JPH07508578A - トロイダル・レース回転牽引型変速比連続可変変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 トロイダル・レース回転牽引型・速比連　可　速装置本発明はトロイダル・レー ス回転牽引型の変速比連続可変変速装置（ｒＣＶＴＪ　）に関し、詳細にいえば 制御された可変油圧源に接続されたシリンダ内で運動可能なピスト／に、各ロー タのキャリッジを直結することによって、牽引変速ローラの向きを油圧で制御す るタイプのローラ制御装置に関する。近年のいくつかの特許文献、たとえばＷ０ ９０１０５８６Ｇには、制御された油圧を受けるピストンへの各ローラの直結が 各ローラの角度方向を、したがって、入力ディスクから出力ディスクヘ該ローラ によって伝えられる変速比を常に適切な値に充分に維持することができるトロイ ダル・レース変速装置が記載されている。このような見かけ上単純なローラ制御 方法の効率の鍵となるのは、角度方向の取りうる範囲内で各ローラが取る各角度 方向に対する、ＣＶＴがその一部となっている駆動系全体の必須パラメータ（操 作員の要求、エンジン負荷および速度、最終出力速度など）の所与の組合せに関 して、各ローラが受ける固有のトルク負荷があることである。

制御システムは、すべての必須パラメータを表す入力を受け取り、ローラが希望 する方向をさがし、その向きを維持するように、その方向に関連したトルク反力 に合致した適切な油圧を７リング内で設定する。

ローラがこのように制御されるＣＶＴを実際に使用する際に遭遇する問題の１つ は、単純なピストンの中心が、そのピストンが７リング内で往復するときに、直 線運動を行うのに対し、ローラが向きを変えるときにトロイダル・レースＣｖＴ のローラの中心に必要な運動が直線運動ではないことである。それどころか、ロ ーラの中心は入力および出力ディスク上に形成された協働するレースの表面が輪 郭に対応していなければならない仮想トーラスの中心円の円周に沿って前後に短 い距離を移動できなければならない。したがって、ローラの中心は弧を描いて移 動しなければならない。これに適応するために、文献ＷＯ９０１０５８６０に記 載されている実施例のほとんどにおいて、ピストンの７−リング・リングは一部 球状の外面を何し、ピストンが該リングとのシール接触を失うことなく／リンダ 内で若干傾斜することを可能としている。このような設計は実用的なものではあ るが、単純なピストンよりも慎重な製造および組立てを必要とするものであり、 特に、ビストノの傾斜によって生じるピストン・ロッドのウオノプルに適応する ために、該ロッドがシリンダを貫通する個所における特殊シールを必要とする。

また、ピストンが復動式である場合（ＷＯ９０１０５８６０のいくつかの実施例 におけるように）、ピストンの後面に取り付けられたダミー・ロフトが、シリン ダの後端壁を貫通する個所に第２の特殊／−ルという複雑なものを必要とするた め、ピスト／の対向面の面積の不均衡を回避するのが実用上困難となる。

特許明細書ＧＢ−Ａ−１６００９７２およびＧＢ−Ａ−１６００９７３は両方と もトロイダル・レース回転牽引型のＣＶＴに関するものであり、ローラが油圧に よって制御され、かつ単純なピボット・シマインドによってピストンに連結され ているリンクにより、各ローラが非傾斜ピストンに連結されているそれぞれの発 明の例を示している。しかしながら、これらの例はすべて２つの顕著な特徴を共 通に有している。第１に、ピストンは単動のものだけであり、これらのピストン はこれら２件の文献の発明が目的としている発電機またはその他の航空機用装器 に取り付ける必要のあるものである。第２に、これらの例において、ピストンと シリンダの間の接触は各ローラとＣＶＴの固定構造との間の有効な接触の唯一の 軌跡を構成するものではない。これは各ローラをピストンに連結しているリンク もピストンから離隔した側においてローラから離隔するように延びており、リン クの離隔した側の端部にあるスビゴ１トが固定したスロットと係合し、このスロ ットによって制約されているからである。

本発明は／リンダ内で従来の運動をする復動ピストンを使用するが、そのビスト ノをローラに連結して、ローラの中心が必要な弧状運動を行うことができ、各ロ ーラの角度方向がローラとともに運動する構造とＣＶＴの固定構造の間の単一の 接触軌跡よって適切に決定されるようにする手段の必要性を認識したことからな されたものである。本発明はその内容を本明細書の開示に含まれるものとして解 釈されるべき請求の範囲によって定義されるものであり、また本発明は添付図面 に示すようにローラ制御装置およびＣＶＴも含むものである。本発明の実施例を 、図面を参照して説明する。

