JPH0735847U - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 潤滑油がスラスト転がり軸受３４ａ全体に行
きわたる様にして、著しい摩耗や焼き付きの発生を防止
する。 【構成】 外輪３７に形成した給油孔４０から保持器３
６ａに向けて潤滑油を吐出する。保持器３６ａの内外両
面には凹溝４２、４２を、ポケット３８を横切る状態で
形成している。給油孔４０から吐出された潤滑油は、前
記各凹溝４２、４２を通じて流れる為、潤滑油が保持器
３６ａの内外両面に行きわたる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案に係るトロイダル型無段変速機は、例えば自動車用の変速機として、 或は各種産業機械用の変速機として、それぞれ利用する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車用変速機として、図１４〜１５に略示する様な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と同心に入力側ディ スク２を支持し、出力軸３の端部に出力側ディスク４を固定している。トロイダ ル型無段変速機を納めたケーシングの内面、或はこのケーシング内に設けられた 支持ブラケットには、前記入力軸１並びに出力軸３に対して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が設けられている。

【０００３】 各トラニオン６、６は、両端部外側面に前記枢軸５、５を設けている。又、各 トラニオン６、６の中心部には変位軸７、７の基端部を支持し、上記枢軸５、５ を中心として各トラニオン６、６を揺動させる事により、各変位軸７、７の傾斜 角度の調節を自在としている。各トラニオン６、６に支持された変位軸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、各 パワーローラ８、８を、前記入力側、出力側両ディスク２、４の間に挟持してい る。

【０００４】 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は、それ ぞれ断面が、上記枢軸５を中心とする円弧形の凹面をなしている。そして、球面 状の凸面に形成された各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａは、前記内側面２ ａ、４ａに当接させている。

【０００５】 前記入力軸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、前記入力側ディスク２を出力側ディスク４ に向け、弾性的に押圧している。この押圧装置９は、入力軸１と共に回転するカ ム板１０と、保持器１１により保持された複数個（例えば４個）のローラ１２、 １２とから構成されている。前記カム板１０の片側面（図１４〜１５の左側面） には、円周方向に亙る凹凸面であるカム面１３を形成し、又、前記入力側ディス ク２の外側面（図１４〜１５の右側面）にも、同様のカム面１４を形成している 。そして、前記複数個のローラ１２、１２を、前記入力軸１の中心に対して放射 方向の軸を中心とする回転自在に支持している。

【０００６】 上述の様に構成されるトロイダル型無段変速機の使用時、入力軸１の回転に伴 ってカム板１０が回転すると、カム面１３によって複数個のローラ１２、１２が 、入力側ディスク２外側面のカム面１４に押圧される。この結果、前記入力側デ ィスク２が、前記複数のパワーローラ８、８に押圧されると同時に、前記１対の カム面１３、１４と複数個のローラ１２、１２との噛合に基づいて、前記入力側 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、前記複数のパ 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。

【０００７】 入力軸１と出力軸３との回転速度を変える場合で、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、枢軸５、５を中心として各トラニオン６、６を揺 動させ、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図１４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、各変位軸７、７を傾斜させる。

【０００８】 反対に、増速を行なう場合には、前記トラニオン６、６を揺動させ、各パワー ローラ８、８の周面８ａ、８ａが図１５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、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１４と図１５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 比を得る事が出来る。

【０００９】 更に、図１６は、実願昭６１−８７５２３号（実開昭６２−１９９５５７号） のマイクロフィルムに記載されたトロイダル型無段変速機で、自動車用変速機と して、より具体化した構造を示している。エンジンのクランク軸の回転は、クラ ッチ１５を介して入力軸１６に伝達され、この入力軸１６の中間部にスプライン 係合したカム板１０を回転させる。そして、このカム板１０を含んで構成される 押圧装置９の作動により、入力側ディスク２を、出力側ディスク４に向け図１６ で左方に押圧しつつ、回転させる。入力側ディスク２の回転は、パワーローラ８ 、８によって出力側ディスク４に伝達される。

【００１０】 この出力側ディスク４は前記入力軸１６の周囲に、ニードル軸受１７により支 持され、この出力側ディスク４と一体に形成された円筒状の出力軸１８は、ハウ ジング１９の内側に、アンギュラ型の玉軸受２０により支持されている。一方、 前記入力軸１６の一端（図１６の右端）は前記ハウジング１９の内側にころ軸受 ２１により、他端は前記ハウジング１９の内側にアンギュラ型の玉軸受２２によ りスリーブ２３を介して、それぞれ回転自在に支持されている。

