JP2000507667A - ローラアセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 トロイダルレース回転牽引変速機あるいは同様な装置において使用されるローラアセンブリ（１０）は、変速機潤滑回路からの冷却オイルがキャリッジ内の、および／または、キャリッジから伸延する二つの特別に配置されたスプレーバー（３８，３９）内の孔を介してローラリムにスプレーすることができるように流路（３３）を備えているキャリッジ（１９）に取り付けられたローラを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】 ローラアセンブリ 技術分野 本発明は、ローラおよび使用中にそれらを冷却することに関する。本発明は、 高速で、且つ、ローラを挟むようにローラと接触する二つの相対する面からの高 負荷を直径方向の両端に加えられた状態で回転しなければならないローラに関す るものであるが、これ以外のものを排除するものではない。このように、本発明 は、特に、トロイダルレース回転牽引型の変速機において使用されるローラに関 する。 背景技術 このような変速機においては、ディスクおよびローラの、また、牽引流体の冷 却は、常に重要な考慮事項である。当該技術分野で知られているように、薄膜内 で発生した剪断力により牽引力がディスクとローラの間で伝達されるように、流 体は、薄膜の形態でローラとディスクのトロイダルレースの間に常に存在して、 金属と金属との接触を防止しなければならない。実際には、膜内で発生した廃熱 は、牽引力を伝達している間に、特定量の流体がレースとローラの間の「ニップ 」がない状態で移動した場合に急速に消散する。ディスクに関しては、それらが 作られた焼き入れ鋼の熱伝導率は、特別に高いわけではない。しかしながら、各 々のレースの全領域は、その協同するローラと瞬間的に接触する領域に比べて大 きく、また、変速機により伝達される比が絶え間なく変化するので、これらの接 触領域の位置も頻繁に変化しがちである。したがって、慣用の潤滑技術は、ディ スクの過熱を防止するのに通常十分である。 しかしながら、ローラについては状況は異なっている。すなわち、熱入力は円 周に常に集中する。ローラリムは実際には半径方向断面で見て丸められていると いう事実により熱入力の集中は悪化し、そのため、牽引流体の膜を介在させるこ とによるローラとレースの間の瞬間的な「接触」は、ローラ軸に平行な方向で測 定したときに小さくなりがちである。 英国特許出願番号ＧＢ−Ａ−２２８２１９６は、冷却流体が中空ローラ支持ア ームを介してローラ表面に与えられる上記の型の変速機のためのローラアセンブ リを開示している。流体はローラ外側表面の反対側に位置する単一の出口を通っ て、ローラを冷却流体に浸す。 本発明の目的は、このようなローラの冷却のための改善された装置を提供する ことである。 発明の開示 したがって、本発明は、キャリッジに取り付けられたローラと、冷却液体の流 れをローラに導いてこれによりローラアセンブリ動作期間中にローラから熱を除 去する導管とを含んでおり、導管は、冷却液体をローラの向き合う側の部分に向 かわせるために配置された少なくとも二つの向き合う側におかれた出口を含んで いるトロイダルレース回転牽引変速機において使用されるローラアセンブリを提 供する。 好ましくは、出口はローラキャリッジ内に一対の出口を含み、その出口は冷却 液体をローラの外側接触表面に向かわせるように配置されている。 各々の出口は二つの孔を含み、各々の孔は冷却液体のストリームをローラの外 側接触表面の異なった部分に向けるように、他方に対して角度が付けられている ことが有利である。 特定の有利な配置においては、孔は、冷却液体をその上流および下流の両方に 向けるように、互いに対して角度が付けられている。 代替あるいは追加の配置においては、アセンブリは、ローラリムを部分的に巡 って延びるがローラリムから半径方向に間隔が空けられている一つ以上のスプレ ーバーを含んでいる。 好ましくは、各々のスプレーバーは、冷却液体をローラに向かわせるための複 数の出口を含んでいる。 出口は、冷却液体のストリームをローラに向かわせるように動作するノズルを 含んでいることが有利である。 特に好都合な配置においては、そのスプレーバー、あるいは、各々のスプレー バーは、ローラが装置の或る他の部分と接触する位置に、あるいは、その近くに 冷却液体を向けるように配置されている。 