(57)【要約】【課題】ディスク／ローラ型無段変速装置に於けるローラ支持トラニオンの変速比設定回動の回動角の検出の精度をトラニオンの荷重による変形の影響を排除して高める。【解決手段】一対のディスクの作動面の間に一対のローラがそれぞれトラニオンにより支持されて押し挟まれ、前記一対のディスクに対する前記一対のローラの角度を変化させることにより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ディスク／ローラ型無段変速装置に於いて、ローラの回動角をトラニオンの回動より検出するローラ回動角検出装置に、トラニオンに生ずる変形を逃がしつつトラニオンの回動を回動角検出器の回動要素に伝達する回動角伝達手段を組み込む。【選択図】    図１
2004232814.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た一対のローラと、前記一対のローラの各々を回転可能に担持し且つこれら一対のローラを前記一対のディスクと押し合わされた状態に保持する一対のトラニオンとを有し、前記一対の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、その際前記一対のディスクに対する前記一対のローラの回動角を変えることにより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構成されたディスク／ローラ型無段変速装置のローラ回動角検出装置にして、固定要素と該固定要素に対し同心性を保つよう支持された回動要素とを有し該固定要素に対する該回動要素の回動により回動角を検出する回動角検出器と、前記一対のトラニオンの少なくとも一方のローラ回動角変更のための回動を前記回動角検出器の前記回動要素に伝達する回動角伝達手段とを有し、前記回動角伝達手段は前記一対のディスクと前記一対のローラの押し合わせにより前記一方のトラニオンに生ずる変形を逃がしつつ該一方のトラニオンのローラ回動角変更のための回動を前記回動角検出器の前記回動要素に伝達するようになっていることを特徴とするローラ回動角検出装置。
【請求項２】
前記回動角伝達手段は、前記一方のトラニオンにより担持された第一の係合片と前記回動角検出器の回動要素により担持された第二の係合片とを含み、前記一方のトラニオンのローラ回動角変更のための回動により前記第一の係合片に生ずる偏倚は前記回動角検出器の回動要素を回動させる方向に前記第二の係合片を駆動し、前記一対のディスクと前記一対のローラの押し合わせにより前記一方のトラニオンに生ずる変形により前記第一の係合片に生ずる偏倚は前記第二の係合片に対し前記回動角検出器の回動要素を回動させる方向に直交する方向に生ずることにより該第二の係合片に対し単に滑動するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のローラ回動角検出装置。
【請求項３】
前記第一の係合片は前記一方のトラニオンのローラ回動角変更のための回動の回動中心の周りに対称に一対として配置され、前記第二の係合片は前記回動角検出器の回動要素の回動中心の周りに対称に一対として配置されていることを特徴とする請求項２に記載のローラ回動角検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスク／ローラ型無段変速装置のローラ回動角検出装置に係り、特にディスク／ローラ型無段変速装置の作動中そこに生ずる変形を考慮してローラ回動角検出の精度を高めることに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
車輌用変速装置等に適した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一対のローラと、前記一対のローラの各々を回転可能に担持し且つこれら一対のローラを前記一対のディスクと押し合わされた状態に保持する一対のトラニオンとを有し、前記一対の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、その際前記一対のディスクに対する前記一対のローラの回動角を変えることにより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構成されたディスク／ローラ型無段変速装置が知られている。この場合、ディスクおよびローラの作動面は一般にトロイド面の一部として形成されるので、かかる無段変速装置は通常トロイダル無段変速機と称されている。これはトラクションドライブ式無段変速機の一種であり、添付の図３および４に例示する如き基本構造を有するものである。