【００１１】 前記出力軸１８の外周面には、駆動側前進ギヤ２４と駆動側後退ギヤ２５とを 一体とした伝達ギヤ２６が、スプライン係合している。車両の前進時にはこの伝 達ギヤ２６を右行させて、前記駆動側前進ギヤ２４と、取り出し軸２７の中間部 に設けた従動側前進ギヤ２８とを直接噛合させ、後退時には前記伝達ギヤ２６を 左行させて、前記駆動側後退ギヤ２５と、前記取り出し軸２７の中間部に固定し た従動側後退ギヤ２９とを、図示しない中間ギヤを介して噛合させる。

【００１２】 上述の様に構成される、トロイダル型無段変速機の使用時には、エンジンによ りクラッチ１５を介して入力軸１６を回転させ、前記伝達ギヤ２６を適宜の方向 に移動させれば、前記取り出し軸２７を任意方向に回転させる事ができる。又、 各トラニオン６、６を揺動させて、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと、 入力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａとの接触位置を変えれば、 前記入力軸１６と取り出し軸２７との回転速度比を変える事ができる。

【００１３】 上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時には、前記押圧装置９の作動に基 づき、入力側ディスク２を出力側ディスク４に向け押圧する。この結果、押圧装 置９を構成するカム板１０を支持した入力軸１６には、図１６で右方向のスラス ト荷重が、上記押圧に基づく反力として加わる。このスラスト荷重は、前記入力 軸１６の端部に螺合したナット３０と前記スリーブ２３とを介して、前記玉軸受 ２２により支承される。又、押圧装置９の作動により前記出力軸１８には、図１ ６で左方向のスラスト荷重が、入力側、出力側両ディスク２、４とパワーローラ ８、８とを介して加わる。このスラスト荷重は、前記出力軸１８に外嵌したスト ップリング３３を介して、前記玉軸受２０により支承される。

【００１４】 尚、図１６で３１はエンジンブレーキ用クラッチ、３２は直結用クラッチであ るが、これらの構造及び作用に就いては、前記マイクロフィルムに詳しく記載さ れており、又、本考案の要旨とも関係しないので、詳しい説明は省略する。

【００１５】 又、上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時には、前記入力軸１６及び出 力軸１８にスラスト荷重が加わる他、前記各パワーローラ８、８にも、スラスト 荷重が加わる。この為、これら各パワーローラ８、８と前記各トラニオン６、６ との間にスラスト転がり軸受３４、３４を設けて、これら各パワーローラ８、８ に加わるスラスト荷重を支承する様に構成している。

【００１６】 これら各スラスト転がり軸受３４、３４はそれぞれ、複数の転動体３５、３５ と、これら複数の転動体３５、３５を転動自在に保持する為の保持器３６と、外 輪３７とから構成されている。前記複数の転動体３５、３５は、軸受鋼、或はセ ラミックにより、球状、或はテーパころ状に形成されている。この様な転動体３ ５、３５は、前記各パワーローラ８、８の外端面に形成された軌道面と、前記外 輪３７の片面に形成された軌道面とに転接する。又、前記保持器３６は、金属或 は合成樹脂により円輪状に造られており、直径方向中間部で円周方向等間隔位置 に形成したポケット３８、３８に、前記転動体３５、３５を、１個ずつ転動自在 に保持している。更に、軸受鋼、或はセラミック等により円輪状に造られた外輪 ３７、３７は、やはり円輪状に形成されたスペーサ３９（次述する図１７参照） を介して、前記各トラニオン６の内側面に突き当てられている。

【００１７】 トロイダル型無段変速機の運転時に、この様なスラスト転がり軸受３４、３４ は、前記各パワーローラ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。従って、トロイダル型無段変速機の運転時に、前記各スラスト転がり軸受 ３４、３４には、十分な量の潤滑油を供給しなければならない。

【００１８】 この為従来から、図１７に示す様に、前記外輪３７の一部に１乃至複数の給油 孔４０、４０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 ４０、４０内に潤滑油を強制的に送り込む様にしていた。各給油孔４０、４０内 に強制的に送り込まれた潤滑油は、前記外輪３７の内面と前記保持器３６の外面 との間の隙間、並びにこの保持器３６の内面と前記パワーローラ８の外端面との 間の隙間を通じて流れ、その間に前記複数の転動体３５、３５の転動部分を潤滑 する。

【００１９】

【考案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転がり軸受３４、３４に潤滑油を送 り込む構造の場合には、部分的に潤滑油の供給が不足する場合が考えられる。即 ち、図１８（Ａ）に示す様に、保持器３６が外輪３７の内面とパワーローラ８の 外端面との中間に位置すれば、前記外輪３７の内面と前記保持器３６の外面との 間の隙間、並びにこの保持器３６の内面と前記パワーローラ８の外端面との間の 隙間の何れにも潤滑油が流れる為、特に問題を生じない。

