JPH05180293A - トラクションドライブ式無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 限られたスペースで充分なトルク容量を得る
とともに、トルク容量が同一の場合には大きな変速比を
得る。 【構成】 中間リング３０とインナ部品２０との接触部
を、相互の接触点が中間リング３０の偏心動作に伴って
外周方向へ移動するように傾斜させることにより、変速
時における無段変速機の回転軸心から中間リング３０と
インナ部品２０との接触点までの距離を中間リング３０
の半径よりも増大させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、同心円上に配置され
たアウタ部品及びインナ部品の回転軸心に対して中間リ
ングを偏心させることにより、これらのアウタ部品及び
インナ部品に対する中間リングの接触点を半径方向へ変
化させて変速比を無段階に変える形式のトラクションド
ライブ式無段変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の無段変速機としては、例えば１
９９９０年３月１日付で発行されたモータファンＶｏｌ
１１４．ＮＯ３に掲載されている「ジャガーのＣＶＴ」
を挙げることができる。

【０００３】図４に前記刊行物に開示されている無段変
速機の構成がスケルトン図で示されている。この図面に
おいてその構造を簡単に説明すると、相互に同心円上に
配置されたアウタ部品（入力側）５０及びインナ部品
（出力側）６０との間の空間部に中間リング７０が設け
られている。この中間リング７０は、アウタ部品５０及
びインナ部品６０の両方に接触しているとともに、アウ
タ部品５０及びインナ部品６０の回転軸心に対して偏心
させることが可能である。この偏心量に応じてアウタ部
品５０及びインナ部品６０に対する中間リング７０の接
触点が半径方向に関して変化し、それによって変速比が
可変となる。

【０００４】この無段変速機において伝達可能なトルク
容量は、図４で示すように前記中間リング７０の偏心量
ｅが最大時（最大変速時）における中間リング７０とイ
ンナ部品６０との接触点の位置で決定される。つまりこ
の接触点における中間リング７０の半径をＲａとしたと
き、伝達トルクＴは次の数式で表される。 Ｔ＝Ｆμ（Ｒａ−ｅ） ただしＦは前記接触点での押しつけ力、μは接触点の摩
擦係数である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように前記無段変
速機の変速時においては、中間リング７０とインナ部品
６０との接触点が中心方向へ移動するように、このイン
ナ部品６０の接触面の傾斜が設定されている。このため
変速機のトルクＴを決定する前記の半径（Ｒａ−ｅ）
が、中間リング７０の半径Ｒａより小さくなる。したが
って無段変速機の設置スペースが限られている場合は大
きな伝達トルクが得られないこととなる。

【０００６】本発明の技術的課題は、変速時における変
速機の回転軸心から中間リングとインナ部品との接触点
までの距離を中間リングの半径よりも増大させることに
より限られたスペースで充分なトルク容量を得ることで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のトラクションドライブ式無段変速機は次の
ように構成されている。すなわち入力側及び出力側の関
係にあり、かつ互いに同心円上で相対回転するように配
置されたアウタ部品及びインナ部品と、これらのアウタ
部品及びインナ部品の間でこれらの回転軸心に対して偏
心動作可能に設けられた中間リングとを備え、この中間
リングの偏心量に応じて前記アウタ部品及びインナ部品
に対する中間リングの接触点を半径方向に関して変化さ
せ、これにより入力側と出力側との変速比を可変とした
トラクションドライブ式無段変速機において、前記中間
リングとインナ部品との接触部を、相互の接触点が中間
リングの偏心動作に伴って外周方向へ移動するように傾
斜させている。

【０００８】

【作用】前記構成において、無段変速機の変速にあたっ
ては中間リングとインナ部品との接触点が外周方向へ移
動するようにこの中間リングを偏心させる。したがって
変速時には、変速機の回転軸心から前記接触点までの距
離が中間リングの偏心分だけ増大することとなる。この
距離が無段変速機のトルク容量を支配するため、同じ設
置スペースの変速機であればより大きなトルク容量を得
ることが可能となる。

【０００９】

【実施例】次に本発明の実施例を図面にしたがって説明
する。 実施例１ 図１に無段変速機の概要が断面図で示されている。この
図面で明らかなように無段変速機はアウタ部品１０、イ
ンナ部品２０及び中間リング３０を基本として構成され
ている。

【００１０】前記アウタ部品１０及びインナ部品２０は
互いに同心円上に配置されている。これらのアウタ部品
１０及びインナ部品２０と一体に形成されているシャフ
ト１２，２２は同軸線上に位置している。これらのシャ
フト１２，２２は、図示しない変速機のハウジングなど
に対し、ベアリングによりそれぞれ回転自在に支持され
ている。またインナ部品２０のシャフト２２の先端部
は、アウタ部品１０の軸心部に対してベアリング２６に
より支持されている。

【００１１】前記アウタ部品１０の内周及びインナ部品
２０の外周には、環状溝形状の接触部１４，２４がそれ
ぞれ形成されている。アウタ部品１０の接触部１４は、
その内部の両側面が外周方向に向かって拡がるような傾
斜をもっている。そしてインナ部品２０の接触部２４
は、その内部の両側面が中心方向に向かって拡がるよう
な傾斜をもっている。

【００１２】前記中間リング３０はアウタ部品１０及び
インナ部品２０の間の空間部に組込まれている。この中
間リング３０のサポート３２は、前記シャフト１２，２
２の軸心に対して中間リング３０の軸心を偏心させれる
ような支持構造になっている。このサポート３２外周の
両側には外周接触部材３６がそれぞれスプライン３３に
より組付けられ、サポート３２内周の両側には内周接触
部材３８が同じくスプライン３４によりそれぞれ組付け
られている。

