JP3381516B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

トロイダル型無段変速機

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JP3381516B2
JP3381516B2 JP13992196A JP13992196A JP3381516B2 JP 3381516 B2 JP3381516 B2 JP 3381516B2 JP 13992196 A JP13992196 A JP 13992196A JP 13992196 A JP13992196 A JP 13992196A JP 3381516 B2 JP3381516 B2 JP 3381516B2
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H15/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
    • F16H15/04Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/06Gearings 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
    • F16H15/32Gearings 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
    • F16H15/36Gearings 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
    • F16H15/38Gearings 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
    • F16H2015/383Gearings 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 with two or more sets of toroid gearings arranged in parallel

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  • Friction Gearing (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、トロイダル型無
段変速機に関し、とくに、トロイダル伝動ユニットに隣
接して配置される出力ギアの支持構造に工夫を加え、変
速機の大型化を伴うことなしに該伝動ユニットの強度補
償を図ろうとするものである。
【0002】
【従来の技術】トロイダロ型無段変速機は、主軸上に配
置した入出力ディスクとこれら入出力ディスク間での摩
擦係合によって動力の伝達を行うパワーローラとの組み
合わせになるトロイダル伝動ユニットを必須の構成要素
とするものであって、とくに、トルク伝達容量が大きく
場合には、かかる伝動ユニットを主軸上に直列に2個列
配置した、いわゆるダブルキャビティ式とするのが普通
であり、この点に関する先行技術としては、例えば特開
平4−69439号公報に開示のようなものが知られて
いる。
【0003】ダブルキャビティ式のトロイダル型無段変
速機の具体的な構成は、2個の伝動ユニットを、出力デ
ィスクについてはそれらを背面合わせにして一体的に結
合し主軸上で自由に回転するように配置する一方、入力
ディスクについてはそれぞれが主軸に対して一体的に回
転するように配置される。
【0004】そして、入力軸からの回転は、一方のトロ
イダル伝動ユニットの入力ディスクに伝達され該入力デ
ィスクおよび他方のトロイダロル伝動ユニットの入力デ
ィスクを回転させると共に、伝達トルクに応じたスラス
トをローディングカムによって発生させ、入出力間に存
在するパワーローラを挟圧し、これによって入出力ディ
スク間で動力の伝達を行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ここに、この種の変速
機においては、ローディングカムによるスラストは伝達
トルクが0ではほとんど発生しないため初期的な押圧力
でパワーローラを挟圧すべく入力ディスクの背面と主軸
の端部にてねじ止めされるローディンナットとの相互間
に皿ばねを配置し、これによって予圧する構造をとって
いる。
【0006】しかしながら、このような部材の配置は、
主軸に沿う変速機の寸法が長くなる不利があるため、従
来は入力ディスクの背面に凹部を設けてその凹部に皿ば
ねを配置することによってその延長を回避する手立てが
とられているけれども、これが、入力ディスクの強度の
低下をもたらすために、入力ディスクが破損しやすい不
具合があった。
【0007】この発明の目的は、トロイダル伝動ユニッ
トの、とくに入力ディスクに係わる上述したような問題
を解消できる無段変速機を提案することろにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
るトロイダル型無段変速機は、主軸上に配置される入出
力ディスクと、入力ディスクの背面に配置されて該入力
ディスクを前記出力ディスクへ向けて押圧する皿ばね
と、主軸にねじ止めされて前記皿ばねの摺動領域を形成
するローディングナットと、前記入出力ディスクの相互
間に配置され該ディスクとの摩擦係合によって動力の受
渡しを行うパワーローラとからなるトロイダル伝動ユニ
ットを備え、出力ディスクの回転を、前記主軸に平行な
カウンタシャフトを介して主軸に同軸に配置した出力ギ
アに伝達する仕組みのトロイダル型無段変速機におい