【００２０】 ところが、前記外輪３７に形成した給油孔４０から保持器３６の外面に向けて 潤滑油を吐出すると、この潤滑油の流れに押されて前記保持器３６が、図１８（ 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、前記保持器３６の内面と前記パワーローラ８の外端面とが密接すると、この 外端面に形成した軌道面と各転動体３５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。

【００２１】 この結果、前記パワーローラ８外端面の軌道面と各転動体３５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恐れがある 。本考案のトロイダル型無段変速機は、この様な不都合を解消すべく考案したも のである。

【００２２】

【課題を解決する為の手段】

本考案のトロイダル型無段変速機は、前述した従来の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、前記第一、第二の ディスクの中心軸に対し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、前記第一、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前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転がり軸受とを備えている。そして、 前記第一、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、パワ ーローラの周面は球面状の凸面であり、この周面と前記内側面とが互いに当接し ており、前記スラスト転がり軸受は、複数の転動体と、この複数の転動体を転動 自在に保持する保持器とを備えたものである。

【００２３】 特に、本考案のトロイダル型無段変速機に於いては、前記保持器は、円輪状の 主体と、それぞれがこの主体の直径方向中間部に形成されて、その内側に前記転 動体を転動自在に保持する複数のポケットと、このポケットを横切る状態で、前 記主体の内周縁と外周縁との間に設けられた潤滑油流路とを備えている。

【００２４】

【作用】

上述の様に構成される本考案のトロイダル型無段変速機は、前述した従来のト ロイダル型無段変速機と同様の作用に基づき、回転軸と回転伝達部材との間で回 転力の伝達を行ない、更にこれら回転軸と回転伝達部材との回転速度比を変える 。

【００２５】 特に、本考案のトロイダル型無段変速機の場合、スラスト転がり軸受を構成す る保持器が軸方向に変位して、この保持器の片面とこの片面が対向する面とが密 接した場合でも、各転動体を保持したポケット内には十分な量の潤滑油が、潤滑 油流路を通じて流れる。この結果、前記スラスト転がり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。

【００２６】

【実施例】

図１〜４は、本考案の第一実施例を示している。尚、本考案のトロイダル型無 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 ト転がり軸受３４ａの潤滑性を向上させる部分にあり、その他の構成及び作用は 、前述した従来構造と同様である。よって、重複する説明を省略し、本考案の特 徴部分を中心に説明する。

【００２７】 保持器３６ａの主体４１は、合成樹脂、或は銅等の金属により円輪状に造られ ている。この主体４１の直径方向中間部で、円周方向複数個所にはポケット３８ を、保持すべき転動体３５の形状に合わせて形成している。又、上記主体４１の 内外両面には凹溝４２、４２を、この主体４１の直径方向に亙り、前記各ポケッ ト３８を横切る状態で形成している。本実施例の場合には、これら各凹溝４２、 ４２が、前記主体４１の内周縁と外周縁との間に設けられた潤滑油流路を構成す る。

【００２８】 上述の様に構成される本考案のトロイダル型無段変速機の場合、外輪３７に形 成した給油孔４０から吐出する潤滑油の勢い等により、スラスト転がり軸受３４ ａを構成する保持器３６ａが軸方向に変位して、図４に示す様に、この保持器３ ６ａの内面とパワーローラ８の外端面とが密接した場合でも、各転動体３５を保 持したポケット３８内には十分な量の潤滑油が、前記各凹溝４２、４２を通じて 流れる。

【００２９】 この結果、前記パワーローラ８の外端面に形成した軌道面と転動体３５の転動 面との当接部に存在する潤滑油が不足する事もなく、前記スラスト転がり軸受３ ４ａ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。

【００３０】 次に、図５〜８は本考案の第二実施例を示している。本実施例の場合には、保 持器３６ｂを構成する主体４１の内周縁で、この主体４１の内外両面に形成した 凹溝４２、４２の端部に整合する部分に、切り欠き４３を形成している。外輪３ ７の給油孔４０から吐出した潤滑油が、この切り欠き４３を通じて前記主体４１ の内面側に向けて円滑に流れる。従って、パワーローラ８の外端面に形成した軌 道面と転動体３５の転動面との当接部に存在する潤滑油をより十分に確保できる 。

【００３１】 次に、図９〜１１は本考案の第三実施例を示している。本実施例の場合には、 保持器３６ｃを構成する主体４１の一部内周部分で、ポケット３８と整合する位 置に、このポケット３８と前記主体４１の内周縁とを連通させるスリット４４を 形成し、このスリットを潤滑油通路の一部としている。前記主体４１の一部外周 部分で、前記ポケット３８と整合する位置には、前記潤滑油通路の残部を構成す る凹溝４２、４２を構成している。本実施例の場合も、外輪３７の給油孔４０か ら吐出した潤滑油を前記主体４１の内面側に向け円滑に流して、パワーローラ８ の外端面に形成した軌道面と転動体３５の転動面との当接部に存在する潤滑油を より十分に確保できる。

