JP6413383B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents
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Description
尚、前記従来構造の第2例の場合、出力側ディスク5aとして一体型のものを使用する事により、トロイダル型無段変速機全体としての小型・軽量化を図っている。但し、この部分の構造及び作用に就いては、本発明の要旨とは関係しない為、詳しい説明は省略する。
このうちの回転軸は、先端部外周面に係止凹溝を設けている。
又、前記両外側ディスクは、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態で、前記回転軸と同期した回転を可能にこの回転軸に支持されている。
又、前記内側ディスクは、前記回転軸の軸方向中間部周囲に、断面円弧形である軸方向両側面を前記両外側ディスクの軸方向片側面に対向させた状態で、前記回転軸に対する相対回転を可能に支持されたものであり、一体型に構成されているか、又は1対の素子を結合する事により構成されている。
又、前記各支持部材は、軸方向に関して前記内側ディスクの軸方向両側面と前記両外側ディスクの軸方向片側面との間位置にそれぞれ複数個ずつ、前記回転軸に対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位を可能に設けられている。
又、前記各パワーローラは、前記各支持部材に回転自在に支持されたもので、部分球状凸面であるそれぞれの外周面を、前記内側ディスクの軸方向両側面と前記両外側ディスクの軸方向片側面とに当接させている。
又、前記押圧装置は、前記回転軸と、前記両外側ディスクのうちの一方の外側ディスクとの間に設けられ、この一方の外側ディスクを、これら両外側ディスクのうちの他方の外側ディスクに向け押圧する。この様な押圧装置としては、ローディングカム式又は油圧式の押圧装置を使用する事ができる。
又、前記係止環は、複数(例えば2〜4個)の部分円弧状の素子を組み合わせる事により、全体を円環状に構成したものであって、前記回転軸の外周面に形成した係止凹溝に係止され、この係止環の軸方向片側面(のうち係止凹溝から径方向外方に露出した部分)を、軸方向に関して対向する、前記他方の外側ディスクの軸方向他側面に当接させる。これにより、この他方の外側ディスクが前記一方の外側ディスクから離れる方向に変位するのを阻止する。
更に、前記抑え環は、前記回転軸の先端部で、前記係止環の軸方向他側面に隣接する部分に外嵌固定された状態で、前記係止環を径方向外方から覆うものである。
尚、前記微小隙間の大きさは、例えば前記係止凹溝の底面の外径寸法をd1とした場合に、この外径寸法d1の0.3%以下の大きさの隙間を言う。
好ましくは、前記係止環の内周面と前記係止凹溝の底面との嵌合部と、この係止環の外周面と前記抑え環の内周面との嵌合部との何れか一方の嵌合部に関する締め代をゼロとし、他方の嵌合部に関する締め代をゼロよりも大きくする{締り嵌めにより嵌合(圧入)する}。
より好ましくは、前記係止環の内周面と前記係止凹溝の底面との嵌合部と、この係止環の外周面と前記抑え環の内周面との嵌合部との両方の嵌合部に関して、締め代をゼロよりも大きくする{締り嵌めにより嵌合(圧入)する}。
そして、この抑え環の内周面と前記回転軸の先端部外周面との間部分、及び、この抑え環の外周面と前記他方の外側ディスクの内周面との間部分を何れも、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合している、又は、締め代をゼロ以上として嵌合している。
尚、前記微小隙間の大きさは、例えば前記回転軸の先端部外周面の外径寸法をd2とした場合に、この外径寸法d2の0.3%以下の大きさの隙間を言う。
好ましくは、前記抑え環の内周面と前記回転軸の先端部外周面との嵌合部と、この抑え環の外周面と前記他方の外側ディスクの内周面との嵌合部との何れか一方の嵌合部に関する締め代をゼロとし、他方の嵌合部に関する締め代をゼロよりも大きくする{締り嵌めにより嵌合(圧入)する}。
より好ましくは、前記抑え環の内周面と前記回転軸の先端部外周面との嵌合部と、この抑え環の外周面と前記他方の外側ディスクの内周面との嵌合部との両方の嵌合部に関して、締め代をゼロよりも大きくする{締り嵌めにより嵌合(圧入)する}。
即ち、本発明の場合には、抑え環の内外両周面と前記回転軸の先端部外周面及び(他方の)外側ディスクの内周面との間部分を何れも、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合するか、又は、締め代をゼロ以上として嵌合する。この為、本発明によれば、前記外側ディスクの弾性変形を、前記係止環に加えて、前記抑え環によっても支承できる。従って、本発明によれば、前記外側ディスクの弾性変形(倒れ)を効果的に抑制する事ができ、この外側ディスクと前記係止環との相対変位量を小さくできる。この結果、これら外側ディスクと係止環との間で、フレッチング摩耗が発生する事を効果的に防止できる。
図1は、本発明に関する参考例の第1例を示している。尚、本参考例を含めて、本発明のトロイダル型無段変速機の特徴は、入力側ディスク2bと係止環15aとの間でフレッチング摩耗が発生するのを抑制する為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図8〜11に示した構造を含め、従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様であるから、同等部分に関する図示及び説明は省略又は簡略にし、以下、本参考例の特徴部分を中心に説明する。
