(57)【要約】【課題】一対のディスク間に押し挟まれた少なくとも３個のローラを有するディスク／ローラ型無段変速装置に於いて、トラニオンの互いに隣接する端部を支持するＶ型リンクを保持する三つ股リンクを無くしまたは軽量化する。【解決手段】トラニオンの互いに隣接する端部はＶ型リンクの各脚部とラジアル／スラスト軸受によりたが張り力を発揮する環として連結され、一対のディスクに対する各ローラの傾動が許容されると共に各ローラが一対のディスク間に押し挟まれることにより該ローラに作用するディスク半径方向外向きの力が前記環のたが張り作用によって支持されるようにする。【選択図】図１
2006118540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線に沿って半径が変化する作動面を備えた一対のディスクと、前記一対のディスクの作動面を同軸に対向させた間に押し挟まれ各々トラニオンにより担持された少なくとも３個のローラとを有し、前記各ローラを介して前記一対のディスク間に回転力を伝達し、その際各ローラの中心軸線が前記一対のディスクの中心軸線に対し変位されることにより前記各ローラに前記一対のディスクに対する傾動を起こさせて前記一対のディスク間に伝達される回転力の変速比を変えるようになっているディスク／ローラ型無段変速装置にして、前記トラニオンの互いに隣接する端部は二つの脚部が交わる根元部を枢支されたＶ型リンクの各脚部とラジアル／スラスト軸受により連結され、前記一対のディスクに対する前記各ローラの傾動が許容されると共に前記各ローラが前記一対のディスク間に押し挟まれることにより該ローラに作用するディスク半径方向外向きの力が前記トラニオンと前記Ｖ型リンクの交互連結による環によって支持されていることを特徴とするディスク／ローラ型無段変速装置。
【請求項２】
前記Ｖ型リンクの根元部は該無段変速装置のハウジングにより枢支されていることを特徴とする請求項１に記載のディスク／ローラ型無段変速装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは前記トラニオンの選択されたものに対してのみ設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のディスク／ローラ型無段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク／ローラ型無段変速装置に係り、特にその変速比変更機構の改良に係わる。
【背景技術】
【０００２】
無段変速装置の一つとして、軸線に沿って半径が変化する作動面を備えた一対のディスクと、前記一対のディスクの作動面を同軸に対向させた間に押し挟まれた複数のローラとを有し、前記各ローラを介して前記一対のディスク間に回転力を伝達し、その際各ローラの中心軸線が前記一対のディスクの中心軸線に対し変位されることにより前記各ローラに前記一対のディスクに対する傾動を起こさせて前記一対のディスク間に伝達される回転力の変速比を変えるようになっているディスク／ローラ型無段変速装置が知られている。この場合、軸線に沿って半径が変化するディスクの作動面は通常トロイド曲面の一部とされているので、この種のディスク／ローラ型無段変速装置は一般にトロイダル無段変速装置と称されている。
【０００３】
上記の如きディスク／ローラ型無段変速装置については、その基本構造を踏まえた細部の構造について、これまでに多くの発明提案がなされているが、その多くは一対のディスク間に２つのローラを互いに１８０度隔置して設けた２ローラ型のものである。しかし、一対のディスク間に３つのローラを互いに１２０度隔置して設けた３ローラ型のものも知られており、またそれについても、例えば下記の特許文献１および２に示されている如き発明提案がなされている。
【特許文献１】特開平８−１４３５０号公報
【特許文献２】特開平８−１３５７４７号公報
【０００４】
