JP4135249B2 - ハーフトロイダル型無段変速機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係るハーフトロイダル型無段変速機は、例えば自動車用の変速機を構成する変速ユニットとして、或は各種産業機械用の変速機として利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用変速機を構成する変速ユニットとして、図３〜４に略示する様なハーフトロイダル型無段変速機を使用する事が研究されている。このハーフトロイダル型無段変速機は、例えば実開昭６２−７１４６５号公報に開示されている様に、入力軸１と同心に、第一のディスクである入力側ディスク２を支持し、この入力軸１と同心に配置した出力軸３の端部に、第二のディスクである出力側ディスク４を固定している。ハーフトロイダル型無段変速機を納めたケーシングの内側には、上記入力軸１並びに出力軸３に対し捻れの位置にある枢軸５、５を中心として揺動するトラニオン６、６を設けている。
【０００３】
即ち、上記両ディスク２、４の中心軸から外れた部分に配置したこれら各トラニオン６、６は、それぞれの両端部外面に上記枢軸５、５を、上記両ディスク２、４の中心軸の方向に対し直角方向に、且つ、互いに同心に設けている。又、これら各トラニオン６、６の中間部には変位軸７、７の基端部を支持し、上記枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を揺動させる事により、上記各変位軸７、７の傾斜角度の調節を自在としている。上記各トラニオン６、６に支持した変位軸７、７の周囲には、それぞれパワーローラ８、８を回転自在に支持している。そして、これら各パワーローラ８、８を、上記入力側、出力側両ディスク２、４の、互いに対向する内側面２ａ、４ａ同士の間に挟持している。これら各内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記枢軸５の中心軸の延長線上の点を中心とする円弧を回転させて得られる凹面をなしている。そして、球状凸面に形成した上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａを、上記内側面２ａ、４ａに当接させている。
【０００４】
上記入力軸１と入力側ディスク２との間には、ローディングカム式の押圧装置９を設け、この押圧装置９によって、上記入力側ディスク２を出力側ディスク４に向け弾性的に押圧しつつ、この入力側ディスク２を回転駆動自在としている。この押圧装置９は、入力軸１と共に回転するローディングカム１０と、保持器１１により転動自在に保持した複数個（例えば４個）のローラ１２、１２とから構成している。上記ローディングカム１０の片側面（図３〜４の右側面）には、円周方向に亙る凹凸であるカム面１３を形成し、上記入力側ディスク２の外側面（図３〜４の左側面）にも、同様の形状を有するカム面１４を形成している。そして、上記複数個のローラ１２、１２を、上記入力軸１の中心に関し放射方向の軸を中心とする回転自在に支持している。
【０００５】
上述の様に構成するハーフトロイダル型無段変速機の使用時、入力軸１の回転に伴ってローディングカム１０が回転すると、カム面１３が複数個のローラ１２、１２を、入力側ディスク２の外側面に形成したカム面１４に押圧する。この結果、上記入力側ディスク２が、上記複数のパワーローラ８、８に押圧されると同時に、上記両カム面１３、１４と複数個のローラ１２、１２との押し付け合いに基づいて、上記入力側ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２の回転が、上記複数のパワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達され、この出力側ディスク４に固定の出力軸３が回転する。
【０００６】
入力軸１と出力軸３との回転速度比（変速比）を変える場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で減速を行なう場合には、前記各枢軸５、５を中心として前記各トラニオン６、６を所定方向に揺動させる。そして、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図３に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの中心寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接する様に、前記各変位軸７、７を傾斜させる。反対に、増速を行なう場合には、上記枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を反対方向に揺動させる。そして、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図４に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、上記各変位軸７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角度を図３と図４との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間で、中間の変速比を得られる。
【０００７】
又、図５〜６は、実願昭６３−６９２９３号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィルムに記載された、より具体化されたハーフトロイダル型無段変速機の１例を示している。ケーシング１５内に互いの内側面２ａ、４ａ同士を対向させた状態で配置した、入力側ディスク２と出力側ディスク４とは、円管状の入力軸１６の周囲に、それぞれニードル軸受３９、３９を介して、回転自在に支持している。又、ローディングカム式の押圧装置９を構成するローディングカム１０は、上記入力軸１６の端部（図５の左端部）外周面にスプライン係合させ、外向フランジ状の鍔部１７により、上記入力側ディスク２から離れる方向への移動を阻止している。又、上記出力側ディスク４には出力歯車１８を、キー１９、１９により結合し、これら出力側ディスク４と出力歯車１８とが同期して回転する様にしている。
【０００８】
１対のトラニオン６、６の両端部は１対の支持板２０、２０に、揺動並びに軸方向（図５の表裏方向、図６の左右方向）に亙る変位自在に支持している。そして、上記各トラニオン６、６の中間部に形成した円孔２１、２１部分に、変位軸７、７を支持している。これら各変位軸７、７は、互いに平行で且つ偏心した支持軸部２２、２２と枢支軸部２３、２３とを、それぞれ有する。このうちの各支持軸部２２、２２を上記各円孔２１、２１の内側に、ラジアルニードル軸受２４、２４を介して、回転自在に支持している。又、上記各枢支軸部２３、２３の周囲にパワーローラ８、８を、別のラジアルニードル軸受２５、２５を介して、回転自在に支持している。尚、上記各パワーローラ８、８に関しては、それぞれの相手部材との接触部の潤滑が重要であると同時に、運転時に加わる大きな応力に拘らず、十分な耐久性を確保する事が必要である。そこで、上記各パワーローラ８、８は、結晶粒が、ＪＩＳ−Ｇ０５５２の測定法で、粒度番号が７以上となる様に考慮しつつ製造する事が好ましい。この条件を満たせば、応力集中を防止して、十分な耐久性確保を図れる。