【０００３】
即ち、図３はその一例の半ば解図的横断面であり、また図４はその半ば解図的一部断面による上面図である。これらの図に於いて、１０および１２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であり、それらの作動面１４および１６は一般に凹状のトロイド面として形成されている。ディスク１０は軸１８により担持され、これらが一体となった回転体は、図にてその一部が２０としてされている変速装置のハウジングよりラジアル軸受２２とスラスト軸受２４を経て軸１８の中心軸線の周りに回転するよう支持されている。同様にディスク１２は軸２６により担持され、これらが一体となった回転体は、変速装置ハウジング２０よりラジアル軸受２８とスラスト軸受３０を経て軸２６の中心軸線の周りに回転するよう支持されており、こうしてディスク１０および１２はそれらの作動面１４および１６を互いに対向させた状態で同心に回転するよう配置されている。
【０００４】
ディスク１０および１２の間には、それらの作動面１４と１６の間に挟まれた状態に一対のローラ３２および３４が配置されている。これらのローラのディスク作動面１４および１６に接する部分は凸状のトロイド面として形成されている。以下に説明するローラ３２および３４の支持構造は、偏心軸の偏心方向が互いに逆であることを除き同じであるので、ローラ３２の側についてのみ説明する。
【０００５】
ローラ３２は偏心軸３６の一端部３８にラジアル軸受４０を介して支持されている。ローラ３２はさらに偏心軸３６上に嵌装された環状のフランジ（アウターレース）４２より複数のスラストボール４４を経てスラスト方向に支持されている。偏心軸３６の前記一端部３８に対し偏心した他端部４６はトラニオン４８によりラジアル軸受５０を介して支持されている。フランジ４２はスラスト軸受５２を介してトラニオン４８よりスラスト方向に支持されている。
【０００６】
トラニオン４８はローラ３２を支持する中央部より上側にある第一の回動部位５４と該中央部より下側にある第二の回動部位５６に於いて、それぞれ所定の僅かな角度範囲内にて傾動性のあるラジアル軸受５８および６０を介して第一のリンク６２および第二のリンク６４と回動可能且つ傾動可能に連結されている。リンク６２および６４はそれぞれ中央のハブ部６６および６８にて図には示されていない枢動ピンにより変速装置のハウジング２０より枢動可能に支持されている。トラニオン４８の第二の回動部位５６より下方の部分にピストン７０が設けられており、その上下に圧力室７２および７４を形成するシリンダ部材７６および７８が設けられている。シリンダ部材７６および７８は変速装置のハウジング２０に固定され、圧力室７２および７４には図には示されていない油路を経て油圧が選択的に供給されるようになっており、これによってトラニオン４８を選択的に上下に駆動するアクチュエータが構成されている。
【０００７】
図３に示す状態は、変速比が１の値にあるときであり、これより図３で見て左側のトラニオンが上方へ駆動され、右側のトラニオンが下方へ駆動されるよう、或いは逆に左側のトラニオンが下方へ駆動され、右側のトラニオンが上方へ駆動されるよう、左右一対のアクチュエータ５６が互いに上下逆方向に作動されると、左右一対のローラ３２と３４とは図４で見て互いに反対の方向に回動し、それによってローラ３２および３４とディスク１０の間の接触点の回転半径が増大するときには、ローラ３２および３４とディスク１２の間の接触点の回転半径が減小し、逆にローラ３２および３４とディスク１０の間の接触点の回転半径が減小するときには、ローラ３２および３４とディスク１２の間の接触点の回転半径が増大する作用が生じ、ディスク１０と１２の間の変速比を１より大きい値から１より小さい値まで変える変速作用が得られる。尚、上記の如き基本構造のディスク／ローラ型無段変速機構は、自動車の変速装置としては、多くの場合これを２組用い、第一の組の出力ディスクと第二の組の出力ディスクとを背中合わせに同軸に配置し、その軸線方向両側に第一および第二の組の入力ディスクを同軸に配置した構造にて変速装置を構成している。
【０００８】