て、出力ギアに、トロイダル伝動ユニット側に向けて開
口し該トロイダル伝動ユニットに最も近接した軸受けを
回転可能に支持するとともに、ローディングナットを出
力ギアに向けて延長することができる凹部を設けたこと
を特徴とするものである。
【0009】また、この発明の請求項2に係るトロイダ
ル型無段変速機は、トロイダロル伝動ユニットに最も近
接した軸受けについて、そのアウターレースを出力ギア
の凹部の内周面に適合したものとし、そのインナーレー
スは、一端を変速機のケーシングに固定保持され他端を
出力ギアの凹部に挿入されるベアリングサポートの挿入
部先端域の外周面に適合したものとする点に特徴を有す
る。
【0010】また、この発明の請求項3に係るトロイダ
ル型無段変速機は、トロイダロル伝動ユニットに最も近
接した軸受けについて、そのインナーレースを出力ギア
の凹部の内周面に適合したものとし、そのアウターレー
スを、一端を変速機のケーシングに固定保持され他端を
出力ギアの凹部に挿入されるベアリングサポートの挿入
部先端域の内周面に適合したものとする点に特徴を有す
る。
【0011】さらに、この発明の請求項4に係るトロイ
ダル型無段変速機においては、トロイダル伝動ユニット
に最も近接した軸受けをテーパコロ軸受けとする点に特
徴を有す。
【0012】
【発明の効果】請求項1〜3においては、出力ギアの、
トロイダル伝動ユニットに最も近接した軸受けを、出力
ギアに設けた凹部に装着して回転可能に支持するように
したので、凹部の寸法分だけ皿ばねを出力ギア側へ移動
させることができ、したがって入力ディスクの背面に皿
ばねを入れ込むような加工を行わなくともよく、該ディ
スクの強度が低下するようなことはない。また、ローデ
ィングナットを出力ギアに向けて延長することができる
凹部としたため、ローディングナットの端面から出力ギ
アに至るまでの領域においてもスペースが確保でき、そ
のスペースの分だけローディングナットが係合するねじ
領域を延長できるので、ローディングナットの主軸への
確実なねじ止めを行うことができる。
【0013】
【0014】
【0015】請求項4に記載のように、出力ギアを回転
可能に保持する軸受けをテーパコロ軸受けにすることに
より、コロを有するインナレースを予めサポートに取り
付けてそれをケーシングに設置し、軸受けのアウターレ
ースについては予め出力ギア側に装着しておくことがで
きるので、変速機の組付けが容易になる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下図面に基づきこの発明をより
具体的に説明する。
【0017】図1はこの発明に従うトロイダル型無段変
速機を、とくに、ダブルキャビティ式について示したも
のである。
【0018】図における番号1は主軸、2はカムフラン
ジFにローディングカムを介してつながり、主軸1にボ
ールスプライン3を介して回転可能に保持される入力デ
ィスク、4は主軸1に保持される出力ディスク、5a,
5bは入出力ディスク2,4の相互間に配置されそれら
との摩擦係合によって動力の受渡しを行うパワーローラ
(パワーローラの一方は図示せず)であって、この入出
力ディスク2,4とパワーローラ5a,5bにて第1の
トロイダル伝動ユニットを構成する。
【0019】また、6は入力ディスク2同様、主軸1に
ボールスプライン7を介して回転可能に保持される入力
ディスク、8は主軸1に保持される出力ディスク、9
a,9bは入出力ディスク6,8の相互間に配置されそ
れらとの摩擦係合によって動力の受渡しを行うパワーロ
ーラ(パワーローラの一方は図示せず)であって、これ
ら入出力ディスク6,8とパワーローラ9a,9bによ
って第2のトロイダル伝動ユニットを構成する。
【0020】また、10は第1のトロイダル伝動ユニット
の入力ディスク2を出力ディスク4に向けて押圧する予
圧用の皿ばね、11は第2のトロイダル伝動ユニットの入
力ディスク6を出力ディスク8へ向けて押圧する予圧用
の皿ばね、12は予圧調整用シム、13は主軸1の段差部に
接触しその外周面で皿ばね11を受けるスリーブ、14は入
力ディスク6の背面とその端面にて皿ばね11の収縮の際
の摺動領域を形成するローディングナットであって、こ
のローディングナット14は主軸1の段差部にてねじ止め
される。
【0021】さらに、15は出力ディスク4, 8の相互間
に配置されこれらと共に主軸1上において回転する駆動
ギア、16はトロイダル伝動ユニットに最も近接した側に
おいて軸受けを装着する凹部tを有し、主軸1に同軸に
配置される出力ギアであって、出力ディスク4, 8の回
転は、駆動ギア15、両端にギアを有し主軸1に平行なカ
ウンタシャフト17および図示はしないがアイドラギアを
介して出力ギア16に伝達される。
【0022】18a, 18bは出力ギアを回転可能に保持する
軸受け、19は一端が変速機のケーシングCに固定保持さ
れ、他端が出力ギア16の凹部tに挿入されるベアリング
サポートであって、軸受け18a,18bのうち、トロイダル
伝動ユニットに最も近い軸受け18b は出力ギア16の凹部
tの内周面にそのアウターレースが適合し、インナーレ
ースがサポートの挿入部先端の外周面に適合している。
【0023】図2は、従来構造のトロイダル型無段変速
機の要部について示したものである。このような構造に
なる変速機では、軸受けを含めた出力ギアの、主軸1に
沿う長手方向の寸法Lが長いため、変速機の全体の長さ
の短縮を図るには入力ディスク20の背面を削り込みそこ
に予圧調整用シム21、皿ばね22を配置する等の方策をと
る必要があったが、このような場合には入力ディスク20
の強度が低下することが避けられないし、また、ローデ
ィングナット23のねじ止め領域L1 も十分な長さが取れ