上に例示した公報にも記載されている如く、従来、３ローラ型のディスク／ローラ型無段変速装置に於いては、トラニオンの互いに隣接する端部は二つの脚部が交わる根元部を三つ股リンクにより枢支されたＶ型リンクの各脚部とラジアル軸受により連結されている。
【０００５】
添付の図３は、そのような従来の３ローラ型のディスク／ローラ型無段変速装置の基本構造を解図的に示す図である。図に於いて、１０は軸線に沿って半径が変化する作動面を備えた一対のディスクの一方であり、点１０Ｃがディスクの中心軸線をそれに沿って見たものである。一対のディスクの作動面を同軸に対向させた間には、３個のローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃが押し挟まれ、各々トラニオン１４ａ，１４ｂ，１４ｃにより担持され、一対のディスク間に回転力を伝達するようになっている。ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃはそれぞれラジアル／スラスト軸受１６ａ，１６ｂ，１６ｃと偏心軸１８ａ，１８ｂ，１８ｃを介して各トラニオンより担持されている。
【０００６】
トラニオン１４ａはローラ１２ａに対する偏心軸１８ａを担持するローラ担持部の両側にてＶ型リンク２０の一方の脚部２０ａとＶ型リンク２２の一方の脚部２２ａにより互いに同心に整合したラジアル軸受２４および２６を介して支持されている。同様に、トラニオン１４ｂはローラ１２ｂに対する偏心軸１８ｂを担持するローラ担持部の両側にてＶ型リンク２２の他方の脚部２２ｂとＶ型リンク２８の一方の脚部２８ｂにより互いに同心に整合したラジアル軸受３０および３２を介して支持されている。同様に、トラニオン１４ｃはローラ１２ｃに対する偏心軸１８ｃを担持するローラ担持部の両側にてＶ型リンク２８の他方の脚部２８ｃとＶ型リンク２０の他方の脚部２０ｃにより互いに同心に整合したラジアル軸受３４および３６を介して支持されている。こうしてトラニオン１４ａ，１４ｂ，１４ｃはそれぞれＶ型リンク２０と２２、Ｖ型リンク２２と２８、Ｖ型リンク２８と２０によりローラ支持部の両側を支持され、これらＶ型リンクとの連結部にラジアル軸受２４，２６，３０，３２，３４，３６が組み込まれていることにより、Ｖ型リンクとの連結部の周りに回動することができ、各トラニオンにより担持された各ローラを一対のディスクに対し傾動させることができるようになっている。
【０００７】
Ｖ型リンク２０，２２，２８はそれぞれ三つ股リンク３８の脚部３８ａ，３８ｂ，３８ｃにより枢軸４０ａ，４０ｂ，４０ｃを介して枢支されている。三つ股リンク３８は脚部３８ａ，３８ｂ，３８ｃとその根元部を支持する環状部３８ｄを有し、脚部３８ａ，３８ｂ，３８ｃの先端部にてピン４２ａ，４２ｂ，４２ｃにより変速装置のハウジング４４より支持されている。
【０００８】
トラニオン１４ａはその一端部にてハウジング４４より支持されたシリンダ／ピストン式油圧アクチュエータ４６ａにより同心に整合したラジアル軸受２４および２６の整合方向に沿って変位されるようになっており、常時はローラ１２ａをその中心軸線４８ａがディスク中心軸線１０Ｃと交わる正規位置に位置決めされ、変速比を変更するときのみ一時的に前記正規位置より変速比の増減に応じていずれか一方の側に変位されるようになっている。同様に、トラニオン１４ｂはその一端部にてハウジング４４より支持されたシリンダ／ピストン式油圧アクチュエータ４６ｂにより同心に整合したラジアル軸受３０および３２の整合方向に沿って変位されるようになっており、常時はローラ１２ｂをその中心軸線４８ｂがディスク中心軸線１０Ｃと交わる正規位置に位置決めされ、変速比を変更するときのみ一時的に前記正規位置より変速比の増減に応じていずれか一方の側に変位されるようになっている。同様に、トラニオン１４ｃはその一端部にてハウジング４４より支持されたシリンダ／ピストン式油圧アクチュエータ４６ｃにより同心に整合したラジアル軸受３４および３６の整合方向に沿って変位されるようになっており、常時はローラ１２ｃをその中心軸線４８ｃがディスク中心軸線１０Ｃと交わる正規位置に位置決めされ、変速比を変更するときのみ一時的に前記正規位置より変速比の増減に応じていずれか一方の側に変位されるようになっている。
