝動軸と、前記内輪体、前記外輪体、前記複数の転動体及び前記保持器を収容し、前記伝動軸を軸線回り回転自在に支持するマイクロトラクションドライブケースとを有するマイクロトラクションドライブユニットを備え、前記伝動軸は、前記内輪体とは反対側の端部が駆動源に作動連結される入力端部を形成するように前記マイクロトラクションドライブケースから外方へ延在され、前記内輪体が前記ポンプ軸に相対回転不能に連結されている油圧式無段変速装置を提供する。

好ましくは、前記マイクロトラクションドライブケースの内部空間及び前記ＨＳＴケースの内部空間は互いに対して液密に分離されており、前記マイクロトラクションドライブケースには、内部空間にトラクションオイルを注入する為の注入孔が設けられる。
一形態においては、前記マイクロトラクションドライブケースは前記ＨＳＴケースとは別体とされ、前記ＨＳＴケースに着脱可能に連結される。
他形態においては、前記マイクロトラクションドライブケースは前記ＨＳＴケースと一体形成される。

本発明に係るマイクロトラクションドライブユニットによれば、内輪体と、外輪体と、複数の転動体と、前記複数の転動体を保持する保持器と、前記保持器に対して軸線回り回転不能で且つ前記内輪体と同軸上に配置された伝動軸と、マイクロトラクションドライブケースとを備え、前記伝動軸のうち前記内輪体とは反対側の端部が駆動源に作動連結される入力端部を形成し、前記内輪体からＨＳＴのポンプ軸に回転動力が伝達されるので、ＨＳＴ及びマイクロトラクションドライブユニットを含む伝動機構のポンプ軸の軸線方向及び径方向への大型化を有効に防止しつつ、駆動源から作動的に入力される回転動力を増速させた状態で前記ポンプ軸に伝達することができる。
従って、駆動源の定格出力回転速度に対してＨＳＴの許容入力回転速度が過度に大きい場合であっても、前記ＨＳＴの性能を十分に活用し得る状態を現出することができる。

また、本発明に係る油圧式無段変速装置によれば、内輪体と、外輪体と、複数の転動体と、前記複数の転動体を保持する保持器と、前記保持器に対して軸線回り回転不能で且つ前記内輪体と同軸上に配置された伝動軸と、マイクロトラクションドライブケースとを有するマイクロトラクションドライブユニットを備え、前記伝動軸のうち前記内輪体とは反対側の端部が駆動源に作動連結され、前記内輪体が前記ポンプ軸に相対回転不能に連結されているので、ポンプ軸の軸線方向及び径方向に大型化することを有効に防止しつつ、駆動源から作動的に入力される回転動力を増速させた状態で前記ポンプ軸に伝達することができる。
従って、駆動源の定格出力回転速度に対してＨＳＴの許容入力回転速度が過度に大きい場合であっても、前記ＨＳＴの性能を十分に活用し得る状態を現出することができる。

図１は、本発明の一実施の形態に係るＨＳＴの断面図である。 図２は、図１におけるII-II線に沿った断面図である。 図３は、前記ＨＳＴにおける保持器及び複数の転動体の分解斜視図である。 図４は、図２におけるIV-IV線に沿った断面図である。 図５は、前記保持器とは異なる構成の保持器の部分断面図であり、図４に対応した断面を示している。 図６(a)及び(b)は、それぞれ、複数の転動体に法線力を付与する為の一例及び他例の構造を示す部分断面図である。 図７は、前記ＨＳＴの変形例の部分断面図である。 図８は、前記複数の転動体に法線力を付与する為の他の変形例の構造を示す断面図である。 図９は、内輪体及びポンプ軸の連結構造に関する変形例を示す部分断面図である。

以下、本発明に係る油圧式無段変速装置の一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１に、本実施の形態に係る油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）１の断面図を示す。

図１に示すように、前記ＨＳＴ１は、ＨＳＴケース１０と、前記ＨＳＴケース１０に軸線回り回転自在に支持されたポンプ軸２０及びモータ軸４０と、前記ポンプ軸３０に相対回転不能に支持された状態で前記ＨＳＴケース１０に収容された油圧ポンプ３０と、前記モータ軸４０に相対回転不能に支持された状態で前記ＨＳＴケース１０に収容された油圧モータ５０とを備えている。

