(57)【要約】二つのプーリの組（２，３）を収容せるハウジング（１）と、トルク伝達のために上記プーリの組のまわりに取りつけられた無端可撓駆動要素（２４）を有し、上記プーリの組の一方が入力軸のための接手手段（１４）そして出力軸のための接手手段（２２）が設けられ、上記二つのプーリの組のそれぞれが半径方向外方に向け溝幅が広がる溝を形成する二つのディスク（４，５）を有する上記無端可撓駆動要素と、変速比の変更のために各プーリの組の二つのディスクの間の間隔を変更するねじ駆動手段（６）とを有する無段変速機。各ディスクは、回転自在にディスクを支持するための軸受手段（９，１０；３０）を有するハブユニット（７，８）に接続されており、各ハブユニットはハウジングに対し軸方向に変位可能に支持されている。
2005506500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つのプーリの組（２，３）を収容せるハウジング（１）と、トルク伝達のために上記プーリの組（２，３）のまわりに取りつけられた無端可撓駆動要素（２４）を有し、上記プーリの組（２，３）の一方が入力軸のための接手手段（１４）そして出力軸のための接手手段（２２）が設けられ、上記二つのプーリの組（２，３）のそれぞれが半径方向外方に向け溝幅が広がる溝を形成する二つのディスク（４，５）を有する上記無端可撓駆動要素と、変速比の変更のために各プーリの組（２，３）の二つのディスク（４，５）の間の間隔を変更するねじ駆動手段（６）とを有する無段変速機において、各ディスク（４，５）は、ハウジング（１）に関して回転自在かつ軸方向に変位可能にディスク（４，５）を支持するための軸受手段（９，１０；３０）を有するハブユニット（７，８）に接続されていることを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
各ハブユニット（７，８）は、例えば、面軸受あるいはボール軸受の直動軸受（１０）によって、ハウジングに関して支持されていることとする請求項１に記載の無段変速機。
【請求項３】
各ハブユニット（７，８）はころがり要素軸受手段（９）が取りつけられた外輪もしくはスリーブ（１２）を有し、ハウジング（１）が対応筒状部（１３）を有し、各筒状部にスリーブ（１２）が面軸受（１０）を通して滑動自在に収容されていることとする請求項２に記載の無段変速機。
【請求項４】
各ハブユニット（７，８）は、複列アンギュラコンタクト軸受（９）を有していることとする請求項１、請求項２そして請求項３のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項５】
少なくとも一つのころがり要素軸受手段（９）が四点接触アンギュラコンタクトボール軸受であることとする請求項１ないし請求項４のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項６】
少なくとも一つのころがり軸受手段（９）が非対称アンギュラコンタクト軸受であることとする請求項１ないし請求項５のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項７】
各軸受手段は、内輪（３４）と外輪（３１）とを有し、これら両輪の軌道に一連のころがり要素（３３）が配されているころがり要素軸受（３０）を備え、ころがり要素（３３）と内外輪（３４，３１）の少なくとも一方との間の接触が軸方向変位を許容していることとする請求項１ないし請求項６のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項８】
少なくとも一つのころがり要素軸受（３０）の内外輪（３４，３１）が円筒面軌道を有し、ころがり要素（３３）が円筒形をなしていることとする請求項７に記載の無段変速機。
【請求項９】
少なくとも一つのころがり要素軸受（３０）の内外輪（３４，３１）がクラウン状軌道を有し、ころがり要素（３３）がクラウン形状をなしていることとする請求項７に記載の無段変速機。
【請求項１０】
軌道輪（３１）の一方が円筒軌道を包囲する肩部（３２）を有し、ころがり要素（３３）が肩部（３２）同士間に若干遊びをもって配され、他方の軌道輪（３４）の軌道の幅が肩部（３２）同士間の距離よりも大きいこととする請求項８又は請求項９に記載の無段変速機。
【請求項１１】
各接手手段（１４，２２）は入力軸あるいは出力軸の端部に対して軸方向に移動可能に係合していることとする請求項１ないし請求項１０のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項１２】
各プーリの組（２，３）のねじ駆動手段（６）が反対ねじ部（１７，１８）をもつ中央ねじ軸（１６）を有し、各ディスク（４，５）あるいはハブユニット（７，８）が上記反対ねじ部（１７，１８）の一方と係合するナット（１９，２０）が設けられていることとする請求項１ないし請求項１１のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項１３】