第１図はトロイダル・レース回転牽引ＣＶＴの基本部分の略図である。

第２図はｌｆｔ！Ｉのローラおよび関連するピストン・シリンダ・ユニブトの、 ローラの直径と／リンクの軸線を含む面で取った断面図である。

第３図は池のピストン・フランジ・ユニットの同様な断面図である。

第１図は共通軸を中心として回転可能な出力ディスクｌと入力ディスク２を示し ており、後者は／ナフト４を介して動力源３によって駆動される。ディスクｌお よび２にはレース６および７が形成されており、該レースの表面は同一の共通軸 ５を有する仮想トーラスの輪郭部の一部に一致している。トーラスの輪郭の池の 部分は８のＶ５ｍで示されている。通常３個で、軸５を中心として均等な角距離 で配置されている１組のローラ９はディスク２と１の間の間隙にかかっており、 レース７および６と接触して回転することによって、これらの門で牽引力を伝達 する。軸１１を中心として回転するようにキャリッジ１０内のベアリングに取り 付けられているこれらのローラのうちの一つが第１図に示されている。キャリツ ノ１０とローラ９が矢印１２で示されるように傾斜することによって向きを変え て、ディスク２からディスク！へ伝えられる速度比を変えるのは明かである。ロ ーラ９がレース７と比較的小さい半径で接触し、かつレース６と比較的大きな半 径で接触した場合には、出力ディスクｌは人力ディスク２よりも低速で回転し、 変速装置は低い変速比となる。逆に、ローラがレース７および６とそれぞれ比較 的大きい半径および比較的小さい半径で接触したときには、出力ディスク１は入 力ディスク２よりも高速で回転し、変速装置は高い変速比となる。このような変 速装置は当分野の技術者が詳細に理解しているものであり、多くの特許文献およ びその他の技術文献の主題となっているものである。

第２図は詳細図であり、軸１１を中心として回転できるように、ローラ・キャリ ツノの第１部分ｌＯ内のベアリング１３に取り付けられたローラ９を示している 。ローラ・キャリッジは、第１部分五ｏ１．′：固定されたリンク・シャフト１ ４の形態の第２部分も含んでいる。第２の部分は、フランジ１６内で移動可能な ビストノＩ５、導ｔ！＋９．２０によりポンプ２！、２２および圧力制御バルブ ２３．２４にそれぞれに接続されている対向したチェツバ１７および１８を備え た復動装置に連結されている。バルブ２３．２４を操作することによって、ポン プがらチェンバ１７．１８へ給送される作動油の圧力を変更して、ビストノ１５ がローラ９に及ぼす力を制御し、この力がローラが受ける希望するトルク反力を １＜ランスさせるようにすることができる。

図示のように、製造を簡単にするために、フランジ１６は２５ａでＣＶＴの固定 構造２５ｂに堅固に取り付けられた外部ハウジング２５を設けることができ、ま たこれを比較的粗い仕上げとし、ピストンが接触する部分にはより精度の高い内 部ライナ２６を設けることもできる。ハウジング２５およびライナ２６には、フ リンジの軸２９と同軸な円形端部開口２７および２８が形成されている。

本発明によれば、一部球状の外面を備えたワブ／ヤ３０がリンク・シャフト１４ の離隔端部に圧入され、かつビストノ１５のディスク状コアないし中央部材３２ 内の対応する一部球状中央キャビテイに嵌合している。コア３２は２つの部分３ ３．３４で形成されたスリーブ内に収められている。部分３３はキャビテイ２８ のリンク・／−ル３７を貫通しているシャンク３６、およびコア・ディスク３２ の一方側面に圧入される大径フランジ付き端部３９を有している。部分３４は同 様にキャピテイ２７のリング・シール４２を貫通しているノヤンク４１．および コア３２の他方側面に圧入される大径フランジ付き端部４３を有している。使用 時にピストン１５のピストン・リングを構成する環状シール４５が、フランジ３ ９と４３の間のギャップに適宜嵌合されている。

ビストノ１５はフランジ１６内での単純な前後運動に制限され、ピストンと／リ ンクの軸線は常に一致する（２９に沿って）ようになっているが、ノゴイノト３ ０／３１の接触している一部球状面によってもたらされる運動の自由と、シャッ ク３６の内壁とその／ヤング内のリンク・シャフト１４との間の十分な間隙によ って、ローラ９の中心４７が湾曲経路４８に追従することが可能となる。この経 路は第１図の仮想トーラスの中心円の円周の部分に対応している。ローラ９が実 際にはディスクｌと２の開のキャスタ角をつけて取り付けられると考えられるた め、その軸２９はローラの中心４７を通る面に対して常に傾斜しており、伝達軸 ５に対して直角となるので、ピストン１５には常に若干の側圧がかかることにな る。リング・シール４５は効率の良いピストン・リングとしての働きおよびこの 側圧に耐えることの両方に適しているものではないので、リング・／−ル３７お よび４２をこのような圧力に耐え、かつピストンとフランジの軸線を常に一致さ せておくために強化および／または増強（たとえば、第３図のスラスト・リング ５６）するのが有利である。