ないことから主軸1に発生するスラスト力に起因してロ
ーディングナット23が緩む不具合もあったのである。
【0024】この発明においては、出力ギア16の、トロ
イダル伝動ユニット側において凹部tを設け、ここに軸
受け18bを装着するようにしたものであり、ベアリング
サポート19の先端は出力ギア16の凹部tに挿入する必要
性からローディングナット14から出力ギア16の端面に至
るまでの間でスペースが確保され、そのスペースにシム
12、皿ばね11を配置することが可能になるので、図2の
ような入力ディスク背面における加工は不要になり、し
たがって該ディスクの強度劣化を伴うようなことはな
い。
【0025】また、かかるスペースを利用することによ
りローディングナット14を出力ギア16に向けて延長する
ことができるので、ローディングナット14を主軸1に確
実にねじ止めすることができるので、大きなトルク変動
が起こったとしても該ナット14が簡単に緩むようなこと
もない。
【0026】図3は、この発明に従うトロイダル型無段
変速機の他の例をその要部について示したものである。
図3に示した構造のものは、出力ギア16の凹部tに環状
体24を設け、ここに軸受け18bのインナーレースを適合
させ、該凹部tに挿入するベアリングサポート19の先端
部にて軸受け18bのアウターレースを適合させるように
したものであり、この場合も、上掲図1と同様のスペー
スを確保することが可能となるので、変速機の主軸に沿
う寸法を延長することなしに入力ディスクの強度の改善
を図ることができる。
【0027】なお、この発明においては、入力ディスク
の背面における加工が必要ないので変速機の製造工程の
簡略化を図ることができる利点がある他、上掲図1、3
に示したように出力ギア16はテーパコロ軸受けにて支持
してあるので、変速機の組付け性が比較的容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に従うトロイダル型無段変速機の構成
を示した図である。
【図2】従来構造のトロイダル型無段変速機の要部の構
成を示した図である。
【図3】この発明に従うトロイダル型無段変速機の他の
構成をその要部について示した図である。
【符号の説明】
1 主軸 2 入力ディスク 3 ボールスプライン 4 出力ディスク 5a パワーローラ 5b パワーローラ 6 入力ディスク 7 ボールスプライン 8 出力ディスク 9a パワーローラ 9b パワーローラ 10 皿ばね 11 皿ばね 12 予圧調整用シム 13 スリーブ 14 ローディングナット 15 駆動ギア 16 出力ギア 17 カウンターシャフト 18a 軸受け 18b 軸受け 19 ベアリングサポート 20 入力ディスク 21 予圧調整用シム 22 皿ばね 23 ローディングナット 24 環状体 F カムフランジ t 凹部 C ケーシング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−190656(JP,A) 特開 平4−69439(JP,A) 特開 平4−290661(JP,A) 特開 平6−229452(JP,A) 特開 平7−167241(JP,A) 特開 平6−69498(JP,A) 実開 昭52−59881(JP,U) 実開 平5−12830(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 37/02 F16H 15/38

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主軸上に配置される入出力ディスクと、
    入力ディスクの背面に配置されて該入力ディスクを前記
    出力ディスクへ向けて押圧する皿ばねと、主軸にねじ止
    めされて前記皿ばねの摺動領域を形成するローディング
    ナットと、前記入出力ディスクの相互間に配置され該デ
    ィスクとの摩擦係合によって動力の受渡しを行うパワー
    ローラとからなるトロイダル伝動ユニットを備え、出力
    ディスクの回転を、前記主軸に平行なカウンタシャフト
    を介して主軸に同軸に配置した出力ギアに伝達する仕組
    みのトロイダル型無段変速機において、 出力ギアに、トロイダル伝動ユニット側に向けて開口し
    該トロイダル伝動ユニットに最も近接した軸受けを回転
    可能に支持するとともに、ローディングナットを出力ギ
    アに向けて延長することができる凹部を設けたことを特
    徴とするトロイダル型無段変速機。
  2. 【請求項2】 トロイダロル伝動ユニットに最も近接し
    た軸受けは、そのアウターレースが出力ギアの凹部の内
    周面に適合したものであり、そのインナーレースが、一
    端を変速機のケーシングに固定保持され他端を出力ギア
    の凹部に挿入されるベアリングサポートの挿入部先端域
    の外周面に適合したものである、請求項1記載のトロイ
    ダル型無段変速機。
  3. 【請求項3】 トロイダロル伝動ユニットに最も近接し
    た軸受けは、そのインナーレースが出力ギアの凹部の内
    周面に適合したものであり、そのアウターレースが、一
    端を変速機のケーシングに固定保持され他端を出力ギア
    の凹部に挿入されるベアリングサポートの挿入部先端域
    の内周面に適合したものである、請求項1記載のトロイ
    ダル型無段変速機。
  4. 【請求項4】 トロイダル伝動ユニットに最も近接した
    軸受けはテーパコロ軸受けである、請求項1、2または
    3の何れかに記載のトロイダル型無段変速機。
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