(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、当該入力軸の外周部に設けられた入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力軸と前記入力側ディスクの間に設けたボールスプライン部と、前記入力軸と前記出力側ディスクとの間に設けたニードル軸受と、を備えたトロイダル型無段変速機において、
前記入力軸に、当該ニードル軸受が軸線方向に抜け出ることを防止するためのカラーを設け、
当該カラーは、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクの間に位置する前記入力軸の外周面にはめ合わされ、
前記入力軸の外周面の前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間の位置に、前記カラーの内周面との間に空間を形成する段差部を設け、
前記入力軸の外周面の前記段差部に油穴を設け、
前記カラーの内周面と前記入力軸の前記段差部の外周面との間には、前記油穴から前記空間を通して前記ボールスプライン部の各スプラインに潤滑油を供給するための共通の油路を形成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用の変速機などに用いて好適なトロイダル型無段変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車用変速機としては、図５から図７に示すようなトロイダル型無段変速機が知られている。
このトロイダル型無段変速機は、いわゆるダブルキャビティ型の高トルク用トロイダル型無段変速機であり、入力軸１の外周部に、入力側ディスク２，２と出力側ディスク３，３とが設けられている。入力軸１の中間部周囲には出力歯車４が回転自在に支持され、この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状の両端部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３がスプライン部係合されている。出力側ディスク３，３は、入力軸１との間に介在されたニードル軸受５，５によって、入力軸１の軸線Ｏを中心として回転自在に支持されている。また、入力側ディスク２，２は、入力軸１と共に回転するように、その入力軸１の両端部にボールスプライン部６，６を介して支持されている。図５中左方の入力側ディスク２とカム板７との間に備えられた皿板ばね８と、図５中右側の入力側ディスク２とローディングナット９との間に備えられた皿ばね１０は、各ディスク２，２，３，３の凹面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１（図６参照）の周面１１ａ，１１ａとの当接部に予圧を付与する。また、図５中左方の入力側ディスク２とカム板７との間には、ローディングカム式の押圧装置１２が備えられている。出力歯車４は、２つの部材の結合によって構成された仕切壁１３を介してハウジング１４内に支持されており、軸線Ｏを中心に回転自在とされ、かつ軸線Ｏ方向の変位が阻止されている。
【０００３】
このような構成の無段変速機は、入力軸１に回転力が入力されることにより、その回転と共に入力側ディスク２，２が同時に回転し、その回転がパワーローラ１１，１１によって出力側ディスク３，３に同時にかつ同一の変速比で伝達される。その出力側ディスク３，３の回転は、出力歯車４から伝達歯車１５および伝達軸１６などを介して出力軸１７に伝達される。
このような無段変速機においては、出力側ディスク３を回転自在に支持するニードル軸受５が軸線Ｏ方向にずれて定位置から外れることを阻止するために、それを抜け止めする必要がある。
【０００４】
従来、このようなニードル軸受５の抜け止め構造としては、例えば、特開平９−４２４００号公報および実開平６−１４６０４号公報に記載されたものがある。
前者の特開平９−４２４００号公報に記載されている抜け止め構造は、図５から図７のように、出力側ディスク３の内周面に環状の係止凹溝３ｂを形成し、その係止凹溝３ｂ内にはめ付けた止め輪１８によって、ニードル軸受５を抜け止めする構成となっている。一方、後者の実開平６−１４６０４号公報に記載されている抜け止め構造は、出力側ディスク３の内周面にカラーを内嵌固定し、そのカラーによってニードル軸受５を抜け止めする構成となっている。
また、これらの特開平９−４２４００号公報および実開平６−１４６０４号公報には、ボールスプライン部６に潤滑油を供給するために、図５および図７のように、ボールスプライン部６を構成する入力軸１の部分に、油穴１ａを設ける構成が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平９−４２４００号公報に記載されているように、出力側ディスク３の内周面に、止め輪１８をはめ付けるための環状の係止凹溝３ｂを形成した場合には、図６のように、変速比を大きくすべくパワーローラ１１が変位したときに、その係止凹溝３ｂに対して矢印Ｆ方向の応力が集中する。そのため、高トルクを伝達するときに、出力側ディスク３の耐久不足が生じるおそれがある。また、実開平６−１４６０４号公報に記載されているように、出力側ディスク３の内周面にカラーを内嵌固定した場合には、高トルクの伝達時に、そのカラーに出力側ディスク３の変形力が伝わって、そのカラーの耐久不足を生じるおそれがある。
また、ボールスプライン部６に潤滑油を供給するために、ボールスプライン部６を構成する入力軸１の部分に油穴１ａを設ける場合には、ボールスプライン部６におけるスプライン溝と同数の油穴１ａを設けることが必要となり、またボールスプライン部６と位相を合せた位置に油穴１ａを設けなければならず、油穴１ａの加工コストが高かった。
【０００６】
本発明は、出力側ディスクなどの耐力低下を招くことなく、出力側ディスク用のニードル軸受を抜け止めすることができ、さらに、入力側ディスク用のボールスプライン部に潤滑油を供給するための油路を簡易に形成して、コストダウンを図ることができるトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載のトロイダル型無段変速機は、入力軸と、当該入力軸の外周部に設けられた入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力軸と前記入力側ディスクの間に設けたボールスプライン部と、前記入力軸と前記出力側ディスクとの間に設けたニードル軸受と、を備えたトロイダル型無段変速機において、
前記入力軸に、当該ニードル軸受が軸線方向に抜け出ることを防止するためのカラーを設け、
当該カラーは、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクの間に位置する前記入力軸の外周面にはめ合わされ、