前記ポンプ軸２０は、第１端部２１が駆動源（図示せず）に作動連結される入力端部を形成する。
本実施の形態においては、図１に示すように、前記入力端部を形成する第１端部２１及び前記第１端部２１とは反対側の第２端部２２の双方が前記ＨＳＴケース１０から外方へ延在された状態で、前記ＨＳＴケース１０に軸線回り回転自在に支持されている。

前記ポンプ軸２０の第２端部２２は、前記駆動源からの回転動力によって駆動されるべきチャージポンプ等の駆動部材へ回転動力を出力する出力端部として作用する。

前記モータ軸４０は、前記ＨＳＴ１の出力軸として作用する。
前記モータ軸４０は、出力端部を形成する端部が前記ＨＳＴケース１０から外方へ延在された状態で、前記ＨＳＴケース１０に軸線回り回転自在に支持されている。

本実施の形態においては、図１に示すように、前記モータ軸４０は前記ポンプ軸２０と平行に配置されており、前記モータ軸４０のうち前記ポンプ軸２０の第２端部２２と同一側の端部が前記ＨＳＴケース１０から外方へ延在されて出力端部とされている。

前記油圧ポンプ３０及び前記油圧モータ５０は、互いに対して流体接続されており、且つ、少なくとも一方の容積が可変とされている。
詳しくは、前記ＨＳＴ１は、前記油圧ポンプ３０及び前記油圧モータ５０の容量をそれぞれ画するポンプ斜板３５及びモータ斜板５５を有している。
図１に示すように、本実施の形態においては、前記ポンプ斜板３５が可動斜板とされており、前記モータ斜板５５は固定斜板とされている。

前記油圧ポンプ３０及び前記油圧モータ５０を流体接続する一対の作動油路（図示せず）は前記ＨＳＴケース１０に形成されている。
詳しくは、前記ＨＳＴケース１０は、回転軸線方向一方側が開口１１ａとされたＨＳＴケース本体１１と、前記開口１１ａを閉塞するように前記ＨＳＴケース１１に着脱可能に連結されるポートブロック１５とを有している。

前記油圧ポンプ３０及び前記油圧モータ５０は前記ポートブロック１５の内表面に摺接状態で、前記ＨＳＴケース本体１１及び前記ポートブロック１５によって画されるＨＳＴ収容空間１０ａに収容されている。
斯かる構成において、前記一対の作動油路は前記一対のポートブロック１５に形成されている。

図１に示すように、本実施の形態に係る前記ＨＳＴ１は、さらに、マイクロトラクションドライブユニット１００を備えている。

前記マイクロトラクションドライブユニット１００は、前記駆動源から作動的に入力された回転動力を増速して前記ポンプ軸２０へ伝達する増速伝動機構として作用する。

図２に、図１におけるII-II線に沿った断面図を示す。
図１及び図２に示すように、前記マイクロトラクションドライブユニット１００は、内輪体１１０と、外輪体１２０と、複数の転動体１３０と、前記複数の転動体１３０を保持する保持器１４０と、前記内輪体１１０と同軸上に配置された状態で前記保持器１４０に対して軸線回り相対回転不能とされた伝動軸１５０とを備えている。

前記内輪体１１０は前記ポンプ軸２０の入力端部２１に軸線回り相対回転不能に連結され、前記ポンプ軸２０へ回転動力を伝達する前記マイクロトラクションドライブユニット１００の出力部材として作用する。

詳しくは、前記内輪体１１０は回転軸線方向に貫通する中央孔を有するリング状とされており、前記ポンプ軸２０の入力端部２１に軸線回り相対回転不能に外挿されている。

前記外輪体１２０は、内周面と前記内輪体１１０の外周面との間に前記複数の転動体１３０の収容スペースを画する状態で前記内輪体１１０を囲繞するリング状とされている。

詳しくは、図２に示すように、前記内輪体１１０の外周面には、前記複数の転動体１３０の一部が係入されるように径方向外方に開く内輪体側レーン１１０ａが形成されており、前記外輪体１２０の内周面には、前記内輪体側レーン１１０ａと対向し且つ前記複数の転動体１３０の一部が係入される外輪体側レーン１２０ａが形成されている。