かかるディスク／ローラ型無段変速装置に於いては、変速比は一対のディスクに対するローラの回動角によって決まるので、変速装置の作動状態を知りまたその作動を制御するためには、ローラの回動角を検出することが必要である。この点について、例えば、下記の特許文献１には、トラニオンの軸端部に角度検出センサを取り付け、ローラの回動角を変えるトラニオンの回動角の変化を検出することが記載されており、その際、特にかかる一対のディスクに対し一対のローラを押し合わせてディスクとローラの間の摩擦接触により回転動力を伝達する構造のディスク／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に強い押圧力が必要とされ、ディスクに対しローラを押し付けるトラニオンには撓みが生じやすいことに鑑み、トラニオン回動角センサは上に説明した図３の例に於けるリンク６２または６４の如きトラニオンに対する横方向支持部材の近傍に設けられるのが好ましいと記載されている。（だだ、発明の実施の形態として図示された構造に於いては、トラニオン回動角センサは上記の図３の如き構造に於いて、リンク６４よりシリンダ部材７６および７８よりなるアクチュエータを挟んで隔てられた下端に取り付けられている。）
【特許文献１】
特開２００２−１９５３９３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上に説明した図３の例の如きディスク／ローラ型無段変速装置に於いて、トラニオン回動角センサ８０をトラニオンに対する横方向支持部材により近く設けるよう、図３に示す如くリンク６２に近接できるトラニオンの上端に設けたとしても、トラニオンがローラからの横力により傾動性のあるラジアル軸受５８および６０を支点として湾曲変形すると、ハウジング２０により支持されたセンサの固定要素８２に対し、トラニオンの上端により支持されたセンサの回動要素８４は、僅かではあっても偏倚する。ローラの回動のためのトラニオンの回動偏倚は微小であり、それを検出するためのトラニオン回動角センサ８０は繊細な寸法条件を要するものであり、上記のトラニオン湾曲変形によるセンサの固定要素８２に対する回動要素８４の偏倚は、変速比制御の精度向上に当って決して無視されてよいものではない。
【００１０】
本発明は、ディスク／ローラ型無段変速装置に於けるローラ回動角検出に係る上記の問題に着目し、この種のディスク／ローラ型無段変速装置に於けるローラ回動角検出の精度をさらに高めるローラ回動角検出装置を提供することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
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た一対のローラと、前記一対のローラの各々を回転可能に担持し且つこれら一対のローラを前記一対のディスクと押し合わされた状態に保持する一対のトラニオンとを有し、前記一対の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、その際前記一対のディスクに対する前記一対のローラの回動角を変えることにより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構成されたディスク／ローラ型無段変速装置のローラ回動角検出装置にして、固定要素と該固定要素に対し同心性を保つよう支持された回動要素とを有し該固定要素に対する該回動要素の回動により回動角を検出する回動角検出器と、前記一対のトラニオンの少なくとも一方のローラ回動角変更のための回動を前記回動角検出器の前記回動要素に伝達する回動角伝達手段とを有し、前記回動角伝達手段は前記一対のディスクと前記一対のローラの押し合わせにより前記一方のトラニオンに生ずる変形を逃がしつつ該一方のトラニオンのローラ回動角変更のための回動を前記回動角検出器の前記回動要素に伝達するようになっていることを特徴とするローラ回動角検出装置を提案するものである。
【００１２】