各ねじ軸（１６）が機械的制御手段（２３）あるいは電気／電子的制御手段に接続されていることとする請求項１２に記載の無段変速機。
【請求項１４】
ディスク（４，５）がそれぞれ中空中央軸（２１）に滑動自在に収められていることとする請求項１ないし請求項１３のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項１５】
少なくとも一つのころがり要素軸受手段（９）が非対称アンギュラコンタクトボール軸受であることとする請求項１ないし請求項１４のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項１６】
少なくとも一つのねじアクチュエータがころねじアクチュエータであることとする請求項１ないし請求項１５のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項１７】
少なくとも一つのねじアクチュエータがボールねじアクチュエータであることとする請求項１ないし請求項１６のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項１８】
少なくとも一つのねじアクチュエータが摩擦ねじアクチュエータであることとする請求項１ないし請求項１７のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項１９】
ねじアクチュエータのナットがプーリの組を通って延びる共通駆動軸に組まれていることとする請求項１ないし請求項１８のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項２０】
ナットが、例えば駆動クラッチ、制御ユニットとの接続のためのスプライン等の駆動手段が設けられていることとする請求項１ないし請求項１９のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項２１】
制御手段が、電気式、電子式、油圧式装置もしくはこれらの組み合せであることとする請求項１３に記載の無段変速機。
【請求項２２】
センサが、駆動軸の回転、荷重、温度等との関連するパラメータを検出するために設けられていることとする請求項１ないし請求項２０のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項２３】
センサが、駆動軸そして／又は被駆動軸の回転と関連するパラメータを検出するために設けられていることとする請求項１ないし請求項２２のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項２４】
プーリの組がスプラインブッシングにより相互に接続されていることとする請求項１ないし請求項２３のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項２５】
可撓要素が、例えば、可撓金属ベルト、非金属ベルト、複合ベルトあるいはこれらの組み合せ等の引きもしくは押し形式のベルトであることとする請求項１ないし請求項２４のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項２６】
可撓要素がチェーン、ベルト（引きもしくは押し形式）であることとする請求項１ないし請求項２４のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項２７】
各プーリの組のディスクは同一なものであることとする請求項１ないし請求項２６のうちの一つに記載の無段変速機。
【請求項２８】
複数のプーリの組の少なくとも一つは、駆動軸の回転、荷重、温度等と関連するパラメータを検出するためにセンサを有していることとする請求項１ないし請求項２７のうちの一つに記載の無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つのプーリの組を収容せるハウジングと、トルク伝達のために上記プーリの組のまわりに取りつけられた無端可撓駆動要素を有し、上記プーリの組の一方が入力軸のための接手手段そして出力軸のための接手手段が設けられ、上記二つのプーリの組のそれぞれが半径方向外方に向け溝幅が広がる溝を形成する二つのディスクを有する上記無端可撓駆動要素と、変速比の変更のために各プーリの組の二つのディスクの間の間隔を変更するねじ駆動手段とを有する無段変速機に関する。
【発明の背景】
【０００２】
このような無段変速機は広く知られている。プーリの組が入力軸と出力軸のそれぞれに組み込まれていて、これらの軸はころがり要素軸受を介してハウジングに関し回転自在に支持されている。通常、各プーリの組の一方のディスクは、キー／溝接続あるいはボール／軌道接続により対応軸に対して滑動自在である。
【発明の要約】
【０００３】
したがって、プーリは軸が通っているハウジングに関して間接的に支持されている。本発明の目的は、プーリの支持を改善し製造コストを低減できる無段変速機を提供することにある。この目的は、各ディスクが、ハウジングに関して回転自在かつ軸方向に変位可能にディスクを支持するためのころがり軸受手段を有するハブユニットに接続されていることにより達成される。