前記保持器１４０は、前記複数の転動体１３０が前記内輪体１１０の回転軸線と平行な軸線回りに自転することを許容しつつ、前記複数の転動体１３０の前記内輪体１１０回りの公転に応じて前記内輪体１１０の回転軸線回りに回転するように、前記複数の転動体１３０を保持している。

図３に、前記保持器１４０及び前記複数の転動体１３０の分解斜視図を示す。
図１〜図３に示すように、本実施の形態においては、前記転動体１３０としてボールが用いられている。

前記保持器１４０は、前記内輪体１１０の回転軸線を基準にした径方向に関し前記内輪体１１０の外周面と前記外輪体１２０の内周面との間の前記スペース内に位置し、且つ、前記回転軸線方向に関し前記転動体１３０を挟んで互いに対して対向するように配置された保持器本体１４１及び固定部材１４５を有している。

前記保持器本体１４１は、前記転動体１３０より前記伝動軸１５０に近接する回転軸線方向一方側に配置されており、前記転動体１３０と対向する側１４１ａに対向端面を有し、且つ、前記転動体１３０から離間された側１４１ｂにおいて前記伝動軸１５０に軸線回り相対回転不能に連結されている。

なお、ここで言う「連結」とは、別体形成された前記保持器本体１４１及び前記伝動軸１５０が固着手段によって軸線回り相対回転不能とされる態様、並びに、前記保持器本体１４１及び前記伝動軸１５０が一体形成されることによって両者が軸線回り相対回転不能とされる態様の双方を含む。
本実施の形態においては、図１及び図３に示すように、前記保持器本体１４１及び前記伝動軸１５０は一体形成されている。

前記保持器本体１４１の前記対向端面１４１ａには、前記内輪体１１０の回転軸線方向に関し前記転動体１３０を向く方向に開いた半球形状の保持器本体側凹部１４２が周方向に沿って複数個、設けられている。

一方、前記固定部材１４５は、前記転動体１３０を挟んで前記保持器本体１４１と対向するように配置されており、前記転動体１３０と対向する対向端面１４５ａには、前記転動体１３０を向く方向に開いた半球形状の固定部材側凹部１４６が、前記複数の保持器本体側凹部１４２と周方向同一位置に位置するように、複数個、設けられている。

前記保持器本体１４１及び前記固定部材１４５は、前記複数の転動体１３０が前記内輪体１１０及び前記外輪体１２０に当接されつつ前記保持器本体側凹部１４２及び前記固定部材側凹部１４６によって保持された状態を維持するように、一の保持器本体側凹部１４２及びこれに周方向に隣接する他の保持器本体側凹部１４２の間に位置する保持器本体側連結領域１４３と前記固定部材１４５における前記保持器本体側連結領域１４３に対応した固定部材側連結領域１４７とにおいて互いに対して連結されている。

図３に示すように、本実施の形態においては、前記保持器本体側連結領域１４３にかしめピンが立設され、前記固定部材側連結領域１４７には前記かしめピンが挿通される孔が設けられており、前記かしめピン及び前記孔を介して前記保持器本体１４１及び前記固定部材１４５が連結されている。

このように、本実施の形態においては、別体形成された前記保持器本体１４１及び前記固定部材１４５を連結させることによって、前記保持器本体側凹部１４２及び前記固定部材側凹部１４６が球形状の前記転動体１３０用保持空間を形成する。

さらに、本実施の形態においては、下記構成を備えることにより伝動効率の向上を図っている。
図４に、図２におけるIV-IV線に沿った断面図を示す。
また、図５に、前記保持器１４０とは異なる構成の保持器２４０の図４に対応した断面図を示す。

図５に示すように前記保持器２４０は、前記内輪体１１０及び前記外輪体１２０の間に位置する筒状周壁２４１を有している。
前記周壁２４１には径方向に貫通する貫通孔２４２が周方向に沿って前記転動体１３０の数量分だけ形成されており、前記貫通孔２４２に前記転動体１３０が挿入されることで前記転動体１３０の保持状態が現出される。