この構造の利点としては、まず、ピストン・コア３２の中心へのリンク・／ヤフ ト１４の結合が単純となることが挙げられる。第２に、）ｉＩインドによっても たらされる相対運動の自由度がある。第３に、中実なピストン・コア３２の仕上 げ精度が高くないことが挙げられる。これはこのコアに嵌合されるはるかに軽い スリーブ部品３３．３４によって、精度をもたらすことができるからである。

第３図の代替構造において（図を単純なものとするために、第２図の油圧回路構 成部品１９〜２４は省略されている）、中実な一部球形端部５０がリンク・シャ フト１４に形成されており、そのリンクの内部ボア５１はンヤンク４１の内部５ ２によってフランジ・ケーシング２５の端部チェンバ５３と連通している。チェ ンバ５３を導管５４によって、潤滑油源５５に連結し、第２図に示すように、潤 滑油をローラ９に届ける経路を、キャリフン・ポート１０に形成したボート５６ によって作り出すこともできる。

補正帯の写しくｎ訳文）提出帯（特許法第１８４条の８）平成６年１２月２８日

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．作動することによってピストンの向きを、したがって、変速比を制御する油 圧ピストン・シリンダ・ユニットにローラ・キャリッジが連結されているトロイ ダル・レース回転牽引型の運続可変変速比変速装置における、あるいは該変速装 置用のローラ制御ユニットであって、該制御ユニットが固定支持構造に取り付け られたシリンダと、ピストンと、該ピストンと関連するローラのキャリッジの間 の接続部とを備えており、該制御ユニットにおいて、ピストンのシリンダ内での 連動が制約されて、シリングとピストンの軸線が常に一致するようになっており 、ピストンおよびローラ・キャリッジがピストン本体内に配置されたピボット・ ジョイントによって連結されているローラ制御ユニットにおいて、ピストンが複 動型であり、ピストンとシリンダの間の接触軌跡がローラ・キャリッジが固定支 持構造と接触を行う唯一の軌跡を構成することを特徴とする前記ローラ制御ユニ ット。
2. ２．ピボット・ジョイントがポール・ジョイントであることを特徴とする、請求 の範囲第１項に記載のローラ制御ユニット。
3. ３．ピストンがキャリッジが結合される中央部材と、小直径の軸方向端部と中央 部材が嵌合する大直径の中央領域を有する包囲チューブ状スリーブとを具備して いることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載のローラ制御ユニット。
4. ４．スリーブが中央部材を中心とするリング状間隙によって分離された２つの部 分からなっており、間隙がピストンとシリンダの間の摺動シールを行うピストン リングに適合していることを特徴とする、請求の範囲第３項に記載のローラ制御 ユニット。
5. ５．スリーブの２つの軸方向端部がそれぞれシリンダの２つの端部壁に形成され た対応するキャビティ内の摺動シールを貫通しており、スリーブの中央部分がシ リンダ本体内で摺動ずるときに、スリーブの端部がこれらのキャビティ内で摺動 するようになっていることを特徴とする、請求の範囲第３項に記載のローラ制御 ユニット。
6. ６．案内手段がスリーブ端部とシリンダ端部壁キャビティの間に間挿されており 、ピストンにかかる側圧を阻止し、ピストンとシリンダの軸線が常に一致するこ とを援助することを特徴とする、請求の範囲第５項に記載のローラ制御ユニット 。
7. ７．スリーブ端部とシリンダ端部壁キャビティの間の案内手段が、同じ位置に設 けられている摺動シールから分離していることを特徴とする、請求の範囲第６項 に記載のローラ制御ユニット。
8. ８．チューブ状スリーブの中空な内部がピストンの中央部材に関するローラ・キ ャリッジのピボット運動に適合するのに必要な間隙をもたらすことを特徴とする 、請求の範囲第３項に記載のローラ制御ユニット。
9. ９．ローラ・キャリッジの一部に潤滑剤の供給のための内部ポアが形成されてお り、該ポアの一端がローラと連通しており、他端がスリーブのポアによって潤滑 剤源と連通していることを特徴とする、請求の範囲第３項に記載のローラ制御ユ ニット。
10. １０．請求の範囲第１項に記載のローラ制御ユニットを含んでいるトロイダル・ レース回転牽引型のＣＶＴ。