【０００４】
本発明の無段変速機においては、プーリの組はそれらのハブを介してハウジングに関して直接支持されている。そして、このハブは、面軸受あるいはボール／軌道あるいはキー／溝接続によって、ハウジングに関して支持されているようにすることができる。
【０００５】
かくして、ディスクは変速比を変更すると同時に軸方向に自由に移動できる。駆動軸と被駆動軸のためのプーリの組はそれらのディスクが互いに同時に接離動するということに関し殆ど同じものでよい。
【０００６】
ハブユニットは安定した荷重状態でディスクを支持できる。そのためには、各ハブユニットは、複列アンギュラコンタクト軸受を有しているようにすることができる。好ましくは、各ハブユニットはころがり要素軸受手段が取りつけられたスリーブもしくは外輪を有し、ハウジングが対応筒状部を有し、各筒状部にスリーブが滑動／直動軸受を通して滑動自在に収容されている。
【０００７】
第二の形態によると、少なくとも一つの軸受手段は、内輪と外輪とを有し、これら両輪の軌道に一連のころがり要素が配されているころがり要素軸受を備え、ころがり要素と内外輪の少なくとも一方との間の接触が軸方向変位を許容している。軸受輪の軸方向変位は、種々の方法で得られる。第一の可能性によると、少なくとも一つのころがり要素軸受の内外輪が円筒面軌道を有し、ころがり要素が円筒形をなしているようにできる。この場合、軌道輪の一方が円筒軌道を包囲する肩部を有し、ころがり要素が肩部同士間に若干遊びをもって配され、他方の軌道輪の軌道の幅が肩部同士間の距離よりも大きいようにすることができる。プーリの組のディスクでのモーメント荷重の観点から、例えば、いわゆるＣＡＲＢ（登録商標）軸受のように、ころと軌道に特殊なクラウニングあるいは曲線形状となっていることを必要とするようにしてもよい。
【０００８】
各ハブユニットが内輪と対応プーリとを一体となっているようにして単純なソリッド形式とすることができる。
【０００９】
プーリのハブユニットの軸方向移動を可能とする目的で、各接手手段は入力軸あるいは出力軸の端部に対して軸方向に移動可能に係合している。
【００１０】
各プーリの組の直動ねじ駆動手段は反対ねじ部をもつ中央ねじ軸を有し、各ディスクあるいはハブユニットが上記反対ねじ部の一方と係合するナットが設けられている。ボールねじのナットと支持軸受の内輪とは一部材として一体化できる。
【好適な実施形態】
【００１１】
本発明について、図面に示すいくつかの無段変速機の形態を参照してさらに詳述する。
【００１２】
図１に示される無段変速機は二組のプーリ２，３を収容するハウジング１を有している。プーリ２，３は、それぞれＶ型溝を形成するディスク４，５を有している。ベルトあるいは他の無端可撓要素２４（押しあるいは引き形式）が二組のプーリ２，３のディスク４，５の間の溝に配されている。
【００１３】
二組のプーリ２，３のディスク４，５は互いに接離移動可能でプーリの組２，３の間の変速比を変えられるようになっている。そのために、ディスク４，５はプーリハブユニット７，８によりそれぞれ支持されている。これらのプーリハブユニット７，８は、例えば面軸受１０によって、ハウジング１に対して軸方向に変位可能に支持されている。これらの面軸受はそれぞれスリーブ１２を有し、該スリーブはハウジング１の対応形状の筒状部１３内に滑動自在に嵌合している。
【００１４】
さらには、プーリハブユニット７，８はそれぞれ複列アンギュラコンタクト軸受９を有し、該軸受はその長寿命化のためにグリースが充填されシールされている。この複列アンギュラコンタクト軸受９によって、当該ディスク４，５は、非常に安定して、ハウジング１に関して回転自在に支持される。
【００１５】
それぞれの複列アンギュラコンタクト軸受９は、共通する内輪部材１１を有し、この内輪部材は対応ディスク４，５と一体に形成されている。分離型の内輪を用いてもよい。さらには、二つの分離型外輪２５，２６が設けられており、これらの外輪は、スペースリング２７により互いに軸方向にて支持されている。又、一体型の外輪としてもよい。内輪部材１１と外輪２５，２６の軌道間には一連のボール２８が配されている。
【００１６】
既述のごとく、ディスク４，５はハブユニット７，８によってハウジングに対して安定して支持されている。しかしながら、これに加えて、各ディスク４，５の内径２９そしてハブユニット７，８内で滑動可能な中空中央軸２１の形態のサポートが用いられている。中空中央軸２１はこれらの要素と軸方向キー／溝接続あるいはボール／軌道を介して係合するようになっていてもよい。理想的な走行状態（すべり無し）では、この中空中央軸は不要である。
【００１７】
ディスク４，５はねじ駆動手段６により互いに関して軸方向に移動可能であり、該ねじ駆動手段は反対ねじ部１７，１８をもつ中央ねじ軸１６を有している。さらには、ディスク５あるいはハブユニット７，８はナット１９，２０を有し、該ナットは上記ねじ部１７，１８の一方に係合している。
【００１８】