【００１３】したがってこれらの各接触部材３６，３８
は、前記サポート３２と共に回転可能で、かつサポート
３２に対して軸線に沿った方向へ移動可能となってい
る。そして各接触部材３６，３８とサポート３２との間
には弾性体（皿ばね）３７，３９がそれぞれ組込まれて
いる。これにより外周接触部材３６のそれぞれは、その
弾性体３７の力により前記アウタ部品１０における接触
部１４内の両側面に押しつけられている。また内周接触
部材３８のそれぞれは、その弾性体３７の力により前記
インナ部品２０における接触部２４内の両側面に押しつ
けられている。

【００１４】前記構成の無段変速機において、その変速
操作は前記中間リング３０をアウタ部品１０及びインナ
部品２０の回転軸心に対して偏心させることで行われ
る。つまり中間リング３０の偏心動作によってアウタ部
品１０及びインナ部品２０の接触部１４，２４に対する
中間リング３０の外周接触部材３６及び内周接触部材３
８の接触点が半径方向に関して変化し、もって前記両シ
ャフト１２，２２の間での変速比が変化する。

【００１５】またこの変速操作時においては、前記イン
ナ部品２０の接触部２４と中間リング３０の内周接触部
材３８との接触点が外周方向へ移動するように、この中
間リング３０を偏心動作させている。このため図２で示
すように中間リング３０を最も偏心させたとき（最大変
速時）において、変速機の回転軸心（シャフト１２，２
２の軸心）からインナ部品２０の接触部２４と中間リン
グ３０の内周接触部材３８との接触点までの距離は、中
間リング３０における内周接触部材３８の半径Ｒ１に中
間リング３０の偏心量ｅを加えた値（Ｒ１＋ｅ）とな
る。

【００１６】したがってこの値（Ｒ１＋ｅ）に支配され
る無段変速機のトルク容量Ｔは、次の数式１で表される
ように増大する。

【００１７】

【数１】Ｔ＝Ｆμ（Ｒ１＋ｅ）

【００１８】なお上記の数式１においてＦは前記弾性体
３９による接触部２４と内周接触部材３８との間の押し
つけ力、μは接触部２４と内周接触部材３８との間の摩
擦係数である。

【００１９】図１及び図２においてアウタ部品１０のシ
ャフト１２を入力軸とし、インナ部品２０のシャフト２
２を出力軸とし、中間リング３０における外周接触部材
３６の半径をＲ２としたとき、変速比ｒは次の数式２で
表される。

【００２０】

【数２】

【００２１】また図４で示されている従来の無段変速機
において、中間リング７０におけるインナ部材６０との
接触点での半径をＲａとし、同じく中間リング７０にお
けるアウタ部品５０との接触点での半径をＲｂとしたと
き、その変速比ｒ′は次の数式３で示すようになる。

【００２２】

【数３】

【００２３】そこで図２及び図４において偏心量ｅは同
じとし、かつ Ｒ２＝Ｒｂ Ｒａ＝Ｒ１−ｅ とした場合、変速比ｒ，ｒ′は共に減速比であるので、
これらの関係を次の数式４で表すことができる。

【００２４】

【数４】

【００２５】これによりｒ＞ｒ′が成立することとな
り、前記インナ部品２０の内周側にスペースの余裕があ
る場合、本実施例ではトルク容量を同一としたときに変
速比を大きくとることが可能となる。

【００２６】実施例２ 図３にアウタ部品１０及びインナ部品２０と、中間リン
グ３０との接触関係が前記実施例１の場合とは逆に設定
された構成が示されている。すなわち本実施例では、ア
ウタ部品１０及びインナ部品２０の接触部１４，２４の
外側面に、中間リング３０の外周接触部材３６及び内周
接触部材３８が外側からそれぞれ押しつけられた構造と
なっている。このため両接触部１４，２４の外側面は、
実施例１の場合とは逆の傾斜に設定されており、これに
よって実施例１と同様の機能を果たすようになってい
る。

【００２７】

【発明の効果】このように本発明は、最大変速時の中間
リングとインナ部品との接触点の位置で決定されるトル
ク容量を大きくできるので、無段変速機のサイズ（設置
スペース）を優先した設計の場合は伝達トルクの面で有
利となり、またトルク容量が同一の場合には大きな変速
比をとることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の無段変速機の概要を表した断面図で
ある。

【図２】中間リングを最も偏心させたとき（最大変速
時）のスケルトン図である。

【図３】実施例２の無段変速機を表した断面図である。

【図４】従来の無段変速機を表したスケルトン図であ
る。

【符号の説明】

１０ アウタ部品 ２０ インナ部品 ３０ 中間リング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力側及び出力側の関係にあり、かつ互
   いに同心円上で相対回転するように配置されたアウタ部
   品及びインナ部品と、これらのアウタ部品及びインナ部
   品の間でこれらの回転軸心に対して偏心動作可能に設け
   られた中間リングとを備え、この中間リングの偏心量に
   応じて前記アウタ部品及びインナ部品に対する中間リン
   グの接触点を半径方向に関して変化させ、これにより入
   力側と出力側との変速比を可変としたトラクションドラ
   イブ式無段変速機において、 前記中間リングとインナ部品との接触部を、相互の接触
   点が中間リングの偏心動作に伴って外周方向へ移動する
   ように傾斜させていることを特徴としたトラクションド
   ライブ式無段変速機。