【０００９】
またトラニオン１４ａ，１４ｂ，１４ｃとＶ型リンク２０，２２，２８の間の連結関係が図示の如き正規の状態に安定して維持されるよう、即ち、例えばＶ型リンク２２がトラニオン１４ａおよび１４ｂとの連結部にてラジアル軸受２６および３０の軸線方向に滑ることによりＶ型リンク２２のみが図示の正規の姿勢より左方または右方向へ傾くようなことが起こらないようにするため、トラニオン１４ａ，１４ｂ，１４ｃとＶ型リンク２０，２２，２８の連結部には、更にスラスト軸受５０，５２，５４，５６，５８，６０が設けられている。かかるスラスト軸受は、トラニオンが一般にローラ担持部にて外向きに湾曲した弓形形状をなし、Ｖ型リンクとの連結部に近接して肩部６２ａｆ，６２ａｒ，６２ｂｆ，６２ｂｒ，６２ｃｆ，６２ｃｒを呈し、この肩部にてトラニオンの横断面が増大していることから、従来一般に、これらの肩部とＶ型リンクの脚部との間に組み込まれており、各トラニオンは２つのＶ型リンクの脚部の間にスラスト軸受を介して軸線方向に押え込まれている。
【００１０】
変速比を変更するためのディスク中心軸線１０Ｃに対するローラ中心軸線４８ａ，４８ｂ，４８ｃの変位はアクチュエータ４６ａ．４６ｂ，４６ｃが同時に同方向へ作動されることにより行われる。このとき各Ｖ型リンクは、アクチュエータの変位に応じて図示の如き正規の中立姿勢より枢軸４０ａ，４０ｂ，４０ｃによる枢支点の周りに傾動し、このときラジアル軸受２４，２６，３０，３２，３４，３６およびスラスト軸受５０，５２，５４，５６，５８，６０には傾斜した変位が課せられることになるが、変速比を変更するためのディスク中心軸線１０Ｃに対するローラ中心軸線４８ａ，４８ｂ，４８ｃの変位は極僅かであり、上記の傾斜変位の角度は微小であって、ラジアル軸受やスラスト軸受に於ける遊びによって十分逃がされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この種のディスク／ローラ型無段変速装置に於いては、ディスクとローラの間の力の伝達は両者の滑らかな湾曲面どうしの摩擦接触により行われるので、車輌の駆動等に要する大きな動力を伝達するためには、ディスクとローラとは非常に強い力にて互いに押し合わされていなければならない。一対のディスクの対向するローラ押圧面は一般に富士山状に中高とされたトロイド面とされているので、その間にローラを挟んで一対のディスクが強い力にて互いに押し合わされると、ローラには図３にて矢印Ｆにより示す如きディスクの中心より半径方向外方へ向かう大きな力が作用する。これらの力ＦはＶ型リンク２０，２２，２８により受けられ、それらの脚部２０ａ，２０ｃ，２２ａ，２２ｂ，２８ｂ，２８ｃにはそれぞれの枢軸４０ａ，４０ｂ，４０ｃによる枢支部より脚端へ向かう方向の力ｆ（＝Ｆ／２）が作用し、脚部２０ａと２０ｃ、２２ａと２２ｂ、２８ｂと２８ｃはそれぞれＶ型をなしているため、枢軸４０ａ，４０ｂ，４０ｃにはディスクの中心１０Ｃより半径方向外方へ向かう２ｆcos ６０o（＝ｆ）の力が作用する。
【００１２】
力Ｆが上記の通り非常に強大であるため、その２分の１である力ｆも尚強大であり、枢軸４０ａ，４０ｂ，４０ｃの支持には、従来から三つ股リンク３８の如く３つの力ｆをそれらの間で相殺させる手段が用いられており、力ｆが直接ハウジング４４に作用することがないようにされている。しかし、かかる三つ股リンクはかなり頑強な構造を要し、コストのかかる部材であり、またかかる三つ股リンクが設けられる空間は、ディスク／ローラ型無段変速装置の構造上限られた大きさの空間であり、そこに頑強な構造の三つ股リンクの配置を必要とすることは、この種のディスク／ローラ型無段変速装置の設計の自由度を大きく制限している。
【００１３】