上記のローラ回動角検出装置に於いて、前記回動角伝達手段は、前記一方のトラニオンにより担持された第一の係合片と前記回動角検出器の回動要素により担持された第二の係合片とを含み、前記一方のトラニオンのローラ回動角変更のための回動により前記第一の係合片に生ずる偏倚は前記回動角検出器の回動要素を回動させる方向に前記第二の係合片を駆動し、前記一対のディスクと前記一対のローラの押し合わせにより前記一方のトラニオンに生ずる変形により前記第一の係合片に生ずる偏倚は前記第二の係合片に対し前記回動角検出器の回動要素を回動させる方向に直交する方向に生ずることにより該第二の係合片に対し単に滑動するようになっていてよい。その場合、前記第一の係合片は前記一方のトラニオンのローラ回動角変更のための回動の回動中心の周りに対称に一対として配置され、前記第二の係合片は前記回動角検出器の回動要素の回動中心の周りに対称に一対として配置されていてよい。
【００１３】
【発明の作用及び効果】
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た一対のローラと、前記一対のローラの各々を回転可能に担持し且つこれら一対のローラを前記一対のディスクと押し合わされた状態に保持する一対のトラニオンとを有し、前記一対の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、その際前記一対のディスクに対する前記一対のローラの回動角を変えることにより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構成されたディスク／ローラ型無段変速装置のためのローラ回動角検出装置が、固定要素と該固定要素に対し同心性を保つよう支持された回動要素とを有し該固定要素に対する該回動要素の回動により回動角を検出する回動角検出器と、前記一対のトラニオンの少なくとも一方のローラ回動角変更のための回動を前記回動角検出器の前記回動要素に伝達する回動角伝達手段とを有し、前記回動角伝達手段が前記一対のディスクと前記一対のローラの押し合わせにより前記一方のトラニオンに生ずる変形を逃がしつつ該一方のトラニオンのローラ回動角変更のための回動を前記回動角検出器の前記回動要素に伝達するようになっていれば、前記一対のディスクと前記一対のローラの押し合わせによりトラニオンに変形が生じても、それがローラ回動角検出装置の検出値に影響することを排除し、トラニオンの変形に拘らず常に精度の高いローラ回動角の検出を行うことができる。
【００１４】
上記の回動角伝達手段が、前記一方のトラニオンにより担持された第一の係合片と前記回動角検出器の回動要素により担持された第二の係合片とを含み、前記一方のトラニオンのローラ回動角変更のための回動により前記第一の係合片に生ずる偏倚は前記回動角検出器の回動要素を回動させる方向に前記第二の係合片を駆動し、前記一対のディスクと前記一対のローラの押し合わせにより前記一方のトラニオンに生ずる変形により前記第一の係合片に生ずる偏倚は前記第二の係合片に対し前記回動角検出器の回動要素を回動させる方向に直交する方向に生ずることにより該第二の係合片に対し単に滑動するようになっていれば、二つの係合片による駆動偏倚の伝達がその方向性によって左右されるという簡単な原理を利用して上記の課題を効率よく達成することができる。また特にこの場合、二つの係合片間に伝達すべき偏倚は回動偏倚であり、伝達を逃がすべき偏倚は線形偏倚であることから、前記第一の係合片を前記一方のトラニオンのローラ回動角変更のための回動の回動中心の周りに対称に一対として配置し、前記第二の係合片を前記回動角検出器の回動要素の回動中心の周りに対称に一対として配置することにより、逃がすべき偏倚を確実に逃がしつつ伝達すべき偏倚をより確実に伝達することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、図３および４に示し且つ上に説明した従来技術によるディスク／ローラ型無段変速装置のローラ回動角検出装置に本発明を組み込んだ形による本発明の一つの実施の形態を示す図３と同様の半ば解図的横断面図である。図１に於いては、図３に示した構造に対応する部分には図３に於けると同じ符号が付されている。図１に示す構造の各部の機能およびそれによって得られる効果は、図３にも示されている限りに於いて、図３について説明したものと実質的に同じであるので、図３および図４について説明した構造に対応する部分についての改めての説明は明細書の冗長化を避けるため省略する。
【００１６】
本発明によれば、ローラ回動角検出装置８０に於ける回動要素８４は、固定要素８２に対し同心性を保つよう、図示の実施の形態では、固定要素８２より軸受板８６および８８によって支持されている。そしてローラ３２の回動角（傾転角）を変えるトラニオン４８の回動は、回動角伝達手段９０により回動要素８４に伝達されるようになっている。