前記入力軸の外周面の前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間の位置に、前記カラーの内周面との間に空間を形成する段差部を設け、
前記入力軸の外周面の前記段差部に油穴を設け、
前記カラーの内周面と前記入力軸の前記段差部の外周面との間には、前記油穴から前記空間を通して前記ボールスプライン部の各スプラインに潤滑油を供給するための共通の油路を形成したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１から図４に基づいて説明する。これらの図において、前述した図５から図７と同様の部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【０００９】
図１は、本発明の第１の実施形態を説明するための要部の断面図である。
本例のトロイダル型無段変速機は、入力軸１の外周面に環状の係止凹溝１ｂを設け、その係止凹溝１ｂ内に、ニードル軸受５を抜け止めするための抜け止め部材として、止め輪２１をはめ付けた構成となっている。このように、入力軸１側に係止凹溝１ｂを設けるため、応力が集中するような係止凹溝を出力側ディスク３側に設ける必要がなく、結果的に、出力側ディスク３の耐力が向上することになる。
【００１０】
図２および図３は、本発明の第２の実施形態の説明図である。
本例のトロイダル型無段変速機は、入力軸１の外周面に、ニードル軸受５を抜け止めするための抜け止め部材として、セパレートタイプのカラー２２をはめ付けた構成となっている。そのカラー２２は、例えば、図３のように２つの部位２２ａ，２２ｂをボルトなどによって結合した構成となっている。このカラー２２をはめ付ける際には、分離させた部位２２ａ，２２ｂを入力軸１の外周面に沿わせてから、それらの部位２２ａ，２２ｂをボルトなどによって結合すればよい。このように、入力軸１側にカラー２２を取り付けるため、応力が集中するような係止凹溝を出力側ディスク３側に設ける必要がなく、結果的に、出力側ディスク３の耐力が向上することになる。
【００１１】
図４は、本発明の第３の実施形態を説明するための要部の断面図である。
本例のトロイダル型無段変速機は、入力軸１の外周面に、入力側ディスク２と出力側ディスク３との間に位置する入力軸１の外周面に、ニードル軸受５を抜け止めするための抜け止め部材としてのカラー２３をはめ合わせる構成となっている。カラー２３とニードル軸受５との対向面間、およびカラー２３と入力側ディスク２との対向面間には隙間Ｇ１，Ｇ２が形成されている。つまり、トルクが掛かったときの皿ばね、ディスク、およびトラニオンなどの変形分を考慮して、カラー２３の軸線Ｏ方向の長さが設定されている。また、カラー２３は、ボールスプライン部６におけるボールの抜け止め機能をも兼有する。
また、ディスク２，３の間に位置する入力軸１の外周面の段差部１ｃと、カラー２３の内面との間に形成される空間を利用して、ボールスプライン部６に潤滑油を供給する。すなわち、入力軸１の段差部１ｃに油穴１ｄを設け、その油穴１ｄから、段差部１ｃとカラー２３の内面との間に形成される空間を通して、ボールスプライン部６の各スプライン溝内に潤滑油を供給するための共通の油路を形成する。
【００１２】
このように、本例においても入力軸１側にカラー２３を取り付けるため、応力が集中するような係止凹溝を出力側ディスク３側に設ける必要がなく、結果的に、出力側ディスク３の耐力が向上することになる。また、入力軸１の段差部１ｃとカラー２３との間の空間を利用して、ボールスプライン部６の各スプライン溝内に潤滑油を供給するための共通の油路を形成するため、ボールスプライン部６を構成する入力軸１の部分に多くの油穴１ａを設ける必要がなく、そのボールスプライン部６から離れた入力軸１の部分に少数の油穴１ｄを簡易に形成して、コストダウンを図ることができる。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のトロイダル型無段変速機は、出力側ディスク用のニードル軸受が抜け出ることを防止するために、入力軸側に抜け止め部材を設けるため、応力が集中するような係止凹溝を出力側ディスク側に設ける必要がなく、結果的に、出力側ディスクの耐力を向上させることができる。
また、その抜け止め部材としては、入力軸の外周面に形成した係止凹溝にはめ付けられる止め輪を用いたり、入力側ディスクと出力側ディスクとの間に位置する入力軸の外周部にはめ合わされるカラーを用いることができる。
【００１４】
さらに、そのようなカラーを抜け止め部材として用いる場合には、そのカラーの内周面と入力軸の外周面との間の空間を利用して、入力側ディスク用のボールスプライン部に潤滑油を供給するための油路を形成することができる。この結果、ボールスプライン部を構成する入力軸の部分に油穴を設ける必要がなく、そのボールスプライン部から離れた入力軸の部分に油穴を簡易に形成して、コストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するための要部の半断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を説明するための要部の半断面図である。
【図３】図２におけるカラーの概略平面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態を説明するための要部の半断面図である。
【図５】従来のトロイダル無段変速機の構成例を説明するための断面図である。
【図６】図５における入力側ディスクと出力側ディスクとの間に備わるパワーローラ部分の説明図である。
【図７】図５のトロイダル無段変速機の要部の半断面図である。
【符号の説明】
１  入力軸
１ａ  油穴
１ｂ  係止凹溝
１ｃ  段差部
１ｄ  油穴
２  入力側ディスク
３  出力側ディスク
４  出力歯車
５  ニードル軸受
６  ボールスプライン部
７  カム板
８  皿板ばね
９  ローディングナット
１０  皿ばね
１１  パワーローラ
１２  押圧装置
１３  仕切壁
１４  ハウジング
１５  伝達歯車
１６  伝達軸
２１  止め輪（抜け止め部材）
２２、２３  カラー（抜け止め部材）
【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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【図６】
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【図７】
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