【０００９】
尚、上記１対の変位軸７、７は、上記入力軸１６に対して１８０度反対側位置に設けている。又、これら各変位軸７、７の各枢支軸部２３、２３が各支持軸部２２、２２に対し偏心している方向は、上記入力側、出力側両ディスク２、４の回転方向に関し同方向（図６で左右逆方向）としている。又、偏心方向は、上記入力軸１６の配設方向に対しほぼ直交する方向としている。従って、上記各パワーローラ８、８は、上記入力軸１６の配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。この結果、回転力の伝達状態で構成各部材に加わる大きな荷重に基づく、これら構成各部材の弾性変形に起因して、上記各パワーローラ８、８が上記入力軸１６の軸方向（図５の左右方向、図６の表裏方向）に変位する傾向となった場合でも、上記構成各部品に無理な力を加える事なく、この変位を吸収できる。
【００１０】
又、上記各パワーローラ８、８の外側面と上記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パワーローラ８、８の外側面の側から順に、スラスト玉軸受２６、２６とスラストニードル軸受２７、２７とを設けている。このうちのスラスト玉軸受２６、２６は、上記各パワーローラ８、８に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ８、８の回転を許容するものである。又、上記各スラストニードル軸受２７、２７は、上記各パワーローラ８、８から上記各スラスト玉軸受２６、２６を構成する外輪２８、２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、前記各枢支軸部２３、２３及びこれら外輪２８、２８が、前記支持軸部２２、２２を中心に揺動する事を許容するものである。
【００１１】
更に、上記各トラニオン６、６の一端部（図６の左端部）にはそれぞれ駆動ロッド２９、２９を結合し、これら各駆動ロッド２９、２９の中間部外周面に駆動ピストン３０、３０を固設している。そして、これら各駆動ピストン３０、３０を、それぞれ駆動シリンダ３１、３１内に油密に嵌装している。尚、これら各駆動ピストン３０、３０のストロークは、中立位置を中心として、±１〜２．５mm（全ストロークで２〜５mm）程度とする。この値は、変速の為に必要なストロークの他、各部材の組み立て誤差、加工誤差、変形量等を考慮して、設計的に定める。
【００１２】
上述の様に構成するハーフトロイダル型無段変速機の場合、入力軸１６の回転は、押圧装置９を介して入力側ディスク２に伝わる。そして、この入力側ディスク２の回転が、１対のパワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝わり、更にこの出力側ディスク４の回転が、出力歯車１８より取り出される。入力軸１６と出力歯車１８との間の回転速度比を変える場合には、上記１対の駆動ピストン３０、３０を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３０、３０の変位に伴って上記１対のトラニオン６、６が、それぞれ逆方向に変位し、例えば図６の下側のパワーローラ８が同図の右側に、同図の上側のパワーローラ８が同図の左側に、それぞれ変位する。この結果、これら各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記入力側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａとの当接部に作用する、接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って上記各トラニオン６、６が、支持板２０、２０に枢支された枢軸５、５を中心として、互いに逆方向に揺動する。この結果、前述の図３〜４に示した様に、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記各内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、上記入力軸１６と出力歯車１８との間の回転速度比が変化する。
【００１３】
尚、この様に上記入力軸１６と出力歯車１８との間で回転力の伝達を行なう際には、構成各部材の弾性変形に基づいて上記各パワーローラ８、８が、上記入力軸１６の軸方向に変位し、これら各パワーローラ８、８を枢支している前記各変位軸７、７が、前記各支持軸部２２、２２を中心として僅かに回動する。この回動の結果、前記各スラスト玉軸受２６、２６の外輪２８、２８の外側面と上記各トラニオン６、６の内側面とが相対変位する。これら外側面と内側面との間には、前記各スラストニードル軸受２７、２７が存在する為、この相対変位に要する力は小さい。従って、上述の様に各変位軸７、７の傾斜角度を変化させる為の力が小さくて済む。
【００１４】
ところで、上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時に、上記各スラスト玉軸受２６、２６は、上記各パワーローラ８、８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、高速で回転する。しかも、トロイダル型無段変速機の運転時に上記各スラスト玉軸受２６、２６には、大きなスラスト荷重が加わるので、これら各スラスト玉軸受２６、２６を構成する玉３２、３２の転動面と、上記各パワーローラ８、８の外側面に形成した内輪軌道及び上記各外輪２８、２８の内側面に形成した外輪軌道との当接部に加わる面圧は相当に大きくなる。更に、トロイダル型無段変速機の運転時に上記各パワーローラ８、８は、前記押圧装置９の作動に基づき、前記入力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａ同士の間で強く挟持されて、図７に鎖線で示す状態から同図に誇張して実線で示す様な状態にまで弾性変形する。この結果、上記各スラスト玉軸受２６、２６に加わる荷重は、円周方向に亙って不均一になる。この為、上記当接部での発熱が著しくなる。従って、トロイダル型無段変速機の運転時に、上記各スラスト玉軸受２６、２６には、潤滑油（トラクションオイル）を、特に前記玉３２、３２の転動面と前記パワーローラ８の外側面に形成した内輪軌道及び上記各外輪２８、２８の内側面に形成した外輪軌道との当接部に十分量の潤滑油が送り込まれる状態で供給しなければならない。
【００１５】
