(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周にらせん溝軌道を形成した内側部材と、
内周にらせん溝軌道を形成した外側部材と、
上記２つのらせん溝軌道間に介装される複数のボールと、
上記複数のボールを保持する複数のポケットが形成された円環状の保持器とを備えたボールねじ式の送り装置であって、
上記内側部材のらせん溝軌道の一端部に上記保持器に対して周方向に係合して、上記保持器の軸方向の動きを規制する第１のストッパを設け、
上記外側部材のらせん溝軌道の他端部に上記保持器に対して周方向に係合して、上記保持器の軸方向の動きを規制する第２のストッパを設け、
上記内側部材と外側部材とが軸方向に相対移動して最短縮状態に至ると、上記第１のストッパが上記保持器の周方向の一方の端面に周方向に係合すると共に上記第２のストッパが上記保持器の周方向の他方の端面に周方向に係合して短縮が止り、上記保持器の軸方向の動きが規制されることを特徴とする送り装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送り装置において、
上記第１,第２のストッパは、断面が上記周方向の長軸と上記軸方向の短軸を有する楕円形状であることを特徴とする送り装置。
【請求項３】
請求項１に記載の送り装置において、
上記ストッパは、上記内側部材のらせん溝軌道または上記外側部材のらせん溝軌道に形成された孔に打ち込まれ、外周に形成された突起が、上記孔に食い込んでいることを特徴とする送り装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の送り装置を備えたことを特徴とする無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、無段変速機においてプーリを軸方向に変位させるのに用いられる送り装置およびそれを備えた無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、送り装置としては、内側部材と外側部材それぞれのらせん溝間に介装される複数のボールと、このボールを内側部材と外側部材それぞれのらせん溝の一方側から他方側に循環させるサーキュレータチューブとから構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記サーキュレータチューブを用いた従来の送り装置では、構成が大型となり重くなる。
【０００４】
そこで、ボールを保持する保持器を備え、ボールを循環させないタイプの非循環式保持器付きボールねじ式送り装置が提案されている。
【０００５】
この保持器付きボールねじ式送り装置では、保持器が軸方向に抜け出さないように、保持器に軸方向に係合するストッパを内側部材または外側部材に固定していたが、このストッパが軸方向寸法を増大させていた。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、より小型化を図れる送り装置およびそれを備えた無段変速機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の送り装置は、外周にらせん溝軌道を形成した内側部材と、
内周にらせん溝軌道を形成した外側部材と、
上記２つのらせん溝軌道間に介装される複数のボールと、
上記複数のボールを保持する複数のポケットが形成された円環状の保持器とを備えたボールねじ式の送り装置であって、
上記内側部材のらせん溝軌道の一端部に上記保持器に対して周方向に係合して、上記保持器の軸方向の動きを規制する第１のストッパを設け、
上記外側部材のらせん溝軌道の他端部に上記保持器に対して周方向に係合して、上記保持器の軸方向の動きを規制する第２のストッパを設け、
上記内側部材と外側部材とが軸方向に相対移動して最短縮状態に至ると、上記第１のストッパが上記保持器の周方向の一方の端面に周方向に係合すると共に上記第２のストッパが上記保持器の周方向の他方の端面に周方向に係合して短縮が止り、上記保持器の軸方向の動きが規制されることを特徴としている。
【０００８】
この請求項１の発明では、内側部材および外側部材に設けたストッパが、保持器に対して周方向に係合して、保持器の軸方向の動きを規制するから、ストッパが保持器に対して軸方向に係合する場合に比べて、ストッパに加わる力を小さくでき、ストッパの小型化を図れる。また、ストッパを、保持器に周方向に係合するように配置すればよいから、軸方向寸法の縮小を図れる。
【０００９】
また、この請求項１の発明では、２つのストッパが、内側部材と外側部材とに分けて設けられているので、ストッパ配置スペースを内側部材と外側部材とで分担できる。したがって、内側部材または外側部材の一方に２つのストッパが設けられている場合に比べて、全体の軸方向寸法を小さくすることができる。
【００１０】
また、一実施形態の送り装置では、上記ストッパは、断面形状が円形である場合の周方向の断面係数よりも、周方向の断面係数が大きくなるような断面形状である。
【００１１】
この一実施形態では、上記ストッパを、断面形状が円形である場合の周方向の断面係数よりも、周方向の断面係数が大きくなるような断面形状(例えば、楕円や長方形)にしたから、ストッパ強度を維持しつつ軸方向寸法の縮小を図れる。
【００１２】