最適な結果を得るために、そのスプレーバー、あるいは、各々のスプレーバー は、ローラが装置の前記他の部分との接触がなくなる位置に、あるいは、その近 くに冷却液体を向けるように配置されている。 冷却液体は、使用中に取り付けられる装置の潤滑回路からアクセスされること が都合がよい。 また本発明は、ローラ制御シリンダの複動ピストンに作動的に連結されたキャ リッジに取り付けられたローラを含んでおり、その制御シリンダは、ピストンを キャリッジに連結するステムを含んでおり、また、ローラへの冷却流体の輸送の ためのステムを通る流路を有しており、ステムは、ステムに対するどのような軸 方向の負荷も複動ピストンの対向表面に対する反対の作用により少なくとも部分 的に反作用を受けるように、冷却流体の加圧作用に曝される端面を有し、また、 複動ピストンは冷却流体の加圧作用に同様に曝される対向面を有しているトロイ ダルレース回転牽引変速機において使用されるローラアセンブリも提供する。 互いに対向する表面は、その中に流体が与えられるキャビティを形成するよう に作用し、アセンブリは、更に流体をキャビティに供給するためにキャビティ内 に軸方向に延びる供給パイプを含んでいることが有利である。 配置は、ピストンの軸方向の位置に無関係にキャビティへの流体の供給を容易 にするために、流体の供給を受け入れるために配置され、複動ピストン内の軸方 向に延び、また、供給パイプに対して移動可能である流路を更に含んでいること が好都合である。 図面の簡単な説明 本発明の実施態様が添付の図面を参照して説明されるが、これらは単なる例で ある。 図１は、トロイダルレース回転牽引型（図示せず）の変速機において使用する ローラアセンブリの斜視図である。 図２は、このアセンブリおよび別の設計のローラアセンブリの両方の軸方向断 面である。 図３は、図２の矢印ｘ−ｘ方向で見た部分断面図であり、排出孔の第１の配置 を示す。 図４は、図２の矢印ｘ−ｘ方向で見た部分断面図であり、排出孔の第２の配置 を示す。 図５は、別の形態のローラアセンブリの断面図である。 図６は、本発明のローラを組み込むことができる型の連続可変伝達装置の概略 図である。 発明を実施するための最良の形態 図面に描かれたローラアセンブリ１０においては、参照番号１２はローラを示 し、番号１４，１５は支持キャリッジ１９の中央シャフト１７の回転のために取 り付けられたベアリングを示す。キャリッジ１９のローラ支持部分は、ステム部 分２１に固定される。その端部２１ａにおいて、ステム２１は次に既知の型のロ ーラ制御シリンダ２７のピストン２５内に球面継手２３により支持される。ピス トンの移動は、ピストンのいずれかの側の圧力を変化させることにより達成する ことができる。端部２１ａは開放されており、また、ローラアセンブリ１０を変 速機の所定位置に固定する（図６参照）ために、変速機ケーシングの３２で模式 的に示された適当な取り付けソケットに受け入れられる中空プラグ内２９で移動 する。 図２から、ローラキャリッジ１９およびピストンステム２１が流路３３のネッ トワークを備えていることが判る。これにより、冷却液体を、たとえば５０で模 式的に示された変速機の潤滑回路からのオイルを、取り付けソケット３２等を介 してローラキャリッジ１９を通してローラリムに隣接する二つの排出孔３５，３ ６に供給することが可能となる。 排出孔は、冷却流体のスプレーあるいはストリーム（ジェット）を生成して、 それをローラ１２の適切な部分に向けることができるノズルの形態で設けるのが 最適である。図２の断面は単純な先細ノズルを示しているが、各種の形態のノズ ルを使用することができ、また、最終的な形態は要求される流れパターンに依存 することが理解されるであろう。 しかしながら、図１の好適な実施形態においては、ローラアセンブリは、リム が変速機の入力および出力ディスクに接触する（固定された）位置４１の下流の ローラリムの回りを部分的に沿って延びる二つの湾曲したスプレーバー３８，３ ９を代替的にあるいは付加的に備えており、また、二つのスプレーバーは、冷却 液体のストリームを、最も熱い点である接触位置４１に、あるいは、その直ぐ下 流に向けるように動作する端部ノズルあるいは孔４０で終端することが好都合で あり、これによりそこでの冷却効果が最大となる。