ところで、図５に示す構成においては、前記貫通孔２４２内に前記転動体１３０を挿入させる為に、前記貫通孔２４２の内径は前記転動体１３０の外径よりも大とされる。
その為、前記保持器２４０の回転に伴って前記転動体１３０が自転しつつ前記内輪体１１０の外周面回りに公転する際には、前記転動体１３０は前記貫通孔２４２の内周面に対して実質的に一点１３０（１）においてのみ接触することになる。

これに対し、本実施の形態においては、図４に示すように、前記保持器本体側凹部１４２は、周方向に沿った断面視において、最深部に位置する最深部円弧領域１４２ａと、前記最深部円弧領域１４２ａの周方向一方側の端部から周方向一方側へ延びて前記保持器本体１４１の接合面に達する第１傾斜領域１４２ｂと、前記最深部円弧領域１４２ａの周方向他方側の端部から周方向他方側へ延びて前記保持器本体１４１の接合面に達する第２傾斜領域１４２ｃとを有している。

同様に、前記固定部材側凹部１４６は、周方向に沿った断面視において、最深部に位置する最深部円弧領域１４６ａと、前記最深部円弧領域１４６ａの周方向一方側の端部から周方向一方側へ延びて前記固定部材１４５の接合面に達する第１傾斜領域１４６ｂと、前記最深部円弧領域１４６ａの周方向他方側の端部から周方向他方側へ延びて前記固定部材１４５の接合面に達する第２傾斜領域１４６ｃとを有している。

前記保持器本体側凹部１４２及び前記固定部材側凹部１４６は、前記最深部円弧領域１４２ａ、１４６ａが前記転動体１３０と略同一曲率を有する一方で、前記第１及び第２傾斜領域１４２ｂ、１４６ｂ；１４２ｃ、１４６ｃのうち、前記保持器１４０の回転を前記内輪体１１０に増速伝達する際に前記転動体１３０が接する側の傾斜領域（例えば、第１傾斜領域１４２ｂ、１４６ｂ）が前記転動体１３０の曲率よりも大きな曲率を有する（言い換えると、緩やかな傾斜面を形成する）ように、構成されている。

かかる構成によれば、前記保持器１４０から前記内輪体１１０への回転動力の増速伝達時に、前記転動体１３０は、前記保持器本体側凹部１４２及び前記固定部材側凹部１４６によって形成される略球状の保持空間に対して２点（前記保持器本体側凹部１４２における前記第１傾斜領域１４２ｂ中の１点１３０（１）及び前記固定部材側凹部１４６における前記第１傾斜領域１４６ｂ中の１点１３０（２）を含む２点）で接触することになり、これにより、前記転動体１３０の自転動作及び公転動作の円滑性を向上させることができ、図５に示す構成に比して、伝動効率を有効に向上させることができる。

本実施の形態においては、前記マイクロトラクションドライブユニット１００は前記ＨＳＴケース１０に着脱可能に連結されている。

詳しくは、図１に示すように、前記マイクロトラクションドライブユニット１００は、前記ＨＳＴケース１０とは別体とされ、且つ、前記ＨＳＴケース１０に着脱可能に連結されるマイクロトラクションドライブケース１６０を有している。

前記マイクロトラクションドライブケース１６０は、前記内輪体１１０、前記外輪体１２０、前記複数の転動体１３０及び前記保持器１４０を収容し、且つ、前記内輪体１１０と同軸上に位置するように前記伝動軸１５０を軸線回り回転自在に支持している。

詳しくは、前記マイクロトラクションドライブケース１６０は、前記内輪体１１０、前記保持器１４０、前記複数の転動体１３０及び前記外輪体１２０を囲繞する周壁１６１と、前記周壁１６１のうち前記ＨＳＴケース１０への連結時に前記ＨＳＴケース１０とは反対側を閉塞する端壁１６２とを有し、前記ＨＳＴケース１０への連結時に前記ＨＳＴケース１０と対向する側にアクセス開口１６０ａを有している。