即ち、本参考例の場合には、前記係止環15aの内外両周面と前記係止凹溝14aの底部及び前記抑え環16の内周面とを何れも、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合するか、又は、締め代をゼロ以上として嵌合している。この為、前記入力側ディスク2bが弾性変形する事に対する前記係止環15aによる支持剛性を向上できる。従って、この入力側ディスク2bの弾性変形(倒れ)を抑制する事ができ、この入力側ディスク2bと前記係止環15aとの相対変位量を小さくできる。この結果、これら入力側ディスク2bと係止環15aとの間で、フレッチング摩耗が発生する事を効果的に防止できる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した従来構造の場合と同様である。
図2は、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例の場合にも、入力回転軸1aの先端部で、係止環15の軸方向外側面に隣接する部分に、断面L字形の抑え環16aを外嵌している。特に本例の場合には、この抑え環16aの内周面と前記入力回転軸1aの先端部外周面との間部分を、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合するか、又は、締め代をゼロ以上として嵌合している。又、入力側ディスク2cの軸方向外側面の径方向内端寄り部分に、軸方向に突出する状態で、円筒状の支持環部18を設けている。そして、この支持環部18の内周面と前記抑え環16aの外周面との間部分を、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合するか、又は、締め代をゼロ以上として嵌合している。尚、図示の例では、前記入力回転軸1aの先端部外周面に、前記抑え環16aの内周面を締め代(圧入代)を有する状態で圧入すると共に、この抑え環16aの外周面に、前記支持環部18の内周面を締め代を有する状態で圧入している。又、前記抑え環16aの内周面と前記入力回転軸1aの先端部外周面との間部分、又は、前記支持環部18の内周面と前記抑え環16aの外周面との間部分を、微小隙間を持たせた隙間嵌めにより嵌合する場合の微小隙間の大きさは、例えば前記入力回転軸1aの先端部外周面の外径寸法をd2とした場合に、この外径寸法d2の0.3%以下の大きさの隙間を言う。
即ち、本例の場合には、前記抑え環16aの内外両周面と前記入力回転軸1aの先端部外周面及び前記支持環部18の内周面とを何れも、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合するか、又は、締め代をゼロ以上として嵌合している。この為、前記入力側ディスク2cの弾性変形を、前記係止環15に加えて、前記抑え環16aによっても支承できる(抑え環16aは径方向内方に向いた力を支承できる)。従って、前記入力側ディスク2cの弾性変形(倒れ)を抑制する事ができ、この入力側ディスク2cと前記係止環15との相対変位量を小さくできる。この結果、これら入力側ディスク2cと係止環15との間で、フレッチング摩耗が発生する事を効果的に防止できる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した従来構造の場合と同様である。
図3は、本発明に関する参考例の第2例を示している。本参考例の場合には、フレッチング摩耗の発生をより効果的に抑制すべく、前述した参考例の第1例の構造を更に工夫している。即ち、本参考例の場合には、係止環15bの軸方向内側面の径方向外端部に、軸方向に突出する状態で、係合筒部19を全周に亙り形成している。又、この係合筒部19の外周面を、先端側に向かう程外径寸法が小さくなる方向に傾斜したテーパ形状としている。一方、入力側ディスク2dの軸方向外側面の径方向内端部には、軸方向に凹んだ係合凹溝20を全周に亙り形成している。又、この係合凹溝20の底面(内周面)を、開口部に向かう程内径寸法が大きくなる方向に傾斜させると共に、その傾斜角度を前記係合筒部19の外周面の傾斜角度と同じとしている。本参考例の場合には、前記係止環15bを、入力回転軸1aの先端部外周面に形成した係止凹溝14aに係止した状態で、前記係合筒部19を前記係合凹溝20に係合している。そして、この係合筒部19の外周面を前記係合凹溝20の底面に全周に亙り当接させると共に、この係合筒部19の先端面(軸方向内側面)をこの係合凹溝20の軸方向側面(軸方向外側面)に全周に亙り当接させている。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記参考例の第1例の場合と同様である。
図4は、本発明に関する参考例の第3例を示している。本参考例の場合にも、フレッチング摩耗の発生をより効果的に抑制すべく、前述した参考例の第1例の構造を更に工夫している。即ち、本参考例の場合には、係止環15cの外径寸法を、この参考例の第1例の構造で使用した係止環15a(図1参照)の外径寸法よりも大きくしている。具体的には、この係止環15aに比べて、本参考例の係止環15cの径方向に関する幅寸法を2倍程度に大きくして、図4に斜格子模様で示した部分の分だけ断面積を増やしている。又、これに伴って、前記係止環15aを径方向外方から覆う状態で設けた、抑え環16bの外径寸法を、前記参考例の第1例の場合に比べて大きくしている。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記参考例の第1例の場合と同様である。