本発明は、上記の事情に着目し、この種のディスク／ローラ型無段変速装置をその三つ股リンクが省略ないし軽量化できるよう改良することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するものとして、本発明は、軸線に沿って半径が変化する作動面を備えた一対のディスクと、前記一対のディスクの作動面を同軸に対向させた間に押し挟まれ各々トラニオンにより担持された少なくとも３個のローラとを有し、前記各ローラを介して前記一対のディスク間に回転力を伝達し、その際各ローラの中心軸線が前記一対のディスクの中心軸線に対し変位されることにより前記各ローラに前記一対のディスクに対する傾動を起こさせて前記一対のディスク間に伝達される回転力の変速比を変えるようになっているディスク／ローラ型無段変速装置にして、前記トラニオンの互いに隣接する端部は二つの脚部が交わる根元部を枢支されたＶ型リンクの各脚部とラジアル／スラスト軸受により連結され、前記一対のディスクに対する前記各ローラの傾動が許容されると共に前記各ローラが前記一対のディスク間に押し挟まれることにより該ローラに作用するディスク半径方向外向きの力が前記トラニオンと前記Ｖ型リンクの交互連結による環によって支持されていることを特徴とするディスク／ローラ型無段変速装置を提案するものである。
【００１５】
前記Ｖ型リンクの根元部は該無段変速装置のハウジングにより枢支されていてよい。
【００１６】
前記アクチュエータは前記トラニオンの選択されたものに対してのみ設けられていてよい。
【発明の効果】
【００１７】
上記の如く、軸線に沿って半径が変化する作動面を備えた一対のディスクと、前記一対のディスクの作動面を同軸に対向させた間に押し挟まれ各々トラニオンにより担持された少なくとも３個のローラとを有し、前記各ローラを介して前記一対のディスク間に回転力を伝達し、その際各ローラの中心軸線が前記一対のディスクの中心軸線に対し変位されることにより前記各ローラに前記一対のディスクに対する傾動を起こさせて前記一対のディスク間に伝達される回転力の変速比を変えるようになっているディスク／ローラ型無段変速装置に於いて、前記トラニオンの互いに隣接する端部が二つ脚部が交わる根元部を枢支されたＶ型リンクの各脚部とラジアル／スラスト軸受により連結され、前記一対のディスクに対する前記各ローラの傾動が許容されると共に前記各ローラが前記一対のディスク間に押し挟まれることにより該ローラに作用するディスク半径方向外向きの力が前記トラニオンと前記Ｖ型リンクの交互連結による環によって支持されるようになっていれば、一対のディスクがその間にローラを挟んで強い力にて互いに押し合わされることにより該ローラに作用するディスクの中心より半径方向外方へ向かう力を前記Ｖ型リンクの両脚部の根元部に於ける枢支によらなくても支持することができ、上記の三つ股リンクの如く各ローラに作用するディスク中心より半径方向外方へ向かう力をそれらの間で相殺させる手段が省略され或は軽量化される。この場合、Ｖ型リンクの両脚部の根元部に於ける枢支は、変速比変更に当ってトラニオンとＶ型リンクの交互連結による環が僅かに回動される動きを案内するに要する程度の軽い枢支とすることができる。
【００１８】
尚、当然のことながら、上記の如くトラニオンの互いに隣接する端部が二つの脚部の交わる根元部を枢支されたＶ型リンクの各脚部とラジアル／スラスト軸受により連結され、各ローラが一対のディスク間に押し挟まれることにより該ローラに作用するディスク半径方向外向きの力がトラニオンとＶ型リンクの交互連結による環によって支持される構造とは、図３で見てトラニオンよりＶ型リンクの根元部に作用する上記の合力ｆをスラスト軸受が支持することができる構造であり、それはトラニオンの端部とＶ型リンクの脚部との連結部におけるスラスト軸受が、図３に於けるスラスト軸受５０，５２，５４，５６，６８，６０とは異なり、これらのスラスト軸受とはＶ型リンクの脚部に対し反対の側に設けられるスラスト軸受であることを意味している。
【００１９】
従って、また、そのような軽度のＶ型リンクの枢支は、Ｖ型リンクの根元部を無段変速装置のハウジングのみにより枢支することによっても許容される。