この為従来から、図５、６、８に示す様に、上記各外輪２８、２８の一部に１乃至複数の給油孔３３、３３を形成し、トロイダル型無段変速機の運転時には、これら各給油孔３３、３３内に潤滑油を強制的に送り込む様にしていた。或は、本発明の実施の形態を示す図１の様に、変位軸７内に、給油孔４０を設けていた。各給油孔３３、４０内に強制的に送り込まれた潤滑油は、上記各外輪２８、２８の内面と上記各玉３２、３２を転動自在に保持する保持器３４、３４の外面との間の隙間、並びにこの保持器３４、３４の内面と上記各パワーローラ８、８の外端面との間の隙間を通じて流れ、その間に上記各玉３２、３２の転動部分を潤滑する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の様な構造によりスラスト玉軸受２６、２６に潤滑油を送り込む構造の場合には、各給油孔３３、４０から各外輪２８、２８の内側面側に吐出した潤滑油のうちの相当量が、保持器３４、３４の側面乃至は内周面で跳ね返される。この結果、潤滑すべき各玉３２、３２の転動面に達する潤滑油の量が減少し、厳しい運転条件の下では、上記各スラスト玉軸受２６、２６が潤滑不良になる可能性がある。
【００１７】
特に、図８（Ａ）に示す様に、保持器３４が外輪２８の内側面とパワーローラ８の外側面との中間に位置すれば、上記各外輪２８の内側面と上記保持器３４の外側面との間の隙間、並びにこの保持器３４の内側面と上記パワーローラ８の外側面との間の隙間の何れにも潤滑油が流れる為、潤滑不良となる可能性は低い。ところが、上記各外輪２８に形成した給油孔３３から上記保持器３４の外側面に向けて潤滑油を吐出すると、この潤滑油の流れに押されてこの保持器３４が、図８（Ｂ）に示す様に、パワーローラ８側に変位する傾向となる。この様な変位に基づき、上記保持器３４の内側面と上記パワーローラ８の外側面とが密接すると、この外側面に形成した内輪軌道と各玉３２の転動面との当接部に十分量の潤滑油が存在しない状態となる。この結果、上記パワーローラ８の外側面に形成した内輪軌道と上記各玉３２の転動面との当接部での摩耗量が増大したり、著しい場合には当該当接部が焼き付く可能性がある。変位軸７側に給油孔４０を設けた場合でも、この給油孔４０から吐出された潤滑油のうちの多くの部分が、上記保持器３４の内周面に当って跳ね返される為、潤滑不良が発生する可能性がある。
【００１８】
上述の様な潤滑不良の原因となる、上記保持器３４の軸方向変位を防止する為、この保持器３４を転動体案内とする事が考えられる。但し、従来のハーフトロイダル型無段変速機のスラスト玉軸受２６に組み込んでいた保持器３４は、金属製のもみ抜き保持器であった為、転動体案内とする為には、玉３２をポケット３５内に挿入した後、このポケット３５の開口部を、各ポケット３５の直径方向内方にかしめ付ける作業が必要になる。この為、組立作業が面倒になり、ハーフトロイダル型無段変速機のコストが嵩む原因となる。しかも、かしめ付けに伴って、各ポケット３５の開口周縁部と各玉３２の転動面との間の隙間が狭くなり、各玉３２の転動面に付着した潤滑油が、上記開口周縁部で掻き取られ易くなって、やはり潤滑不良の原因となり易い。
本発明のトロイダル型無段変速機は、この様な不都合を何れも解消すべく発明したものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明のハーフトロイダル型無段変速機は、前述した従来のハーフトロイダル型無段変速機と同様に、回転軸と、この回転軸の周囲にそれぞれ回転自在に支持され、それぞれの内側面同士を互いに対向させた第一、第二のディスクと、これら第一、第二のディスクの中心軸に対し交差しないがこの中心軸の方向に対し直角な方向である捻れの位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオンと、このトラニオンに植設された変位軸と、この変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で、上記第一、第二の両ディスクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーローラと上記トラニオンとの間に設けられ、このパワーローラに加わるスラスト方向の荷重を支承するスラスト玉軸受とを備える。そして、上記第一、第二のディスクの内側面はそれぞれ断面が円弧形の凹面であり、上記パワーローラの周面は球面状の凸面であり、この周面と上記各ディスクの内側面とが互いに当接しており、上記スラスト玉軸受は、複数の玉と、この複数の玉を転動自在に保持する保持器と、この保持器に関して上記パワーローラと反対側に設けられた外輪とを備えたものである。
特に、本発明のハーフトロイダル型無段変速機に於いては、上記保持器は合成樹脂を一体成形する事により、円輪状の本体部分の円周方向複数個所に、上記各玉を１個ずつ転動自在に保持する為のポケットを形成したものである。そして、上記本体部分の内周縁はこれら各ポケットに整合する部分で不連続になっていて、これら各ポケットの全部に、これら各ポケットの内部と上記本体部分の内周面とを連通させる開口部が設けられている。又、これら各ポケットの内周面は、上記保持器を転動体案内としてスラスト方向の変位を抑えられる程度、上記各玉の転動面の曲率半径よりも僅かに大きい曲率半径の単一球面上に存在する部分球状凹面である。更に、上記各開口部の円周方向に関する幅は、上記各玉を上記各ポケット内に、これら各開口部の幅を弾性的に広げつつ押し込める程度、これら各玉の外径よりも僅かに小さい。更に、上記変位軸内に設けた給油孔の下流端を、この変位軸の中間部外周面で上記保持器の内径側部分に開口させている。
【００２０】
【作用】
上述の様に構成する本発明のハーフトロイダル型無段変速機により、第一、第二のディスク同士の間で回転力の伝達を行なう際の作用、並びにこれら両ディスク同士の間の変速比を変える際の作用は、前述した従来のハーフトロイダル型無段変速機と同様である。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、スラスト玉軸受を構成する保持器のポケットに、これら各ポケットの内部と本体部分の内周面とを連通させる開口部を、この本体部分の内周縁を不連続とする事により、この本体部分の厚さ方向全体に亙り設けているので、玉を保持したポケット内には十分な量の潤滑油が、上記開口部を通じて流れる。この結果、上記スラスト玉軸受の一部が著しく摩耗したり、或は焼き付いたりする危険性を低くできる。
更に、上記各ポケットの内周面を球状凹面とし、上記保持器を転動体案内としてスラスト方向の変位を抑えられるので、この保持器の両側面とパワーローラの外側面及び外輪の内側面との間に常に隙間を設けて、上記各玉の転動面への潤滑油供給を、より効率良く行なえる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１〜２は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本発明のトロイダル型無段変速機の特徴は、パワーローラ８に加わるスラスト荷重を支承する為のスラスト玉軸受２６ａの潤滑性を向上させる為の構造にあり、その他の部分の構成及び作用は、前述した従来構造と同様である。よって、重複する図示並びに説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２２】