図示されるように、ノズルは 、冷却流体を向けたい点に近接して配置され、また、流体の個別の流れを生成す るようにされる。このような配置は、ローラ表面の冷却の特に効果的な方法を提 供し、したがって、高い冷却速度が要求されるときに有用である。図１における 破線は、アセンブリの動作中にスプレーバー３８，３９により供給される冷却流 体のストリームを図式的に示す。図２のノズル３５，３６も、ローラ表面４１に 近接していることから同様に有用であり、また、好ましくは、ストリーム生成ノ ズルの形態で設けられる。 ここで図３および図４を参照すると、本発明の単純な形態においては、すなわ ち、スプレーバー３８，３９がない配置においては、多数のノズルあるいは孔の 配置を採用することができることが判るであろう。たとえば、冷却流体がローラ １２の表面４１に当たるように、一対の互いに反対側に配置されたノズル３５， ３６が、キャリッジ１９（図２も参照）の両側に設けられて、互いの方向にスプ レーあるいはストリームを向けるように配置された図３の配置を採用することが できる。図４に示されるように、複数のノズルあるいは孔を、キャリッジ１９の 各々の側に採用することができる。図４の特定の例においては、一対のノズル３ ５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂがキャリッジ１９のそれぞれの側に設けられてい る。第１の対のノズル３５ａ，３５ｂは、それらが流体流れをローラ１２の異な った領域に向けるように、互いに対してそれぞれ角度が付けられている。好まし くは、各々の対のノズルは、一方が流体のストリームをそれらの位置の上流に向 けるが、他方は流体をその下流に向けるように、互いに対して角度が付けられて いる。他方の対３６ａ，３６ｂのノズルは、同様に配置されて向けられる。実際 の角度位置は、装置の特定の要求に大きく依存するが、一方のノズルストリーム をローラアセンブリの長手軸に対して約３０°の角度を付け、また、下流の他方 を同様の角度とすることにより、スプレーがローラ表面４１に接触する前に過剰 な拡散が発生することなく効率的な冷却パターンを提供する。しかしながら、当 業者にとっては他の可能性も存在するであろう。これに加えて、図３および図４ からノズル配置の組み合わせを採用することも可能であろう。 図５は、ステム２１の端部２１ａに対する冷却流体の供給に関係する特徴以外 は図２に示されたものと実質的に同じであるローラアセンブリ１０の別の形態を 示す。この特定の配置においては、冷却流体は、軸方向に延びる供給パイプ６２ を介してステム２１の内部６０に供給される。このパイプは、端部２１ａに対し て作用してローラの軸方向の位置に影響を与えることがある領域３３に流体が漏 出することを防止する環状シール６４を備えている。供給パイプは、ステム２１ の端面６５と複動ピストン２５の対向表面６６の間に形成されたキャビティ６１ の中に延びている。供給パイプをローラ機構のピストン部分２５の中に延ばすこ とにより、流体圧力は表面６５に対して作用するが、その作用はピストンアセン ブリ２５の部分である対向表面６６に及ぼされた圧力により反作用を受けるとい うことが理解されるであろう。加圧された冷却流体がローラアセンブリの軸位置 に及ぼすどのような作用も、二つの対向表面６５，６６の適切な寸法決めにより 最小化、あるいは、おそらく除去することができる。わすかの移動作用は、供給 導管の端部表面の存在が原因となって生じるかもしれないが、これも同様に、注 意深い設計により、減少させ、あるいは、更には除去することができる。図５に 示されるように、供給パイプ６２は、動作中に前後に移動するとき供給パイプ６ ２の外側で摺動する複動ピストン２５内に形成された軸方向に延びる流路内を軸 方向に延び、これにより、ピストン２５の軸位置に無関係にキャビティに対する 流体の効率的な供給が確実なものとされる。 ここで図６を簡単に参照すると、新たに提案されたローラアセンブリ１０と共 に使用するのに適した変速機は、一対の入力ローラディスク６２，６４と一対の 出力ローラディスク８０，８２を含んでおり、これらの全ては、当該技術分野で 良く知られている方法で入力シャフト７０に取り付けられるので、ここではこれ 以上詳細には説明しない。シャフトの第１の端部７０ａは、たとえば、車両のエ ンジンにより駆動され、その回転は、入力ディスクとそれらの間に配置されたロ ーラ１２を介して出力ディスク８０，８２に伝達される。