図5は、本発明に関する参考例の第4例を示している。本参考例の場合にも、フレッチング摩耗の発生をより効果的に抑制すべく、前述した参考例の第1例の構造を更に工夫している。即ち、本参考例の場合には、係止環15dとして、軸方向に関する厚さ寸法が、係止凹溝14aの軸方向に関する幅寸法よりも十分に小さいものを使用している。そして、前記係止環15dの軸方向内側面と入力側ディスク2bの軸方向外側面との間で挟持する様に、円輪状のスペーサ21を前記係止凹溝14aに係止している。このスペーサ21は、前記係止環15dよりも摩擦係数の低い合成樹脂製であり、その径方向内半部が前記係止凹溝14aに係止された状態で、その径方向外半部が前記係止環15dの軸方向内側面と前記入力側ディスク2bの軸方向外側面との間で挟持されている。尚、スペーサ21に使用可能な合成樹脂としては、例えばフェノール、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリイミド等を使用する事ができ、これらに強化材として、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維等を添加する事ができる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記参考例の第1例の場合と同様である。
図6は、本発明に関する参考例の第5例を示している。本参考例の場合にも、フレッチング摩耗の発生をより効果的に抑制すべく、前述した参考例の第1例の構造を更に工夫している。即ち、本参考例の場合には、係止環15eとして、その表面(全表面)に皮膜22を形成したものを使用している。具体的には、この係止環15eの表面に、潤滑性を向上させるべく、表面処理を施して、二硫化モリブデン、PTFE等の固体潤滑剤の固体潤滑膜を形成したり、無電解ニッケルメッキにより構成される硬質皮膜を形成したりしている。
尚、前記皮膜22は、前記係止環15eの表面のうち、軸方向内側面にのみ形成する事も可能である。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記参考例の第1例の場合と同様である。
本発明に関連する参考例に就いて以下説明する。尚、本参考例は、図面に表れる構造は、前述した参考例の第2例〜第5例の構造と同じである為、図示は省略するが、これら参考例の第2例〜第5例の構造とは異なり、係止環15a(15b、15c、15d、15e)の内周面と係止凹溝14aの底面との間部分と、この係止環15a(15b、15c、15d、15e)の外周面と抑え環16a(16b)の内周面との間部分とのうち、少なくとも一方の間部分を、比較的大きな隙間を持たせた隙間嵌めにより嵌合している。尚、この比較的大きな隙間とは、例えば係止凹溝14aの底部の外径寸法d1の0.3%よりも大きな隙間を言う。
2a、2b、2c、2d 入力側ディスク
3 出力筒
4 出力歯車
5、5a 出力側ディスク
6 パワーローラ
7 トラニオン
8 駆動軸
9 押圧装置
10a、10b 予圧ばね
11 ローディングナット
12 スプライン孔
13 スプライン軸部
14、14a 係止凹溝
15、15a〜15e 係止環
16、16a、16b 抑え環
17 止め輪
18 支持環部
19 係合筒部
20 係合凹溝
21 スペーサ
22 皮膜
Claims (1)
- 回転軸と、1対の外側ディスクと、内側ディスクと、複数の支持部材と、これら各支持部材と同数のパワーローラと、押圧装置と、係止環と、抑え環とを備え、
このうちの回転軸は、先端部外周面に係止凹溝が設けられており、
前記両外側ディスクは、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態で、前記回転軸と同期した回転を可能にこの回転軸に支持されており、
前記内側ディスクは、前記回転軸の軸方向中間部周囲に、断面円弧形のトロイド曲面である軸方向両側面を前記両外側ディスクの軸方向片側面に対向させた状態で、前記回転軸に対しこの回転軸に対する相対回転を可能に支持されており、
前記各支持部材は、軸方向に関して前記内側ディスクの軸方向両側面と前記両外側ディスクの軸方向片側面との間位置にそれぞれ複数個ずつ、前記回転軸に対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位を可能に設けられており、
前記各パワーローラは、前記各支持部材に回転自在に支持され、部分球状凸面であるそれぞれの外周面を、前記内側ディスクの軸方向両側面と前記両外側ディスクの軸方向片側面とに当接させており、
前記押圧装置は、前記回転軸と、前記両外側ディスクのうちの一方の外側ディスクとの間に設けられ、この一方の外側ディスクを、これら両外側ディスクのうちの他方の外側ディスクに向けて押圧するものであり、
前記係止環は、前記係止凹溝に係止され、その軸方向片側面を、軸方向に関して対向する前記他方の外側ディスクの軸方向他側面に当接させる事で、この他方の外側ディスクが前記一方の外側ディスクから離れる方向に変位するのを阻止するものであり、
前記抑え環は、前記回転軸の先端部に外嵌された状態で、前記係止環を径方向外方から覆うものである、トロイダル型無段変速機に於いて、
前記他方の外側ディスクの一部が前記抑え環に外嵌されており、
この抑え環の内周面と前記回転軸の先端部外周面との間部分、及び、この抑え環の外周面と前記他方の外側ディスクの内周面との間部分が何れも、前記回転軸のうちで前記抑え環が外嵌された先端部外周面の外径寸法の0.3%以下の大きさの微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合している、又は、締め代をゼロ以上として嵌合している、事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
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