トラニオン６の中間部内側面にパワーローラ８を回転自在に支持する為のスラスト玉軸受２６ａに組み込む保持器３４ａは、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイドの如き高機能樹脂の様に、耐熱性及び耐油性を有する合成樹脂を射出成形する事により一体に構成している。上記保持器３４ａは、円輪状の本体部分３６の円周方向複数個所に、上記スラスト玉軸受２６ａを構成する各玉３２、３２を１個ずつ転動自在に保持する為のポケット３５ａ、３５ａを、互いに等間隔に形成している。
【００２３】
これら各ポケット３５ａ、３５ａの内周面は、それぞれ球状凹面としている。この球状凹面は、これら各ポケット３５ａ、３５ａ毎に単一球面上に位置し、又、この球状凹面の断面形状の曲率半径は、上記各玉３２、３２の転動面の曲率半径よりも、僅かに大きくしている。従って、これら各玉３２、３２を上記各ポケット３５ａ、３５ａ内に保持した状態で、これら各玉３２、３２の転動面とこれら各ポケット３５ａ、３５ａの内周面との間には、微小隙間が存在する。
【００２４】
又、上記保持器３４ａの内周縁部で上記各ポケット３５ａ、３５ａに整合する部分には、これら各ポケット３５ａ、３５ａの内部と上記本体部分３６の内周面とを連通させる開口部３７、３７を、図２に示す様に、全部のポケット３５ａ、３５ａに関して設けている。これら各開口部３７、３７の幅Ｗ37は、上記各玉３２、３２の外径Ｄ32よりも僅かに小さい（Ｗ37＜Ｄ32）。従って、これら各玉３２、３２は上記各ポケット３５ａ、３５ａ内に、上記保持器３４ａの内径側から、上記開口部３７の幅を弾性的に広げつつ、押し込む事ができる。そして、押し込んだ後に上記各玉３２、３２は上記各ポケット３５ａ、３５ａ内に、スラスト方向（図１の上下方向）及びラジアル方向（図１の左右方向）に亙る変位を制限された状態で、転動自在に保持される。従って、上記各玉３２、３２を、パワーローラ８の外側面に形成した内輪軌道と外輪２８の内側面に形成した外輪軌道との間で挟持した状態では、上記保持器３４ａのスラスト、ラジアル両方向に亙る変位が制限される。
【００２５】
上述の様に、本発明のハーフトロイダル型無段変速機を構成する保持器３４ａには、上記スラスト玉軸受２６ａを構成する保持器３４ａのポケット３５ａ、３５ａに、これら各ポケット３５ａ、３５ａの内部と本体部分３６の内周面とを連通させる開口部３７、３７を設けている。この為、上記各玉３２、３２を保持した上記各ポケット３５ａ、３５ａ内には十分な量の潤滑油が、上記各開口部３７、３７を通じて流れる。
【００２６】
即ち、上記外輪２８の一部で外輪軌道よりも内径寄り部分に形成した給油孔３３から吐出した潤滑油は、一部が上記開口部３７、３７内に直接流入して、上記各ポケット３５ａ、３５ａ内に取り込まれる。又、潤滑油の残部は、上記保持器３４ａの外側面に当たって、この保持器３４ａの内径側の空間３８に達し、そのうちの一部は、枢支軸部２３の外周面とパワーローラ８の内周面との間に設けたラジアルニードル軸受２５の潤滑に供される。又、上記空間３８に達した潤滑油のうちの残りは、上記パワーローラ８及び保持器３４ａの回転に伴う遠心力によって、上記各ポケット３５ａ、３５ａ内に取り込まれる。この結果、上記各ポケット３５ａ、３５ａ内に保持した玉３２、３２の転動面に十分量の潤滑油を供給し、この転動面と内輪軌道及び外輪軌道との間に十分な厚さを有する油膜を形成して、上記スラスト玉軸受２６ａの一部が著しく摩耗したり、或は焼き付いたりする危険性を低くできる。変位軸７内に設けた給油孔４０から潤滑油を、上記保持器３４ａの内径側に吐出した場合でも、この潤滑油を上記各ポケット３５ａ、３５ａ内に効率良く取り込んで、上述の様な作用・効果を得られる。
【００２７】
特に、本発明の場合には、上記各開口部３７、３７を上記保持器３４ａの内周面側に開口させているので、上記給油孔３３、４０から吐出した潤滑油を上記各ポケット３５ａ、３５ａ内に、遠心力を利用して効率良く送り込める。又、これら各ポケット３５ａ、３５ａの内周面を球状凹面とし、上記保持器３４ａを転動体案内としてスラスト方向の変位を抑えているので、この保持器３４ａの両側面と上記パワーローラ８の外側面及び外輪２８の内側面との間に、常に隙間を設けられる。この結果、上記各玉３２、３２の転動面への潤滑油供給を、より効率良く行なえる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のハーフトロイダル型無段変速機は、以上に述べた通り構成され作用して、特に組み付け作業を面倒にしてコストを高くする事なく、パワーローラに付属のスラスト玉軸受の潤滑性を向上できる。この為、このスラスト玉軸受を組み込んだハーフトロイダル型無段変速機の信頼性並びに耐久性を向上させる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す部分断面図。
【図２】同じく保持器の斜視図。
【図３】本発明の対象となるハーフトロイダル型無段変速機を最大減速時の状態で示す略側面図。
【図４】同じく最大増速時の状態で示す略側面図。
【図５】ハーフトロイダル型無段変速機の具体的構造の１例を示す断面図。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図。
【図７】ハーフトロイダル型無段変速機の運転時に於けるパワーローラの変形状態を誇張して、図５〜６の上下方向から見た状態で示す略図。
【図８】潤滑状態が良好に行なわれる状態と潤滑不良になる状態とを示す、図５のＢ部拡大図。
【符号の説明】
１ 入力軸
２ 入力側ディスク
２ａ 内側面
３ 出力軸
４ 出力側ディスク
４ａ 内側面
５ 枢軸
６ トラニオン
７ 変位軸
８ パワーローラ
８ａ 周面
９ 押圧装置
１０ ローディングカム
１１ 保持器
１２ ローラ
１３、１４ カム面
１５ ケーシング
１６ 入力軸
１７ 鍔部
１８ 出力歯車
１９ キー
２０ 支持板
２１ 円孔
２２ 支持軸部
２３ 枢支軸部
２４ ラジアルニードル軸受
２５ ラジアルニードル軸受
２６、２６ａ スラスト玉軸受
２７ スラストニードル軸受
２８ 外輪
２９ 駆動ロッド
３０ 駆動ピストン
３１ 駆動シリンダ
３２ 玉
３３ 給油孔
３４、３４ａ 保持器
３５、３５ａ ポケット
３６ 本体部分
３７ 開口部
３８ 空間
３９ ニードル軸受
４０ 給油孔
【発明の属する技術分野】
この発明に係るハーフトロイダル型無段変速機は、例えば自動車用の変速機を構成する変速ユニットとして、或は各種産業機械用の変速機として利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用変速機を構成する変速ユニットとして、図３〜４に略示する様なハーフトロイダル型無段変速機を使用する事が研究されている。このハーフトロイダル型無段変速機は、例えば実開昭６２−７１４６５号公報に開示されている様に、入力軸１と同心に、第一のディスクである入力側ディスク２を支持し、この入力軸１と同心に配置した出力軸３の端部に、第二のディスクである出力側ディスク４を固定している。ハーフトロイダル型無段変速機を納めたケーシングの内側には、上記入力軸１並びに出力軸３に対し捻れの位置にある枢軸５、５を中心として揺動するトラニオン６、６を設けている。
【０００３】