前記伝動軸１５０は、前記駆動源に作動連結される入力端部１５１が前記端壁１６２から外方へ延在された状態で前記周壁１６１の内周面に軸受部材１５５を介して軸線回り回転自在に支持されている。

そして、前記マイクロトラクションドライブケース１６０を前記ＨＳＴケース１０に連結させることによって、前記ポンプ軸２０の入力端部２１が前記アクセス開口１６０ａを介して前記内輪体１１０の中央孔に軸線回り相対回転不能に内挿されるようになっている。

このように、本実施の形態に係る前記ＨＳＴ１は前記マイクロトラクションドライブユニット１００を備えており、これにより、以下の効果を得ることができる。

即ち、前記駆動源から作動的に伝達される回転動力は、前記伝動軸１５０、前記伝動軸１５０と共に回転する前記保持器１４０及び前記複数の転動体１３０を介して、前記内輪体１１０に増速伝達され、前記内輪体１１０から前記ポンプ軸２０に入力される。

従って、前記駆動源の定格出力回転速度に対して前記ＨＳＴ１の許容入力回転速度が過度に大きい場合であっても、前記ポンプ軸２０に入力される回転動力の速度を前記ＨＳＴ１の性能を十分に引き出し得る速度とすることができ、前記ＨＳＴの性能を十分に活用した状態で無段変速動作を行うことができる。

さらに、前記ポンプ軸２０が前記内輪体１１０の中央孔に挿通され且つ前記伝動軸１５０が前記内輪体１１０と同軸上に配置されているので、前記マイクロトラクションドライブユニット１００を備えることによって、前記ＨＳＴ１の全体が、前記ポンプ軸２０を基準にした径方向及び軸線方向に関し大型化することを可及的に防止することができる。

なお、前記マイクロトラクションドライブユニット１００によって動力伝達を有効に行う為には、前記転動体１３０を前記内輪体１１０の外周面に向けて押圧する法線力を加えることが望ましい。

前記法線力は、前記外輪体１２０を前記ケース１６０に内挿させることによって前記外輪体１２０が径方向内方へ収縮するように、前記外輪体１２０の外径及び前記ケース１６０の内径を設定すること、及び／又は、前記ポンプ軸２０を前記内輪体１１０の中央孔に内挿させることによって前記内輪体１１０が径方向外方へ拡大するように、前記内輪体１１０の中央孔の内径及び前記ポンプ軸２０の外径を設定することによって得ることができる。

但し、前記構成は、前記外輪体１２０及び／又は前記内輪体１１０の径方向への変形を伴う為、耐久性が悪化するおそれがある。

この点に関し、例えば、前記内輪体１１０、前記複数の転動体１３０及び前記外輪体１２０をアンギュラ玉軸受構造とした上で、前記内輪体１１０に軸線方向に沿った押圧力を付与する構成（以下、第１構成という）及び／又は前記外輪体１２０の軸線方向に沿った押圧力を付与する構成（以下、第２構成という）によって、法線力を得ることも可能である。

図６(a)及び(b)に、それぞれ、前記第１構成及び前記第２構成の部分断面図を示す。
図６(a)に示すように、前記第１構成においては、前記内輪体側レーン１１０ａは前記転動体１３０の中心を通って径方向に延びる仮想中心面Ｐを基準にして対称とされる一方で、前記外輪体側レーン１２０ａは前記仮想中心面Ｐを基準にして非対称とされている。

詳しくは、前記外輪体側レーン１２０ａは、前記仮想中心面Ｐより回転軸線方向一方側（図示の形態においては前記ＨＳＴケース１０から離間する側）に位置し、前記転動体１３０が前記外輪体１２０に対して回転軸線方向一方側へ相対移動することを防止する凹状係合面を有している。

そして、前記外輪体１２０は回転軸線方向一方側へ移動不能に固定されており、前記内輪体１１０は前記ポンプ軸２０に軸線方向移動可能に支持された状態で、皿バネ等の付勢部材１７０によって回転軸線方向一方側へのアキシャル荷重を受けている。