出力ディスク８０，８ ２は、チェーン駆動装置７１を介して遊星歯車ギアボックス（図示せず）に連結 され、次いで、遊星歯車ギアボックスは、たとえば、車両の伝達装置に連結され た出力シャフト７２を駆動する。出力シャフト７２に設けられたギアホイール７ ４は、クラッチ制御可能な状態でシャフトに係合可能であり、入力軸７０の永久 的に係合したギアと噛み合い、これにより、必要なときにはいつでも、出力シャ フトに対する直接駆動を与える。説明されたような変速機は、上述されたような 、また、添付された図面の図１から図５に示されたようなローラアセンブリであ ること以外は慣用の形態のものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年２月１８日（１９９８．２．１８） 【補正内容】 補正請求の範囲 １．キャリッジ（１９）に取り付けられたローラ（１２）と、冷却液体の流れ をローラに導いてこれによりローラアセンブリ装置の動作期間中にローラから熱 を除去する導管とを含んでおり、前記導管は、冷却液体をローラの向かい合う側 の部分に向かわせるために配置された少なくとも二つの相互に向かい合う位置に おかれた出口（３５，３６）を含んでいるトロイダルレース回転牽引変速機にお いて使用されるローラアセンブリであって、各々の出口（３５，３６）が、冷却 流体のストリームをローラ（１２）の外側接触表面の異なった部分に向けるよう に、互いに対して角度が付けられている二つ以上の孔を含んでいることを特徴と するアセンブリ。 ２．前記キャリッジは、冷却液体をローラ（１２）の前記外側接触面に向かわ せるために配置された前記二つの互いに反対側に置かれた出口（３５，３６）を 含んでいる請求項１に記載のアセンブリ。 ３．前記孔は、冷却液体をローラ（１２）の前記外側接触表面の上流および下 流の両方に向けるように、互いに対して角度が付けられている請求項１または請 求項２に記載のアセンブリ。 ４．ローラ（１２）の外側接触表面に部分的に沿って延びるがローラから半径 方向に間隔が空けられている少なくとも一つのスプレーバーを含んでいる請求項 １ないし請求項４のいずれか１項に記載のアセンブリ。 ５．前記少なくとも一つのスプレーバーは、複数の出口（４０）を含んでいる 請求項４に記載のアセンブリ。 ６．前記出口は、ノズルを含んでいる請求項１ないし請求項５のいずれか１項 に記載のアセンブリ。 ７．少なくとも一つのスプレーバーは、ローラが変速機の他の部分と接触する あるいは接触がなくなる位置に、あるいは、その近くに冷却液体を向けるように 配置されている請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載のアセンブリ。 ８．冷却液体は、使用中に前記アセンブリが取り付けられる変速機の潤滑回路 からアクセスされる請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のアセンブリ 。 ９．前記キャリッジ（１９）はステム（２１）によりローラ制御シリンダ（２ ７）の複動ピストン（２５）に作動的に連結されており、ステム（２１）は導管 への冷却流体を輸送するためのステムを通る流路（３３）を有しており、ステム （２１）が冷却流体の加圧作用に曝される端面を有し、複動ピストン（２５）が 冷却流体の加圧作用に同様に曝される対向面を有していて、ステム（２１）に対 するどのような軸方向の負荷も複動ピストン（２５）の対向表面に対する反対の 作用により少なくとも部分的に反作用を受ける請求項１に記載のローラアセンブ リ。 １０．互いに対向する表面は、その中に冷却流体が与えられるキャビティ（６ １）を形成するように作用し、アセンブリは、更に流体をキャビティに供給する ためにキャビティ内に軸方向に延びる供給パイプ（６２）を含んでいる請求項９ に記載のアセンブリ。 １１．ピストンの軸方向の位置に無関係にキャビティへの流体の供給を容易に するために、供給パイプに対して移動可能であり、かつ流体の供給を受け入れる ように複動ピストン内に軸方向に延びる流路をさらに有する請求項１０に記載の アセンブリ。 １２．請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の一つ以上のローラア センブリを含んでいるトロイダルレース回転牽引変速機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ロビンソン，レスリー・ケンドリック イギリス国・ピイアール５ １エイチエ ヌ・プレストン・レイランド・セダーウッ ド ドライブ・31 (72)発明者 パターソン，メルヴィン・ジョン・ジョー ジ イギリス国・ピイアール７ ２エイチエ ヌ・コーリー・ギリブランド ウォーク ス・83