即ち、上記両ディスク２、４の中心軸から外れた部分に配置したこれら各トラニオン６、６は、それぞれの両端部外面に上記枢軸５、５を、上記両ディスク２、４の中心軸の方向に対し直角方向に、且つ、互いに同心に設けている。又、これら各トラニオン６、６の中間部には変位軸７、７の基端部を支持し、上記枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を揺動させる事により、上記各変位軸７、７の傾斜角度の調節を自在としている。上記各トラニオン６、６に支持した変位軸７、７の周囲には、それぞれパワーローラ８、８を回転自在に支持している。そして、これら各パワーローラ８、８を、上記入力側、出力側両ディスク２、４の、互いに対向する内側面２ａ、４ａ同士の間に挟持している。これら各内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記枢軸５の中心軸の延長線上の点を中心とする円弧を回転させて得られる凹面をなしている。そして、球状凸面に形成した上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａを、上記内側面２ａ、４ａに当接させている。
【０００４】
上記入力軸１と入力側ディスク２との間には、ローディングカム式の押圧装置９を設け、この押圧装置９によって、上記入力側ディスク２を出力側ディスク４に向け弾性的に押圧しつつ、この入力側ディスク２を回転駆動自在としている。この押圧装置９は、入力軸１と共に回転するローディングカム１０と、保持器１１により転動自在に保持した複数個（例えば４個）のローラ１２、１２とから構成している。上記ローディングカム１０の片側面（図３〜４の右側面）には、円周方向に亙る凹凸であるカム面１３を形成し、上記入力側ディスク２の外側面（図３〜４の左側面）にも、同様の形状を有するカム面１４を形成している。そして、上記複数個のローラ１２、１２を、上記入力軸１の中心に関し放射方向の軸を中心とする回転自在に支持している。
【０００５】
上述の様に構成するハーフトロイダル型無段変速機の使用時、入力軸１の回転に伴ってローディングカム１０が回転すると、カム面１３が複数個のローラ１２、１２を、入力側ディスク２の外側面に形成したカム面１４に押圧する。この結果、上記入力側ディスク２が、上記複数のパワーローラ８、８に押圧されると同時に、上記両カム面１３、１４と複数個のローラ１２、１２との押し付け合いに基づいて、上記入力側ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２の回転が、上記複数のパワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達され、この出力側ディスク４に固定の出力軸３が回転する。
【０００６】
入力軸１と出力軸３との回転速度比（変速比）を変える場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で減速を行なう場合には、前記各枢軸５、５を中心として前記各トラニオン６、６を所定方向に揺動させる。そして、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図３に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの中心寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接する様に、前記各変位軸７、７を傾斜させる。反対に、増速を行なう場合には、上記枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を反対方向に揺動させる。そして、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図４に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、上記各変位軸７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角度を図３と図４との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間で、中間の変速比を得られる。
【０００７】
又、図５〜６は、実願昭６３−６９２９３号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィルムに記載された、より具体化されたハーフトロイダル型無段変速機の１例を示している。ケーシング１５内に互いの内側面２ａ、４ａ同士を対向させた状態で配置した、入力側ディスク２と出力側ディスク４とは、円管状の入力軸１６の周囲に、それぞれニードル軸受３９、３９を介して、回転自在に支持している。又、ローディングカム式の押圧装置９を構成するローディングカム１０は、上記入力軸１６の端部（図５の左端部）外周面にスプライン係合させ、外向フランジ状の鍔部１７により、上記入力側ディスク２から離れる方向への移動を阻止している。又、上記出力側ディスク４には出力歯車１８を、キー１９、１９により結合し、これら出力側ディスク４と出力歯車１８とが同期して回転する様にしている。
【０００８】
１対のトラニオン６、６の両端部は１対の支持板２０、２０に、揺動並びに軸方向（図５の表裏方向、図６の左右方向）に亙る変位自在に支持している。そして、上記各トラニオン６、６の中間部に形成した円孔２１、２１部分に、変位軸７、７を支持している。これら各変位軸７、７は、互いに平行で且つ偏心した支持軸部２２、２２と枢支軸部２３、２３とを、それぞれ有する。このうちの各支持軸部２２、２２を上記各円孔２１、２１の内側に、ラジアルニードル軸受２４、２４を介して、回転自在に支持している。又、上記各枢支軸部２３、２３の周囲にパワーローラ８、８を、別のラジアルニードル軸受２５、２５を介して、回転自在に支持している。尚、上記各パワーローラ８、８に関しては、それぞれの相手部材との接触部の潤滑が重要であると同時に、運転時に加わる大きな応力に拘らず、十分な耐久性を確保する事が必要である。そこで、上記各パワーローラ８、８は、結晶粒が、ＪＩＳ−Ｇ０５５２の測定法で、粒度番号が７以上となる様に考慮しつつ製造する事が好ましい。この条件を満たせば、応力集中を防止して、十分な耐久性確保を図れる。
【０００９】
尚、上記１対の変位軸７、７は、上記入力軸１６に対して１８０度反対側位置に設けている。又、これら各変位軸７、７の各枢支軸部２３、２３が各支持軸部２２、２２に対し偏心している方向は、上記入力側、出力側両ディスク２、４の回転方向に関し同方向（図６で左右逆方向）としている。又、偏心方向は、上記入力軸１６の配設方向に対しほぼ直交する方向としている。従って、上記各パワーローラ８、８は、上記入力軸１６の配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。この結果、回転力の伝達状態で構成各部材に加わる大きな荷重に基づく、これら構成各部材の弾性変形に起因して、上記各パワーローラ８、８が上記入力軸１６の軸方向（図５の左右方向、図６の表裏方向）に変位する傾向となった場合でも、上記構成各部品に無理な力を加える事なく、この変位を吸収できる。
【００１０】