かかる構成によれば、前記内輪体１１０及び前記外輪体１２０の変形を招くこと無く、前記内輪体１１０へのアキシャル荷重によって前記転動体１３０には前記凹状係合面を介して径方向内方への法線力が付与される。

図６(b)に示すように、前記第２構成においても、前記内輪体側レーン１１０ａは前記仮想中心面Ｐを基準にして対称とされる一方で、前記外輪体側レーン１２０ａは前記仮想中心面Ｐより回転軸線方向一方側（図示の形態においては前記ＨＳＴケース１０から離間する側）に位置し、前記転動体１３０が前記外輪体１２０に対して回転軸線方向一方側へ相対移動することを防止する凹状係合面を有しつつ、前記仮想中心面Ｐを基準にして非対称とされている。

そして、前記内輪体１１０は回転軸線方向他方側（図示の形態においては前記ＨＳＴケース１０に近接する側）へ移動不能に固定されており、前記外輪体１２０は軸線方向移動可能に前記ケースに収容された状態で、皿バネ等の付勢部材１７０によって回転軸線方向他方側へのアキシャル荷重を受けている。

かかる第２構成においても、前記内輪体１１０及び前記外輪体１２０の変形を招くこと無く、前記外輪体１２０へのアキシャル荷重によって前記転動体１３０には前記凹状係合面を介して径方向内方への法線力が付与される。

好ましくは、前記マイクロトラクションドライブケース１６０によって画される前記内輪体１１０、前記複数の転動体１３０、前記保持器１４０及び前記外輪体１２０を収容する為のマイクロトラクションドライブ収容空間を、前記ＨＳＴケース１０によって画される前記油圧ポンプ３０及び前記油圧モータ５０を収容する為のＨＳＴ収容空間とは液密に分離した上で、前記マイクロトラクションドライブ収容空間にトラクションオイルを注入する注入孔１６５を設けることができる。

本実施の形態においては、図１に示すように、前記入力端部を形成する前記第１端部２１は前記ＨＳＴケース１０に形成された軸受孔を介して外方へ延在されており、前記軸受孔には前記ポンプ軸１０を回転自在に支持する軸受部材２１ａと共にオイルシール２１ｂが介挿されており、これにより、前記ＨＳＴケース１０のＨＳＴ収容空間と前記マイクロトラクションドライブケース１６０のマイクロトラクションドライブ収容空間とが液密に区画されている。

斯かる構成を備えることにより、前記マイクロトラクションドライブの耐久性を向上させることができる。

なお、前述の通り、本実施の形態においては、前記マイクロトラクションドライブケース１６０は前記ＨＳＴケース１０とは別体とされているが、本発明は斯かる形態に限定されるものでは無い。

即ち、図７に示すように、前記マイクロトラクションドライブケース１６０を前記ＨＳＴケース１０と一体形成することとも可能である。
詳しくは、図７に示す変形例に係るＨＳＴ２は、前記ＨＳＴケース１０及び前記マイクロトラクションドライブケース１６０を一体的に有するケーシング９０を有している。
前記ケーシング９０は、前記ポンプ軸２０及び前記モータ軸４０の中心線を通る分割面９５によって分割された二分割構造とされており、締結孔９１等を利用して互いに連結される。

図８に、前記転動体１３０に前記法線力を付与するための変形構成を示す。
なお、図中、本実施の形態及び他の変形形態におけると同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図１に示す形態、図６(a)に示す形態及び図６(b)に示す形態においては、前記内輪体１１０、前記転動体１３０、前記保持器１４０及び前記外輪体１２０を前記マイクロトラクションドライブケース１６０に組み込んだ時点で、前記転動体１３０には既に前記法線力が付加されている。
言い換えると、前記転動体１３０に前記法線力が付加されている状態で、前記構成部材を前記ケース１６０に組み込む必要がある。

これに対し、図８に示す形態においては、前記転動体１３０には前記法線力が付与されない状態で、前記内輪体１１０、前記転動体１３０、前記保持器１４０及び前記外輪体１２０を前記マイクロトラクションドライブケース１６０に組み込むことができ、組み込み後に前記法線力を付与し得るようになっている。