【００２０】
また、上記の如く前記トラニオンの互いに隣接する端部が二つ脚部の交わる根元部を枢支されたＶ型リンクの各脚部とラジアル／スラスト軸受により連結され、各ローラが一対のディスク間に押し挟まれることにより該ローラに作用するディスク半径方向外向きの力がトラニオンとＶ型リンクの交互連結による環によって支持されるようになっている構造では、前記環は無段変速装置の作動中常に拡開方向に付勢され、ラジアル／スラスト軸受の遊びは全て一定方向に片寄せされた状態にあり、環全体としての形状は高度に安定しているので、無段変速装置の変速比変更に際して３個またはそれ以上のローラのそれぞれの中心軸線をディスク中心軸線に対し偏倚させるための力或は変位は、上記の環の一箇所に加えられれば、全てのローラに対し均等に及ぼされる。従って、この場合、図３におけるアクチュエータ４６ａ，４６ｂ，４６ｃの如きローラ偏倚のためのアクチュエータは、必ずしも全てのトラニオンに対し設けられなくてもよく、アクチュエータをトラニオンの選択されたものに対してのみ、即ち、全数のトラニオンまたは全数以下のトラニオンに対して設けることによっても、無段変速装置を支障なく作動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明によるディスク／ローラ型無段変速装置を３ローラ型のディスク／ローラ型無段変速装置として実施した一つの実施の形態を示す幾分解図的断面図である。図示の断面も、従来の３ローラ型ディスク／ローラ型無段変速装置の基本構造を解図的に示した図３と同じく、作動面を同軸に対向させた一対のディスクの中心軸線に対し垂直な断面によるものである。同様の構造についての説明の重複を避けるため、図１に於いて、図３について符号を付して説明した部分に対応する部分には図３に於けると同じ符号を付し、これらの対応する部分についての重複する説明は特に必要のない限り省略する。
【００２２】
図１に示す本発明によるディスク／ローラ型無段変速装置に於いては、トラニオン１４ａ，１４ｂ，１４ｃとＶ型リンク２０，２２，２８の各脚部との連結部に於けるスラスト軸受は、Ｖ型リンクの各脚部２０ａ，２０ｃ，２２ａ，２２ｂ，２８ｂ，２８ｃに対し、トラニオンのローラ担持部がある側とは反対の側から当接するスラスト軸受６４，６６，６８，７０，７２，７４として構成され、Ｖ型リンクの各脚部とトラニオンとの連結部に於いてＶ型リンクの脚部がトラニオンに対しトラニオンのローラ担持部より離れる方向に移動することを規制し、トラニオンとＶ型リンクの交互連結による環が拡開しないよう、図３について説明したＶ型リンクに作用する力に抗して前記環を保持しており、図３の構造に於いて三つ股リンク３８により相殺されていた力は前記環のたが張り作用により相殺されている。
【００２３】
この場合、Ｖ型リンク２０，２２，２８を枢支する枢軸４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、上記のトラニオンとＶ型リンクの交互連結による環の位置を全体として安定に保持しつつ、変速比変更に際してアクチュエータ４６ａ，４６ｂ，４６ｃの作動に応じてトラニオン１４ａ，１４ｂ，１４ｃがそれぞれの担持するローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの中心軸線４８ａ，４８ｂ，４８ｃをディスク中心軸線１０ｃに対し偏倚させるよう移動するとき、Ｖ型リンク２０，２２，２８をそれらの枢支点の周りに安定して回動させる支持を与えることができればよいので、枢軸４０ａ，４０ｂ，４０ｃにはさしたる力は作用せず、これらはリブ部７６，７８，８０，８２の如き手段によりハウジング４４より直接支持されていてよい。尚、図示の実施の形態では、図３について説明した従来の三つ股リンク３８は完全に無くされているが、かかる従来の三つ股リンクは軽量化された形にて残され、それによって枢軸４０ａ，４０ｂ，４０ｃが支持されるようになっていてもよい。要は、トラニオン１４ａ，１４ｂ，１４ｃとＶ型リンク２０，２２，２８の交互連結よりなる環状体が拡開方向に作用する力をトラニオンとＶ型リンクの間に作用するスラスト軸受により担持できるようになっているか否かである。