又、上記各パワーローラ８、８の外側面と上記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パワーローラ８、８の外側面の側から順に、スラスト玉軸受２６、２６とスラストニードル軸受２７、２７とを設けている。このうちのスラスト玉軸受２６、２６は、上記各パワーローラ８、８に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ８、８の回転を許容するものである。又、上記各スラストニードル軸受２７、２７は、上記各パワーローラ８、８から上記各スラスト玉軸受２６、２６を構成する外輪２８、２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、前記各枢支軸部２３、２３及びこれら外輪２８、２８が、前記支持軸部２２、２２を中心に揺動する事を許容するものである。
【００１１】
更に、上記各トラニオン６、６の一端部（図６の左端部）にはそれぞれ駆動ロッド２９、２９を結合し、これら各駆動ロッド２９、２９の中間部外周面に駆動ピストン３０、３０を固設している。そして、これら各駆動ピストン３０、３０を、それぞれ駆動シリンダ３１、３１内に油密に嵌装している。尚、これら各駆動ピストン３０、３０のストロークは、中立位置を中心として、±１〜２．５mm（全ストロークで２〜５mm）程度とする。この値は、変速の為に必要なストロークの他、各部材の組み立て誤差、加工誤差、変形量等を考慮して、設計的に定める。
【００１２】
上述の様に構成するハーフトロイダル型無段変速機の場合、入力軸１６の回転は、押圧装置９を介して入力側ディスク２に伝わる。そして、この入力側ディスク２の回転が、１対のパワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝わり、更にこの出力側ディスク４の回転が、出力歯車１８より取り出される。入力軸１６と出力歯車１８との間の回転速度比を変える場合には、上記１対の駆動ピストン３０、３０を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３０、３０の変位に伴って上記１対のトラニオン６、６が、それぞれ逆方向に変位し、例えば図６の下側のパワーローラ８が同図の右側に、同図の上側のパワーローラ８が同図の左側に、それぞれ変位する。この結果、これら各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記入力側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａとの当接部に作用する、接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って上記各トラニオン６、６が、支持板２０、２０に枢支された枢軸５、５を中心として、互いに逆方向に揺動する。この結果、前述の図３〜４に示した様に、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記各内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、上記入力軸１６と出力歯車１８との間の回転速度比が変化する。
【００１３】
尚、この様に上記入力軸１６と出力歯車１８との間で回転力の伝達を行なう際には、構成各部材の弾性変形に基づいて上記各パワーローラ８、８が、上記入力軸１６の軸方向に変位し、これら各パワーローラ８、８を枢支している前記各変位軸７、７が、前記各支持軸部２２、２２を中心として僅かに回動する。この回動の結果、前記各スラスト玉軸受２６、２６の外輪２８、２８の外側面と上記各トラニオン６、６の内側面とが相対変位する。これら外側面と内側面との間には、前記各スラストニードル軸受２７、２７が存在する為、この相対変位に要する力は小さい。従って、上述の様に各変位軸７、７の傾斜角度を変化させる為の力が小さくて済む。
【００１４】
ところで、上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時に、上記各スラスト玉軸受２６、２６は、上記各パワーローラ８、８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、高速で回転する。しかも、トロイダル型無段変速機の運転時に上記各スラスト玉軸受２６、２６には、大きなスラスト荷重が加わるので、これら各スラスト玉軸受２６、２６を構成する玉３２、３２の転動面と、上記各パワーローラ８、８の外側面に形成した内輪軌道及び上記各外輪２８、２８の内側面に形成した外輪軌道との当接部に加わる面圧は相当に大きくなる。更に、トロイダル型無段変速機の運転時に上記各パワーローラ８、８は、前記押圧装置９の作動に基づき、前記入力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａ同士の間で強く挟持されて、図７に鎖線で示す状態から同図に誇張して実線で示す様な状態にまで弾性変形する。この結果、上記各スラスト玉軸受２６、２６に加わる荷重は、円周方向に亙って不均一になる。この為、上記当接部での発熱が著しくなる。従って、トロイダル型無段変速機の運転時に、上記各スラスト玉軸受２６、２６には、潤滑油（トラクションオイル）を、特に前記玉３２、３２の転動面と前記パワーローラ８の外側面に形成した内輪軌道及び上記各外輪２８、２８の内側面に形成した外輪軌道との当接部に十分量の潤滑油が送り込まれる状態で供給しなければならない。
【００１５】
この為従来から、図５、６、８に示す様に、上記各外輪２８、２８の一部に１乃至複数の給油孔３３、３３を形成し、トロイダル型無段変速機の運転時には、これら各給油孔３３、３３内に潤滑油を強制的に送り込む様にしていた。或は、本発明の実施の形態を示す図１の様に、変位軸７内に、給油孔４０を設けていた。各給油孔３３、４０内に強制的に送り込まれた潤滑油は、上記各外輪２８、２８の内面と上記各玉３２、３２を転動自在に保持する保持器３４、３４の外面との間の隙間、並びにこの保持器３４、３４の内面と上記各パワーローラ８、８の外端面との間の隙間を通じて流れ、その間に上記各玉３２、３２の転動部分を潤滑する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の様な構造によりスラスト玉軸受２６、２６に潤滑油を送り込む構造の場合には、各給油孔３３、４０から各外輪２８、２８の内側面側に吐出した潤滑油のうちの相当量が、保持器３４、３４の側面乃至は内周面で跳ね返される。この結果、潤滑すべき各玉３２、３２の転動面に達する潤滑油の量が減少し、厳しい運転条件の下では、上記各スラスト玉軸受２６、２６が潤滑不良になる可能性がある。
【００１７】