詳しくは、図８に示す形態は、前記外輪体１２０の外周面の一部を覆うカバー体１８１と、前記カバー体１８１を介して前記外輪体１２０に縮径方向の押圧力を付与する押圧機構１８５とを有しており、前記押圧機構１８５によって前記カバー体１８１を介して前記外輪体１２０を縮径させることで、前記転動体１３０に前記法線力を付与させ得るようになっている。

図８に示す形態においては、前記マイクロトラクションドライブケース１６０の内表面のうち前記外輪体１２０の外周面の略半分と対向する部分に、前記内輪体１１０の回転軸線を基準にして径方向外方へ凹むポケット空間１６８が形成されており、前記カバー体１８１は前記ポケット空間１６８に収容されている。

前記押圧機構１８５は、一端部が前記カバー体１８１の外周面に当接し且つ他端部が前記マイクロトラクションドライブケース１６０の外方から操作可能な状態で、前記内輪体１１０の回転軸線を基準にして径方向に沿って前記ケース１６０に螺入されるネジ部材を有している。

前記ネジ部材の軸線方向位置（ねじ込み位置）を調整することによって、前記カバー体１８１を介して前記外輪体１２０を縮径させる程度を変更することができ、これにより、前記転動体１３０に適切な法線力を付与することができる。

図１に示す本実施の形態においては、前記法線力を得る為に、前記外輪体１２０と前記ケース１６０との間、及び／又は、前記内輪体１１０と前記ポンプ軸２０との間に、締め代を設ける必要がある。
また、図６(a)及び(b)に示す形態においては、前記法線力を得る為の前記付勢手段１７０を保有弾性状態としつつ前記構成部材を前記ケース１６０内に組み込む必要がある。
これらに対し、図８に示す形態においては、前記構成部材の前記ケース１６０への組み付けを容易に行うことができる。

なお、前記法線力の付与に関し、前記内輪体１１０と前記ポンプ軸２０との間に締め代を設ける必要がない構成においては、好ましくは、図９に示すように、前記内輪体１１０及び前記ポンプ軸２０をスプライン２５を介して連結させることができ、これにより、前記内輪体１１０から前記ポンプ軸２０へトルク伝達効率を向上させることができる。

１、２ 油圧式無段変速装置
１０ ＨＳＴケース
２０ ポンプ軸
２１ ポンプ軸の入力端部
３０ 油圧ポンプ
４０ モータ軸
５０ 油圧モータ
１００ マイクロトラクションドライブユニット
１１０ 内輪体
１２０ 外輪体
１３０ 転動体
１４０ 保持器
１４１ 保持器本体
１４２ 保持器本体側凹部
１４３ 保持器本体側連結領域
１４５ 固定部材
１４６ 固定部材側凹部
１４７ 固定部材側連結領域
１５０ 伝動軸
１５１ 伝動軸の入力端部
１６０ マイクロトラクションドライブケース
１６０ａ アクセス開口
１６５ 注入孔

Claims (6)