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．キャリッジに取り付けられたローラと、冷却液体の流れをローラに導いて これによりローラアセンブリ動作期間中にローラから熱を除去する導管とを含ん でおり、導管は、冷却液体をローラの反対側の部分に向かわせるために配置され た少なくとも二つの互いに反対側に置かれた出口を含んでいるトロイダルレース 回転牽引変速機において使用されるローラアセンブリ。 ２．出口はローラキャリッジ内に一対の出口を含み、前記出口は冷却液体をロ ーラの外側接触表面に向かわせるように配置されている請求項１に記載のアセン ブリ。 ３．各々の出口は二つの孔を含み、各々の孔は冷却液体のストリームをローラ の外側接触表面の異なった部分に向けるように、他方に対して角度が付けられて いる請求項２に記載のアセンブリ。 ４．孔は、冷却液体をその上流および下流の両方に向けるように、互いに対し て角度が付けられている請求項３に記載のアセンブリ。 ５．ローラリムを部分的に巡って伸延するがローラリムから半径方向に間隔が 空けられている一つ以上のスプレーバーを含んでいる請求項１ないし請求項４の いずれか１項に記載のアセンブリ。 ６．各々のスプレーバーは、冷却液体をローラに向かわせるための複数の出口 を含んでいる請求項５に記載のアセンブリ。 ７．出口は、冷却液体のストリームをローラに向かわせるように動作するノズ ルを含んでいる請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のアセンブリ。 ８．そのスプレーバー、あるいは、各々のスプレーバーは、ローラが装置の或 る他の部分と接触する位置に、あるいは、その近くに冷却液体を向けるように配 置されている請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載のアセンブリ。 ９．そのスプレーバー、あるいは、各々のスプレーバーは、ローラが装置の前 記他の部分との接触がなくなる位置に、あるいは、その近くに冷却液体を向ける ように配置されている請求項８に記載のアセンブリ。 １０．冷却液体は、使用中に取り付けられる装置の潤滑回路からアクセスされ る請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のアセンブリ。 １１．実質的にここで説明されたような、および／または、添付図面の図１か ら図を参照して図示されたようなローラアセンブリ。 １２．請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載された一つ以上のロー ラアセンブリを含んでいるトロイダルレース回転牽引変速機。 １３．ローラ制御シリンダの複動ピストンに作動的に連結されたキャリッジに 取り付けられたローラを含んでおり、前記制御シリンダは、ピストンをキャリッ ジに連結するステムを含んでおり、また、ローラへの冷却流体の輸送のためのス テムを通る流路を有しており、前記ステムは、ステムに対するどのような軸方向 の負荷も複動ピストンの対向表面に対する反対の作用により少なくとも部分的に 反作用を受けるように、冷却流体の加圧作用に曝される端面を有し、また、複動 ピストンは冷却流体の加圧作用に同様に曝される対向面を有しているトロイダル レース回転牽引変速機において使用されるローラアセンブリ。 １４．互いに対向する表面は、その中に流体が与えられるキャビティを区画す るように作用し、アセンブリは、更に流体をキャビティに供給するためにキャビ ティ内に伸延する軸方向に伸延する供給パイプを含んでいる請求項１３に記載の ローラアセンブリ。 １５．ピストンの軸方向の位置に無関係にキャビティへの流体の供給を容易に するために、流体の供給を受け入れるために配置された複動ピストン内の軸方向 に伸延し、また、供給パイプに対して移動可能である流路を更に含んでいる請求 項１４に記載のローラアセンブリ。