また、一実施形態の送り装置では、上記ストッパは、上記保持器に対して周方向に係合する面が面取りされていない。
【００１３】
この一実施形態では、上記ストッパは、上記保持器に対して周方向に係合する面が面取りされていないから、ストッパの周方向係合面は保持器の周方向端面に対して真っ直ぐに係合でき、保持器の回転を確実に停止させることができる。また、ストッパに斜め方向の力が加わらないから、ストッパの抜けを防止できる。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載の送り装置において、
上記ストッパは、上記内側部材のらせん溝軌道または上記外側部材のらせん溝軌道に形成された孔に打ち込まれ、外周に形成された突起が、上記孔に食い込んでいることを特徴としている。
【００１５】
この請求項３の発明では、ストッパの外周に形成された突起を、らせん溝軌道に形成された孔に食い込ませるから、圧入が容易になり、かつ、らせん溝軌道へのストッパの固定を堅固にできる。また、孔の公差を緩和でき、かつ、軌道表面に焼き入れが施されていても、突起が塑性変形するから、圧入が容易になる。
【００１６】
また、請求項４の発明の無段変速機は、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の送り装置を備えたことを特徴としている。
【００１７】
この請求項４の発明では、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の送り装置を備えたことで、コンパクトな無段変速機を実現できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１９】
図１に、この発明の送り装置の実施の形態の断面を示す。この実施形態は、外周にらせん溝軌道１Ａが形成された内筒部材１と、内周にらせん溝軌道２Ａが形成された外筒部材２と、上記らせん溝軌道１Ａと２Ａとの間に配置され、保持器３で保持された複数のボール５からなる。
【００２０】
上記外筒部材２のらせん溝軌道２Ａの基部側の一端には貫通孔６が形成され、この貫通孔６に外周側からストッパピン７が打ち込まれている。また、上記内筒部材１のらせん溝軌道１Ａの基部側の一端には貫通孔８が形成され、この貫通孔８に内周側からストッパピン１０が打ち込まれている。図３に、内筒部材１の内周側から打ち込まれたストッパピン１０がらせん溝軌道１Ａに突き出している様子を示す。
【００２１】
図２に模式的に示すように、内筒部材１に打ち込まれたストッパピン１０は、保持器３の周方向の端面３Ａに対して周方向に係合する。また、外筒部材２に打ち込まれたストッパピン７は、保持器３のもう１つの周方向の端面３Ｂに周方向に係合する。
【００２２】
図２に示すように、保持器３は、ボール５を、らせん溝軌道１Ａ,２Ａに沿って、ほぼ等間隔で保持するように、周方向に所定間隔を隔てて複数のスリット状ポケット１１を有している。このポケット１１は、各３個のボール５を保持している。なお、図２に示すように、ストッパピン１０,７が係合する端面３Ａ,３Ｂが存在する列では、スリット状ポケット１１よりも短いスリット状ポケット１２が形成されていて、このポケット１２は、２個のボール５を保持している。
【００２３】
この実施形態では、図１に示した最短縮状態から、外筒部材２に対して内筒部材１を、矢印Ｚの方向に反時計回りに回転させることで、保持器３,ボール５および外筒部材２を一体に矢印Ｙの軸方向に直線移動させて、伸長させることができる。また、内筒部材１を矢印Ｚと逆の時計回りに回転させることで、保持器３,ボール５および外筒部材２を一体に矢印Ｙの逆方向に直線移動させて、収縮させることができる。ここで、上記最短縮状態に至ると、ストッパピン１０が保持器３の端面３Ａに周方向に係合し、ストッパピン７が端面３Ｂに係合して、内筒部材１と保持器３,ボール５,外筒部材２との相対回転が止まり、それ以上の収縮が止まる。
【００２４】
このように、この実施形態では、ストッパピン１０が保持器３の端面３Ａに周方向に係合することで、内筒部材１に対して保持器３がストッパピン１０を越えて基部１Ｂ側に移動することを防ぐ。また、ストッパピン７が端面３Ｂに周方向に係合することで、外筒部材２に対して保持器３がストッパピン７を越えて基部２Ｂ側に移動することを防ぐ。
【００２５】
したがって、この実施形態では、ストッパが保持器に対して軸方向に係合する場合に比べて、ストッパピン７,１０に加わる力を小さくでき、ストッパピン７,１０の小型化を図れる。また、ストッパピン７,１０を、保持器３に周方向に係合するように配置すればよいから、軸方向の配置スペースを低減でき、軸方向寸法の縮小を図れる。
【００２６】
また、この実施形態では、２つのストッパピン７,１０が、内側部材１と外側部材２とに分けて設けられているので、ストッパ配置スペースを内側部材１と外側部材２とで分担できる。したがって、内側部材１または外側部材２の一方に２つのストッパピンが設けられている場合に比べて、全体の軸方向寸法を小さくすることができる。したがって、この実施形態の送り装置を備えることで、無段変速機のコンパクト化を図ることができる。
【００２７】