1. 互いに流体接続され且つ少なくとも一方が可変容量型とされた油圧ポンプ及び油圧モータがポンプ軸及びモータ軸にそれぞれ相対回転不能に支持された状態でＨＳＴケースに収容され、前記ポンプ軸の入力端部が前記ＨＳＴケースから外方へ延在されている油圧式無段変速装置に装着可能なマイクロトラクションドライブユニットであって、
   内輪体と、外輪体と、複数の転動体と、前記複数の転動体を保持する保持器と、前記内輪体、前記外輪体、前記複数の転動体及び前記保持器を収容し、前記ＨＳＴケースに着脱可能に連結されるマイクロトラクションドライブケースと、前記保持器に対して軸線回り回転不能とされ、前記内輪体と同軸上に位置するように前記マイクロトラクションドライブケースに支持された伝動軸とを有し、
   前記伝動軸のうち前記内輪体とは反対側の端部が前記マイクロトラクションドライブケースから外方へ延在されて、駆動源に作動連結される入力端部を形成し、
   前記マイクロトラクションドライブケースのうち前記ＨＳＴケースへの連結時に前記ＨＳＴケースと対向する側には、アクセス開口が設けられ、
   前記ポンプ軸の入力端部を囲繞するように前記マイクロトラクションドライブケースを前記ＨＳＴケースに連結させることによって、前記ポンプ軸の入力端部が、前記アクセス開口を介して、前記内輪体の中央孔に着脱可能で且つ軸線回り相対回転不能に連結されることを特徴とするマイクロトラクションドライブユニット。
2. 前記保持器は、前記転動体より前記内輪体の回転軸線方向一方側で且つ前記内輪体の回転軸線を基準にした径方向に関し前記内輪体及び前記外輪体の間に位置し、前記伝動軸に対して軸線回り回転不能とされるリング状の保持器本体と、前記転動体を挟んで前記保持器本体とは前記内輪体の回転軸線方向に関し反対側で且つ前記内輪体の回転軸線を基準にした径方向に関し前記内輪体及び前記外輪体に位置するリング状の固定部材とを有し、
   前記保持器本体は、前記固定部材と対向する端面に、前記内輪体の回転軸線方向に関し前記固定部材を向く方向に開き且つ周方向に沿って配設された複数の保持器本体側凹部を有し、
   前記固定部材は、前記保持器本体と対向する端面に、前記内輪体の回転軸線方向に関し前記保持器本体を向く方向に開き且つ周方向に沿って配設された複数の固定部材側凹部を有し、
   前記保持器本体及び前記固定部材は、前記複数の転動体が前記内輪体及び前記外輪体に当接されつつ前記保持器本体側凹部及び前記固定部材側凹部によって保持されるように、一の保持器本体側凹部及びこれに周方向に隣接する他の保持器本体側凹部の間に位置する保持器本体側連結領域と前記固定部材における前記保持器本体側連結領域に対応した固定部材側連結領域とにおいて互いに対して連結されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロトラクションドライブユニット。
3. 前記保持器本体側凹部及び前記固定部材側凹部は、周方向に沿った断面視において、最深部に位置する最深部円弧領域と、前記最深部円弧領域の周方向一方側の端部から周方向一方側へ延びる第１傾斜領域と、前記最深部円弧領域の周方向他方側の端部から周方向他方側へ延びる第２傾斜領域とを有し、
   前記最深部円弧領域は前記転動体と略同一曲率を有し、前記第１及び第２傾斜領域のうち、前記保持器の回転を前記内輪体に増速伝達する際に前記転動体が接する側の傾斜領域は前記転動体の曲率よりも大きな曲率を有していることを特徴とする請求項２に記載のマイクロトラクションドライブユニット。
4. 前記マイクロトラクションドライブケースは内部空間を液密に画するように前記ＨＳＴケースに連結され、
   前記マイクロトラクションドライブケースには内部空間にトランスミッションオイルを注入する為の注入孔が設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のマイクロトラクションドライブユニット。
5. 互いに流体接続され且つ少なくとも一方が可変容量型とされた油圧ポンプ及び油圧モータがポンプ軸及びモータ軸にそれぞれ相対回転不能に支持された状態でＨＳＴケースに収容された油圧式無段変速装置であって、
   内輪体と、外輪体と、複数の転動体と、前記複数の転動体を保持する保持器と、前記保持器に対して軸線回り回転不能で且つ前記内輪体と同軸上に配置された伝動軸と、前記内輪体、前記外輪体、前記複数の転動体及び前記保持器を収容し、前記伝動軸を軸線回り回転自在に支持するマイクロトラクションドライブケースとを有するマイクロトラクションドライブユニットを備え、
   前記伝動軸は、前記内輪体とは反対側の端部が駆動源に作動連結される入力端部を形成するように前記マイクロトラクションドライブケースから外方へ延在され、前記内輪体が前記ポンプ軸に相対回転不能に連結されていることを特徴とする油圧式無段変速装置。
6. 前記マイクロトラクションドライブケースの内部空間及び前記ＨＳＴケースの内部空間は互いに対して液密に分離されており、
   前記マイクロトラクションドライブケースには、内部空間にトラクションオイルを注入する為の注入孔が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の油圧式無段変速装置。

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