【００２４】
図２は、上記のトラニオンとＶ型リンクの交互連結による環が、スラスト軸受６４，６６，６８，７０，７２，７４による拘束の下に、図３について説明したＶ型リンク２０，２２，２８に作用する力Ｆにより、無段変速装置の作動中常に拡開方向に付勢され、ラジアル軸受２４，２６，３０，３２，３４，３６およびスラスト軸受６４，６６，６８，７０，７２，７４の遊びは全て一定方向に片寄せされた状態にあり、環全体としての形状は高度に安定していることに鑑み、無段変速装置の変速比変更に際して３つのローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃのそれぞれの中心軸線４８ａ，４８ｂ，４８ｃをディスク中心軸線１０Ｃに対し一様に偏倚させるためには、必ずしも３つのトラニオン１４ａ，１４ｂ，１４ｃに対するアクチュエータ４６ａ，４６ｂ，４６ｃの全てが作動されなくても、これらのアクチュエータのいずれか一つの作動により上記の環の一箇所に変位が加えられれば、それが全てのローラに対し均等に及ぼされるとの構想の下に、アクチュエータを４６ｃのみとし、４６ａ，４６ｂを無くした実施の形態を示す図１と同様の図である。図２に於いて、図１に示す部分に対応する部分には図１におけると同じ符号が付されている。アクチュエータの省略は４６ａ，４６ｂ，４６ｃのうちから任意に選択されてよく、また省略は１つのみとされてもよいことは明らかであろう。
【００２５】
以上に於いては本発明を２つの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるディスク／ローラ型無段変速装置を３ローラ型のディスク／ローラ型無段変速装置として実施した一つの実施の形態を示す幾分解図的断面図。
【図２】図１に示す実施の形態の一部を変更した他の一つの実施の形態を示す同様の幾分解図的断面図。
【図３】従来の３ローラ型のディスク／ローラ型無段変速装置の基本構造を解図的に示す図。
【符号の説明】
【００２７】
１０…ディスク、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…ローラ、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…トラニオン、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ…ラジアル／スラスト軸受、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ…偏心軸、２０…Ｖ型リンク、２０ａ，２０ｃ…Ｖ型リンク２０の脚部、２２…Ｖ型リンク、２２ａ，２２ｂ…Ｖ型リンク２２の脚部、２４，２６…ラジアル軸受、２８…Ｖ型リンク、２８ｂ，２８ｃ…Ｖ型リンク２８の脚部、３０，３２，３４，３６…ラジアル軸受、３８…三つ股リンク、３８ａ，３８ｂ，３８ｃ…三つ股リンクの脚部、３８ｄ…三つ股リンクの環状部、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ…枢軸、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ…ピン、４４…ハウジング、４６ａ，４６ｂ，４６ｃ…油圧アクチュエータ、４８ａ，４８ｂ，４８ｃ…ローラ中心軸線、５０，５２，５４，５６，５８，６０…スラスト軸受、６２ａｆ，６２ａｒ，６２ｂｆ，６２ｂｒ，６２ｃｆ，６２ｃｒ…トラニオンの肩部、６４，６６，６８，７０，７２，７４…スラスト軸受、７６，７８，８０，８２…リブ部
【図１】
2006118540.tif 000003
【図２】
2006118540.tif 000004
【図３】
2006118540.tif 000005