【００３２】 次に、図１２は本考案の第四実施例を示している。本実施例の場合には、保持 器３６ｄを構成する主体４１の内外両面に、この主体４１の直径方向に対し傾斜 した凹溝４２ａを形成している。トロイダル型無段変速機の定常運転時（自動車 用変速機の場合には自動車の前進時）に前記保持器３６ｄは、図１２に矢印で示 す方向に回転して、前記凹溝４２ａが主体４１の内径側に存在する潤滑油を掻き 込む。従って、スラスト転がり軸受内部への潤滑油の供給量を十分に確保できる 。

【００３３】 次に、図１３は本考案の第五実施例を示している。本実施例の場合には、保持 器３６ｅを構成する主体４１の内外両面に、この主体４１の直径方向に対し互い に逆方向に傾斜した凹溝４２ａ、４２ｂを形成している。従って、トロイダル型 無段変速機が何れの方向に運転された場合にも、何れかの凹溝４２ａ、４２ｂが 主体４１の内径側に存在する潤滑油をに掻き込む。この結果、運転方向に関係な く、スラスト転がり軸受内部への潤滑油の供給量を十分に確保できる。

【００３４】

【考案の効果】

本考案の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、パ ワーローラに付属のスラスト転がり軸受の潤滑性を向上させる為、このスラスト 転がり軸受を組み込んだ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】本考案の第一実施例を示す、保持器の部分平面
図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】図２の右方から見た図。

【図４】図１〜３の保持器を組み込んだスラスト転がり
軸受部分を示す、図１７のＢ部に相当する図。

【図５】本考案の第二実施例を示す、保持器の部分平面
図。

【図６】図５のＣ−Ｃ断面図。

【図７】図６の右方から見た図。

【図８】図５〜７の保持器を組み込んだスラスト転がり
軸受部分を示す、図１７のＢ部に相当する図。

【図９】本考案の第三実施例を示す、保持器の部分平面
図。

【図１０】図９のＤ−Ｄ断面図。

【図１１】図１０の右方から見た図。

【図１２】本考案の第四実施例を示す、保持器の部分平
面図。

【図１３】同第五実施例を示す、保持器の部分平面図。

【図１４】従来から知られたトロイダル型無段変速機の
基本的構成を、最大減速時の状態で示す側面図。

【図１５】同じく最大増速時の状態で示す側面図。

【図１６】従来の具体的構造の１例を示す断面図。

【図１７】スラスト転がり軸受並びにその潤滑装置部分
の断面図。

【図１８】図１７に示した装置で潤滑が良好に行なわれ
る状態と潤滑不良になる状態とを示す、図１７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 カム板 １１ 保持器 １２ ローラ １３、１４ カム面 １５ クラッチ １６ 入力軸 １７ ニードル軸受 １８ 出力軸 １９ ハウジング ２０ 玉軸受 ２１ ころ軸受 ２２ 玉軸受 ２３ スリーブ ２４ 駆動側前進ギヤ ２５ 駆動側後退ギヤ ２６ 伝達ギヤ ２７ 取り出し軸 ２８ 従動側前進ギヤ ２９ 従動側後退ギヤ ３０ ナット ３１ エンジンブレーキ用クラッチ ３２ 直結用クラッチ ３３ ストップリング ３４、３４ａ スラスト転がり軸受 ３５ 転動体 ３６、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅ 保持
器 ３７ 外輪 ３８ ポケット ３９ スぺーサ ４０ 給油孔 ４１ 主体 ４２、４２ａ、４２ｂ 凹溝 ４３ 切り欠き ４４ スリット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項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、前記第一、第二のデ
   ィスクの中心軸に対し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、前記第一、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前記トラニオンとの
   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転がり軸受とを備え、前記第
   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、パワーローラの周面は球面状の凸面であ
   り、この周面と前記内側面とが互いに当接しており、前
   記スラスト転がり軸受は、複数の転動体と、この複数の
   転動体を転動自在に保持する保持器とを備えたものであ
   るトロイダル型無段変速機に於いて、前記保持器は、円
   輪状の主体と、それぞれがこの主体の直径方向中間部に
   形成されて、その内側に前記転動体を転動自在に保持す
   る複数のポケットと、このポケットを横切る状態で、前
   記主体の内周縁と外周縁との間に設けられた潤滑油流路
   とを備えている事を特徴とするトロイダル型無段変速
   機。