中央ねじ軸１６は、該中央ねじ軸１６と対応プーリの組２，３との間で相対回転をもたらす機械制御手段に接続されている。
【００１９】
プーリの組２，３、特にそのナット１９，２０は、それぞれ、駆動／被駆動軸との接続のための接手手段１４，２２が設けられている。この接手手段は軸方向移動可能な端部により形成され、上記駆動／被駆動軸の対応形状端部と軸方向に移動可能に係合している。
【００２０】
図２に示される形態は、大部分は図１における形態に類似している。対応部位に同一符号を付してある。
【００２１】
図２による無段変速機のハブユニット７，８はそれぞれころ軸受３０を有し、その固定外輪３１はハウジング１に対し固定されている。固定外輪３１は肩部３２を有し、肩部同士間に若干軸方向遊びをもって一連のころ３３が配されている。
【００２２】
内輪３４はハブユニット７，８にクランプされていて、サークリップや冷間加工あるいはへら絞り加工の材料変形により形成される機械的手段と共に軸方向に移動可能となっている。この内輪３４は、ハブと一部材に形成されることもできる。上記内輪３４の軌道は外輪３１の肩部同士間の間隔よりも大きい幅を有している。
【００２３】
ハブユニット７，８により支持されているディスク４，５は、ころ３３が内輪３４ところがり接触だけでなく滑り接触しながら、互いに接離動することができる。運転状態において、この軸方向滑動は、非常に円滑に行われる。
【００２４】
ハブユニットは単列ころ軸受であるが、一つもしくは複数の別個の軸受を用いてもよい。軸受は、ボール軸受あるいはころ軸受、例えばテーパころ、針状ころあるいは球面ころ軸受とすることもできる。ベルト２４は潤滑油、特殊液あるいは空気で冷却されてもよい。
【００２５】
さらには、プーリハブユニットあるいは無段変速機全体として、荷重回転数、温度等の制御そして監視のためにセンサを有することができる。プーリハブユニットは延命化のためにグリース潤滑かつシールされていてもよい。ディスクは最小幅が１５ｍｍのＶ字溝を有する。Ｖ字の挟角は５〜３０°である。ハブと可撓ベルトとの接触面は直状、曲状あるいはそれらの組み合せでもよい。
【００２６】
一方又は両方のプーリの組は、位置づけあるは可撓駆動手段の予荷重のためのばねを備えることができる。プーリハブユニットの部品は金属、非金属、複合材、粉末冶金等で作られる。さらには、ディスクの対向面はトルク伝達のための摩擦特性を向上するためにコーティングすることもできる。ディスクはトルク伝達のための最適な特性を得るために冷間加工そして／あるいは重旋削加工されるようにしてもよい。ディスクは鋳物であって耐摩耗特性そしてトルク伝達のための摩擦特性を得るためにレーザクラッディングを施した硬化表面を有するようにしてもよい。
【００２７】
プーリハブユニットの内輪はねじ装置のナットと共にユニットを形成できる。さらには、プーリハブユニットは複列アンギュラコンタクト軸受を有するようにしてもよく、その一つの軌道がハブと一体に形成されそして冷間成形あるいはハブへの機械的ロック装置によってロックされる別のリングが他方の軌道を形成するようになっていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による無段変速機の第一実施形態を示す。
【図２】第二実施形態を示す。
【国際公開パンフレット】
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2005506500.tif 000004
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2005506500.tif 000014
2005506500.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成15年8月25日(2003.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
二つのプーリの組（２，３）を収容せるハウジング（１）と、トルク伝達のために上記プーリの組（２，３）のまわりに取りつけられた無端可撓駆動要素（２４）を有し、上記プーリの組（２，３）の一方が入力軸のための接手手段（１４）そして出力軸のための接手手段（２２）が設けられ、上記二つのプーリの組（２，３）のそれぞれが半径方向外方に向け溝幅が広がる溝を形成する二つのディスク（４，５）を有する上記無端可撓駆動要素と、変速比の変更のために各プーリの組（２，３）の二つのディスク（４，５）の間の間隔を変更するねじ駆動手段（６）とを有し、各ディスク（４，５）は、ハウジング（１）に関して回転自在ディスク（４，５）を支持する軸受手段（９，３０）を有するハブユニット（７，８）に接続されている無段変速機において、上記ハブユニット（７，８）は、ハウジング（１）に関し軸方向に変位可能にディスク（４，５）を支持する軸受手段（１０）をも有していることを特徴とする無段変速機。
【国際調査報告】
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