特に、図８（Ａ）に示す様に、保持器３４が外輪２８の内側面とパワーローラ８の外側面との中間に位置すれば、上記各外輪２８の内側面と上記保持器３４の外側面との間の隙間、並びにこの保持器３４の内側面と上記パワーローラ８の外側面との間の隙間の何れにも潤滑油が流れる為、潤滑不良となる可能性は低い。ところが、上記各外輪２８に形成した給油孔３３から上記保持器３４の外側面に向けて潤滑油を吐出すると、この潤滑油の流れに押されてこの保持器３４が、図８（Ｂ）に示す様に、パワーローラ８側に変位する傾向となる。この様な変位に基づき、上記保持器３４の内側面と上記パワーローラ８の外側面とが密接すると、この外側面に形成した内輪軌道と各玉３２の転動面との当接部に十分量の潤滑油が存在しない状態となる。この結果、上記パワーローラ８の外側面に形成した内輪軌道と上記各玉３２の転動面との当接部での摩耗量が増大したり、著しい場合には当該当接部が焼き付く可能性がある。変位軸７側に給油孔４０を設けた場合でも、この給油孔４０から吐出された潤滑油のうちの多くの部分が、上記保持器３４の内周面に当って跳ね返される為、潤滑不良が発生する可能性がある。
【００１８】
上述の様な潤滑不良の原因となる、上記保持器３４の軸方向変位を防止する為、この保持器３４を転動体案内とする事が考えられる。但し、従来のハーフトロイダル型無段変速機のスラスト玉軸受２６に組み込んでいた保持器３４は、金属製のもみ抜き保持器であった為、転動体案内とする為には、玉３２をポケット３５内に挿入した後、このポケット３５の開口部を、各ポケット３５の直径方向内方にかしめ付ける作業が必要になる。この為、組立作業が面倒になり、ハーフトロイダル型無段変速機のコストが嵩む原因となる。しかも、かしめ付けに伴って、各ポケット３５の開口周縁部と各玉３２の転動面との間の隙間が狭くなり、各玉３２の転動面に付着した潤滑油が、上記開口周縁部で掻き取られ易くなって、やはり潤滑不良の原因となり易い。
本発明のトロイダル型無段変速機は、この様な不都合を何れも解消すべく発明したものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明のハーフトロイダル型無段変速機は、前述した従来のハーフトロイダル型無段変速機と同様に、回転軸と、この回転軸の周囲にそれぞれ回転自在に支持され、それぞれの内側面同士を互いに対向させた第一、第二のディスクと、これら第一、第二のディスクの中心軸に対し交差しないがこの中心軸の方向に対し直角な方向である捻れの位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオンと、このトラニオンに植設された変位軸と、この変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で、上記第一、第二の両ディスクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーローラと上記トラニオンとの間に設けられ、このパワーローラに加わるスラスト方向の荷重を支承するスラスト玉軸受とを備える。そして、上記第一、第二のディスクの内側面はそれぞれ断面が円弧形の凹面であり、上記パワーローラの周面は球面状の凸面であり、この周面と上記各ディスクの内側面とが互いに当接しており、上記スラスト玉軸受は、複数の玉と、この複数の玉を転動自在に保持する保持器と、この保持器に関して上記パワーローラと反対側に設けられた外輪とを備えたものである。
特に、本発明のハーフトロイダル型無段変速機に於いては、上記保持器は合成樹脂を一体成形する事により、円輪状の本体部分の円周方向複数個所に、上記各玉を１個ずつ転動自在に保持する為のポケットを形成したものである。そして、上記本体部分の内周縁はこれら各ポケットに整合する部分で不連続になっていて、これら各ポケットの全部に、これら各ポケットの内部と上記本体部分の内周面とを連通させる開口部が設けられている。又、これら各ポケットの内周面は、上記保持器を転動体案内としてスラスト方向の変位を抑えられる程度、上記各玉の転動面の曲率半径よりも僅かに大きい曲率半径の単一球面上に存在する部分球状凹面である。更に、上記各開口部の円周方向に関する幅は、上記各玉を上記各ポケット内に、これら各開口部の幅を弾性的に広げつつ押し込める程度、これら各玉の外径よりも僅かに小さい。更に、上記変位軸内に設けた給油孔の下流端を、この変位軸の中間部外周面で上記保持器の内径側部分に開口させている。
【００２０】
【作用】
上述の様に構成する本発明のハーフトロイダル型無段変速機により、第一、第二のディスク同士の間で回転力の伝達を行なう際の作用、並びにこれら両ディスク同士の間の変速比を変える際の作用は、前述した従来のハーフトロイダル型無段変速機と同様である。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、スラスト玉軸受を構成する保持器のポケットに、これら各ポケットの内部と本体部分の内周面とを連通させる開口部を、この本体部分の内周縁を不連続とする事により、この本体部分の厚さ方向全体に亙り設けているので、玉を保持したポケット内には十分な量の潤滑油が、上記開口部を通じて流れる。この結果、上記スラスト玉軸受の一部が著しく摩耗したり、或は焼き付いたりする危険性を低くできる。
更に、上記各ポケットの内周面を球状凹面とし、上記保持器を転動体案内としてスラスト方向の変位を抑えられるので、この保持器の両側面とパワーローラの外側面及び外輪の内側面との間に常に隙間を設けて、上記各玉の転動面への潤滑油供給を、より効率良く行なえる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１〜２は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本発明のトロイダル型無段変速機の特徴は、パワーローラ８に加わるスラスト荷重を支承する為のスラスト玉軸受２６ａの潤滑性を向上させる為の構造にあり、その他の部分の構成及び作用は、前述した従来構造と同様である。よって、重複する図示並びに説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２２】
トラニオン６の中間部内側面にパワーローラ８を回転自在に支持する為のスラスト玉軸受２６ａに組み込む保持器３４ａは、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイドの如き高機能樹脂の様に、耐熱性及び耐油性を有する合成樹脂を射出成形する事により一体に構成している。上記保持器３４ａは、円輪状の本体部分３６の円周方向複数個所に、上記スラスト玉軸受２６ａを構成する各玉３２、３２を１個ずつ転動自在に保持する為のポケット３５ａ、３５ａを、互いに等間隔に形成している。
【００２３】
これら各ポケット３５ａ、３５ａの内周面は、それぞれ球状凹面としている。この球状凹面は、これら各ポケット３５ａ、３５ａ毎に単一球面上に位置し、又、この球状凹面の断面形状の曲率半径は、上記各玉３２、３２の転動面の曲率半径よりも、僅かに大きくしている。従って、これら各玉３２、３２を上記各ポケット３５ａ、３５ａ内に保持した状態で、これら各玉３２、３２の転動面とこれら各ポケット３５ａ、３５ａの内周面との間には、微小隙間が存在する。
【００２４】