【００１７】
回動角伝達手段９０は、ディスクとローラの押し合わせによりトラニオン４８に生ずる変形を逃がしつつトラニオン４８の回動を回動角検出器８０の回動要素８４に伝達する機能を有するものであり、図示の実施の形態の於いては、図１に於ける切断線２−２による矢視を示す図２にもより詳細に示されている如く、回動要素８４の軸９２により担持された円板部材９４に設けられた一対の円柱状の係合片９６と、トラニオン４８の上端にその回動中心に整合して設けられた軸９８により担持されたバー状の係合片１００よりなっており、係合片１００の両端部に形成された一対の係合溝１０２に一対の係合片９６が係合されていることにより、トラニオン４８の回動が係合片１００および９６を経て回動要素８４に伝達されるようになっている。
【００１８】
この場合、ディスクとローラの押し合わせによりトラニオン４８に生ずる変形は、図１で見てトラニオン４８が紙面に沿ってＣ字型に湾曲する変形であり、それによってトラニオン４８の上端はラジアル軸受５８の周りに図にて時計方向に回動し、トラニオンの上端により軸９８を経て担持された係止片１００は、トラニオンの変形前に係合片９６と１００とが図２の図Ａに示す状態にあったとすれば、トラニオンの変形により係合片９６と１００とは同図の図Ｂに示す如くトラニオンの上端により担持された係合片１００が回動要素８４により担持された係止片９６に対し図２にて右方に偏倚した状態となる。（但し、図Ｂにては偏倚量が誇張して示されている。）従って、係止片９６と１００の間の回動偏倚伝達係合がこれら係止片９６と１００の回動中心に対しトラニオンの湾曲変形の方向に沿って偏倚した位置にあるようになされていると、トラニオンの回動偏倚は回動要素８４へ伝達されるが、トラニオンの湾曲変形が回動要素８４に固定要素８２に対する何らかの偏倚を生じさせ、それによって回動角伝達手段９０の検出値に誤差を生じさせるようなことを、防止することができる。
【００１９】
尚、回動要素８４の側の係止片９６とトラニオン４８の側の係止片１００の間の配置関係は、トラニオンにディスクとローラの押し合わせによる力が作用していない変速装置の非作動時に、図２の図Ｃに示す状態にあり、トラニオンにディスクとローラの押し合わせによる力が作用する変速装置の作動時に図Ａに示す状態となるよう設定されてもよい。
【００２０】
以上に於いては本発明を一つの実施の形態について詳細に説明したが、かかる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】
【図１】本発明によるディスク／ローラ型無段変速装置のローラ回動角検出装置の一つの実施の形態をディスク／ローラ型無段変速装置に組み込んだ状態にて示す半ば解図的横断面図。
【図２】図１に示すローラ回動角検出装置の図１に於ける切断線２−２による断面を矢印方向に見た図。
【図３】従来技術によるディスク／ローラ型無段変速装置のローラ回動角検出装置を図１示す本発明によるディスク／ローラ型無段変速装置のローラ回動角検出装置の実施の形態に対応させて示す図１と同様の半ば解図的横断面図。
【図４】図３に示す従来技術のディスク／ローラ型無段変速装置の半ば解図的一部断面による上面図。
【符号の説明】
１０，１２…ディスク、１４，１６…作動面、１８…軸、２０…ハウジング、２２…ラジアル軸受、２４…スラスト軸受、２６…軸、２８…ラジアル軸受、３０…スラスト軸受、３２，３４…ローラ、３６…偏心軸、３８…偏心軸の一端部、４０…ラジアル軸受、４２…環状フランジ、４４…スラストボール、４６…偏心軸の他端部、４８…トラニオン、５０…ラジアル軸受、５２…スラスト軸受、５４…第一の回動部位、５６…第二の回動部位、５８，６０…ラジアル軸受、６２…第一のリンク，６４…第二のリンク、６６．６８…ハブ部、７０…ピストン、７２，７４…圧力室、７６，７８…シリンダ部材、８０…ローラ回動角検出装置、８２…固定要素、８４…回動要素、８６，８８…軸受板、９０…回動角伝達手段、９２…回動要素８４の軸、９４…円板部材、９６…係合片、９８…軸、１００…係合片、１０２…係合溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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