また、この実施形態では、上記ストッパピン７,１０は、保持器３に対して周方向に係合する周面７Ａ,１０Ａと端面７Ｂ,１０Ｂとの角が面取りされていない。したがって、図５(Ｂ)に示すように、ストッパピン７,１０の周方向係合面７Ａ,１０Ａは、保持器３の周方向端面３Ｂ,３Ａから軸直角方向の力を受けて、保持器３の回転を確実に停止させることができる。また、図５(Ａ)に示すように、ストッパピン１００の角が面取りされている場合、この面取りされた角面１０１に、保持器３の端面が当接すると、ストッパピン１００に斜め方向の力が加わって、ストッパピン１００が抜け出す可能性がある。これに対し、この実施形態によれば、ストッパピン７,１０は、保持器３から軸直角方向の力を受けるので、ストッパピンが抜け出すこと防止できる。
【００２８】
なお、上記実施形態では、ストッパピン７,１０を断面円形の円柱形状にしたが、断面を回転方向に長軸を有し軸方向に短軸を有する楕円形としてもよい。この場合には、断面円形の場合に比べて、周方向の断面係数を大きくでき、軸方向寸法の縮小を図れる。
【００２９】
また、ストッパピン７,１０に替えて、図４(Ａ),(Ｂ)に示すように、圧入する部分の外周に径方向に突出した断面三角形状の突起４１を有する突起付きストッパピン４２を採用してもよい。この場合、上記突起４１を、孔６,８に食い込ませるから、らせん溝軌道２Ａ,１Ａへの固定を堅固にでき、かつ、圧入が容易になる。また、孔６,８の公差を緩和でき、かつ、軌道表面に焼き入れが施されていても、突起４１が塑性変形するから、圧入が容易である。
【００３０】
尚、上記実施形態では、内側部材を内筒部材１としたが、内側部材が中実の軸部材であってもよい。また、上記実施形態では、ストッパピンを内筒部材１と外筒部材とに設けたが、外筒部材のらせん溝軌道の軸方向の両端にストッパピンを設けた場合は参考例となる。また、内筒部材のらせん溝軌道の軸方向の両端にストッパピンを設けた場合は参考例となる。また、上記実施形態では、保持器３のポケット１１,１２を軸方向に延びるスリット状としたが、ボール５を１つづつ保持する円形ポケットとしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明のボールねじ式の送り装置は、内側部材および外側部材に設けたストッパが、保持器に対して周方向に係合して、保持器の軸方向の動きを規制するから、ストッパが保持器に対して軸方向に係合する場合に比べて、ストッパに加わる力を小さくでき、ストッパの小型化を図れる。また、ストッパを、保持器に周方向に係合するように配置すればよいから、軸方向寸法の縮小を図れる。
【００３２】
また、請求項１の発明は、２つのストッパが、内側部材と外側部材とに分けて設けられているので、ストッパ配置スペースを内側部材と外側部材とで分担できる。したがって、内側部材または外側部材の一方に２つのストッパが設けられている場合に比べて、全体の軸方向寸法を小さくすることができる。
【００３３】
また、一実施形態では、上記ストッパを、断面形状が円形である場合の周方向の断面係数よりも、周方向の断面係数が大きくなるような断面形状(例えば、楕円や長方形)にしたから、ストッパ強度を維持しつつ軸方向寸法の縮小を図れる。
【００３４】
また、一実施形態では、上記ストッパは、上記保持器に対して周方向に係合する面が面取りされていないから、ストッパの周方向係合面は保持器の周方向端面に対して真っ直ぐに係合でき、保持器の回転を確実に停止させることができる。また、ストッパに斜め方向の力が加わらないから、ストッパの抜けを防止できる。
【００３５】
また、請求項３の発明は、ストッパの外周に形成された突起を、らせん溝軌道に形成された孔に食い込ませるから、圧入が容易になり、かつ、らせん溝軌道へのストッパの固定を堅固にできる。また、孔の公差を緩和でき、かつ、軌道表面に焼き入れが施されていても、突起が塑性変形するから、圧入が容易になる。
【００３６】
また、請求項４の発明の無段変速機は、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の送り装置を備えたことで、コンパクトな無段変速機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明のボールねじ式送り装置の実施形態の半断面図である。
【図２】  上記実施形態の内筒部材,保持器,ボール、ストッパピンの嵌合状態を示す模式図である。
【図３】  上記実施形態の内筒部材にストッパピンが打ち込まれている様子を示す模式図である。
【図４】  図４(Ａ)は上記実施形態のストッパピンの変形例としてのダウエルピンの端面図であり、図４(Ｂ)は上記ダウエルピンを打ち込んでいる様子を示す断面図である。
【図５】  図５(Ａ)は角が面取りされたストッパピンに保持器の周方向端面が当接している様子を示す図であり、図５(Ｂ)は面取りされていない本実施形態のストッパピンに保持器の周方向端面が当接している様子を示す図である。
【符号の説明】
１…内筒部材、１Ａ…らせん溝軌道、１Ｂ…基部、２…外筒部材、
２Ａ…らせん溝軌道、３…保持器、３Ａ,３Ｂ…端面、５…ボール、
６,８…貫通孔、７,１０…ストッパピン、７Ａ,１０Ａ…周面、
７Ｂ,１０Ｂ…端面、１１,１２…スリット状ポケット、４１…突起、
４２…突起付きストッパピン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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