又、上記保持器３４ａの内周縁部で上記各ポケット３５ａ、３５ａに整合する部分には、これら各ポケット３５ａ、３５ａの内部と上記本体部分３６の内周面とを連通させる開口部３７、３７を、図２に示す様に、全部のポケット３５ａ、３５ａに関して設けている。これら各開口部３７、３７の幅Ｗ37は、上記各玉３２、３２の外径Ｄ32よりも僅かに小さい（Ｗ37＜Ｄ32）。従って、これら各玉３２、３２は上記各ポケット３５ａ、３５ａ内に、上記保持器３４ａの内径側から、上記開口部３７の幅を弾性的に広げつつ、押し込む事ができる。そして、押し込んだ後に上記各玉３２、３２は上記各ポケット３５ａ、３５ａ内に、スラスト方向（図１の上下方向）及びラジアル方向（図１の左右方向）に亙る変位を制限された状態で、転動自在に保持される。従って、上記各玉３２、３２を、パワーローラ８の外側面に形成した内輪軌道と外輪２８の内側面に形成した外輪軌道との間で挟持した状態では、上記保持器３４ａのスラスト、ラジアル両方向に亙る変位が制限される。
【００２５】
上述の様に、本発明のハーフトロイダル型無段変速機を構成する保持器３４ａには、上記スラスト玉軸受２６ａを構成する保持器３４ａのポケット３５ａ、３５ａに、これら各ポケット３５ａ、３５ａの内部と本体部分３６の内周面とを連通させる開口部３７、３７を設けている。この為、上記各玉３２、３２を保持した上記各ポケット３５ａ、３５ａ内には十分な量の潤滑油が、上記各開口部３７、３７を通じて流れる。
【００２６】
即ち、上記外輪２８の一部で外輪軌道よりも内径寄り部分に形成した給油孔３３から吐出した潤滑油は、一部が上記開口部３７、３７内に直接流入して、上記各ポケット３５ａ、３５ａ内に取り込まれる。又、潤滑油の残部は、上記保持器３４ａの外側面に当たって、この保持器３４ａの内径側の空間３８に達し、そのうちの一部は、枢支軸部２３の外周面とパワーローラ８の内周面との間に設けたラジアルニードル軸受２５の潤滑に供される。又、上記空間３８に達した潤滑油のうちの残りは、上記パワーローラ８及び保持器３４ａの回転に伴う遠心力によって、上記各ポケット３５ａ、３５ａ内に取り込まれる。この結果、上記各ポケット３５ａ、３５ａ内に保持した玉３２、３２の転動面に十分量の潤滑油を供給し、この転動面と内輪軌道及び外輪軌道との間に十分な厚さを有する油膜を形成して、上記スラスト玉軸受２６ａの一部が著しく摩耗したり、或は焼き付いたりする危険性を低くできる。変位軸７内に設けた給油孔４０から潤滑油を、上記保持器３４ａの内径側に吐出した場合でも、この潤滑油を上記各ポケット３５ａ、３５ａ内に効率良く取り込んで、上述の様な作用・効果を得られる。
【００２７】
特に、本発明の場合には、上記各開口部３７、３７を上記保持器３４ａの内周面側に開口させているので、上記給油孔３３、４０から吐出した潤滑油を上記各ポケット３５ａ、３５ａ内に、遠心力を利用して効率良く送り込める。又、これら各ポケット３５ａ、３５ａの内周面を球状凹面とし、上記保持器３４ａを転動体案内としてスラスト方向の変位を抑えているので、この保持器３４ａの両側面と上記パワーローラ８の外側面及び外輪２８の内側面との間に、常に隙間を設けられる。この結果、上記各玉３２、３２の転動面への潤滑油供給を、より効率良く行なえる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のハーフトロイダル型無段変速機は、以上に述べた通り構成され作用して、特に組み付け作業を面倒にしてコストを高くする事なく、パワーローラに付属のスラスト玉軸受の潤滑性を向上できる。この為、このスラスト玉軸受を組み込んだハーフトロイダル型無段変速機の信頼性並びに耐久性を向上させる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す部分断面図。
【図２】同じく保持器の斜視図。
【図３】本発明の対象となるハーフトロイダル型無段変速機を最大減速時の状態で示す略側面図。
【図４】同じく最大増速時の状態で示す略側面図。
【図５】ハーフトロイダル型無段変速機の具体的構造の１例を示す断面図。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図。
【図７】ハーフトロイダル型無段変速機の運転時に於けるパワーローラの変形状態を誇張して、図５〜６の上下方向から見た状態で示す略図。
【図８】潤滑状態が良好に行なわれる状態と潤滑不良になる状態とを示す、図５のＢ部拡大図。
【符号の説明】
１ 入力軸
２ 入力側ディスク
２ａ 内側面
３ 出力軸
４ 出力側ディスク
４ａ 内側面
５ 枢軸
６ トラニオン
７ 変位軸
８ パワーローラ
８ａ 周面
９ 押圧装置
１０ ローディングカム
１１ 保持器
１２ ローラ
１３、１４ カム面
１５ ケーシング
１６ 入力軸
１７ 鍔部
１８ 出力歯車
１９ キー
２０ 支持板
２１ 円孔
２２ 支持軸部
２３ 枢支軸部
２４ ラジアルニードル軸受
２５ ラジアルニードル軸受
２６、２６ａ スラスト玉軸受
２７ スラストニードル軸受
２８ 外輪
２９ 駆動ロッド
３０ 駆動ピストン
３１ 駆動シリンダ
３２ 玉
３３ 給油孔
３４、３４ａ 保持器
３５、３５ａ ポケット
３６ 本体部分
３７ 開口部
３８ 空間
３９ ニードル軸受
４０ 給油孔
Claims (1)
- 回転軸と、この回転軸の周囲にそれぞれ回転自在に支持され、それぞれの内側面同士を互いに対向させた第一、第二のディスクと、これら第一、第二のディスクの中心軸に対し交差しないがこの中心軸の方向に対し直角な方向である捻れの位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオンと、このトラニオンに植設された変位軸と、この変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で、上記第一、第二の両ディスクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーローラと上記トラニオンとの間に設けられ、このパワーローラに加わるスラスト方向の荷重を支承するスラスト玉軸受とを備え、上記第一、第二のディスクの内側面はそれぞれ断面が円弧形の凹面であり、上記パワーローラの周面は球面状の凸面であり、この周面と上記各ディスクの内側面とが互いに当接しており、上記スラスト玉軸受は、複数の玉と、この複数の玉を転動自在に保持する保持器と、この保持器に関して上記パワーローラと反対側に設けられた外輪とを備えたものであるハーフトロイダル型無段変速機に於いて、上記保持器は合成樹脂を一体成形する事により、円輪状の本体部分の円周方向複数個所に、上記各玉を１個ずつ転動自在に保持する為のポケットを形成したものであり、上記本体部分の内周縁はこれら各ポケットに整合する部分で不連続になっていて、これら各ポケットの全部に、これら各ポケットの内部と上記本体部分の内周面とを連通させる開口部が設けられており、これら各ポケットの内周面は、上記保持器を転動体案内としてスラスト方向の変位を抑えられる程度、上記各玉の転動面の曲率半径よりも僅かに大きい曲率半径の単一球面上に存在する部分球状凹面であり、上記各開口部の円周方向に関する幅は、上記各玉を上記各ポケット内に、これら各開口部の幅を弾性的に広げつつ押し込める程度、これら各玉の外径よりも僅かに小さく、上記変位軸内に設けた給油孔の下流端を、この変位軸の中間部外周面で上記保持器の内径側部分に開口させている事を特徴とするハーフトロイダル型無段変速機。
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