无级变速器的制作方法

专利名称：无级变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够使输入输出间的旋转速度(转速)无级变化的无级变速器。
背景技术：
以往，已知有所谓的牵引行星机构的无级变速器，该无级变速器具备具有第一旋转中心轴的可相对旋转的多个旋转元件；和转动部件，该转动部件具有与该第一旋转中心轴平行的不同的第二旋转中心轴，以第一旋转中心轴为中心放射状配置多个，利用对置配置的第一旋转元件和第二旋转元件夹持各转动部材，并且将各转动部材配置在第三旋转元件的外周面上。在这种无级变速器中，通过使该转动部材倾斜转动来使第一旋转元件和第二旋转元件之间的旋转比变化，从而使输入输出间的旋转速度无级变化。例如，在下述的专利文献1中，作为这种无级变速器，公开了在太阳轮(第三旋转元件)的外周面上放射状配设多个球(转动部材)，通过使该太阳轮沿轴线方向移动而使球倾斜转动的无级变速器。另外，在下述的专利文献2中，记载了将具有手动变速器的换挡杆的卡合槽的压片设置于换挡拨叉，通过使该卡合槽的一侧面倾斜，来防止由换挡拨叉对套筒的斜压的换挡拨叉的操作机构。专利文献1日本特表2009-541663号公报专利文献2日本特开2002-139149号公报然而，在这种无级变速器中，在转动部材中的与第一旋转元件以及第二旋转元件的接触部分分别产生反方向的摩擦力(牵引力)。而且，对于转动部材而言，由于其各自的接触部分相对于转动部材的重心偏移，所以产生由反方向的摩擦力引起的自旋矩。通常，在转动部材的倾斜转动机构中，为了使该倾斜转动动作顺畅，而在部材之间设置间隙。因此， 转动部材沿自旋矩的方向旋转该间隙的量，转动部材的旋转中心轴(第二旋转中心轴)有可能偏离该力矩方向。该偏离与转动部材的旋转方向和第三旋转元件(太阳轮)的旋转方向的偏离有关，因而，在以往的这种无级变速器中，有可能降低扭矩的传递效率。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种无级变速器，能够改善这种以往例所具有的不良，并能够抑制扭矩传递效率的降低。为了达成上述目，本发明一种无级变速器，其特征在于，设有第一旋转元件和第二旋转元件，该第一旋转元件和该第二旋转元件对置配置且能够相对旋转，并且具有共用的第一旋转中心轴；转动部件，其被支承轴支承为旋转自如，该支承轴具有上述第一旋转中心轴以外的第二旋转中心轴，并且上述转动部件被上述第一旋转元件和上述第二旋转元件夹持而能够传递该第一旋转元件和该第二旋转元件之间的扭矩；变速控制部，其通过使上述转动部件倾斜转动而使上述第一旋转元件和第二旋转元件之间的旋转比发生变化；推动部，当上述推动部向轴线方向移动时，朝向与上述转动部件所产生的自旋矩对应的上述支承轴的倾斜运动方向相反的方向推动上述支承轴；和推力传递部，其基于上述转动部件所产生的自旋矩，将从该转动部件施加来的上述轴线方向的推力传递给上述推动部。在此，优选上述推动部用于推动上述支承轴，以使上述第二旋转中心轴被校正成上述自旋矩产生前的理想旋转中心轴。此外，优选上述推动部为以使上述支承轴朝向上述推动方向移动而呈倾斜的且与该支承轴接触的接触面。此外，优选上述推力传递部具备可动部件，上述可动部件能够相对于上述转动部件进行朝向与上述推力对应的轴线方向的相对移动，且能够使上述推动部沿上述轴线方向而与该可动部件呈一体地移动。在上述无级变速器中，上述无级变速器设有第三旋转元件，上述第三旋转元件具有上述第一旋转中心轴并且具有成为多个上述转动部件的转动面的外周面，其中该多个上述转动部件是以该第一旋转中心轴为中心呈放射状配置的，上述第三旋转元件能够相对于上述第一旋转元件和第二旋转元件进行相对旋转；和第四旋转元件，上述第四旋转元件具有上述第一旋转中心轴，能够相对于上述第一旋转元件 第三旋转元件进行相对旋转，且能够使上述各转动部件以上述第一旋转中心轴为中心进行旋转，上述无级变速器构成为 能够使上述第一旋转元件 第四旋转元件中任一个旋转元件不以上述第一旋转中心轴为中心进行旋转。进而，优选上述推动部设置于经由上述支承轴而对上述转动部件进行保持的保持部件。此外，优选在经由上述支承轴保持对上述转动部件进行保持的保持部件设置有上述推动部，上述第四旋转元件具备该保持部件。本发明所涉及的无级变速器，由于传递推力的推动部能够朝向与使支持轴倾斜运动方向相反的方向推回支承轴，所以能够使第二旋转中心轴接近理想旋转中心轴或者与理想旋转中心轴一致，能够使伴随着自旋矩的产生而倾斜的转动部材的旋转方向接近理想旋转方向或者与理想旋转方向一致。由此，在该无级变速器中，能够利用推力来抑制扭矩的传递效率的降低。


图1是表示本发明所涉及的无级变速器的一例的局部剖视图。图2是表示行星球的倾斜转动机构的一例的图。图3是表示行星球的倾斜转动机构的一例的图。图4是从图1中的箭头X的方向观察的仅主要部分的概念图，在行星球上产生朝向一方的自旋矩时的图。图5是表示自旋矩产生时从行星球向太阳轮施加的推力的图。图6是从图1中的箭头X的方向观察的仅主要部分的概念图，是表示推动部的动作前后的状态的图。图7是从图1中的箭头X的方向观察的仅主要部分的概念图，是表示产生朝向另一方的自旋矩时推动部的动作前后的状态的图。符号说明1...无级变速器；10...第一旋转部材(第一旋转元件)；20...第二旋转部材(第二旋转元件)；30...太阳轮(第三旋转元件)；40...行星架(第四旋转元件)； 41...第一圆盘部；41al...倾斜面；41a...槽；42...第二圆盘部；4加1...倾斜面； 42a...槽；50...行星球(转动部材、第五旋转元件)；51...支持轴；51a、51b...球体; 60...轴(变速器旋转轴)；61...固定轴；62...可动轴；Rl...第一旋转中心轴；R2...第二旋转中心轴；RBURB2. · ·向心轴承；SPUSP2. · ·花键；SRl SR4. · ·弹性挡环。
具体实施例方式以下基于幅图对本发明所涉及的无级变速器的实施例进行详细说明。另外，本发明并不受该实施例限定。[实施例]基于图1至图7对本发明所涉及的无级变速器的实施例进行说明。最初，使用图1对本实施例的无级变速器的一例进行说明。图1的符号1表示本实施例的无级变速器。构成该无级变速器1的主要部分的无级变速机构是所谓的牵引行星机构，该牵引行星机构具备第一至第四的旋转元件10、20、30、40，该第一至第四的旋转元件10、20、30、 40具有共用的第一旋转中心轴Rl且能够进行相互间的相对旋转；多个第五旋转元件50，该多个第五旋转元件50分别具有与该第一旋转中心轴Rl在后述的基准位置平行的其他的第二旋转中心轴R2 ；和配置在第一至第四的旋转元件10、20、30、40的旋转中心的作为变速器旋转轴的轴60。对于该无级变速器1而言，通过使第二旋转中心轴R2相对于第一旋转中心轴Rl倾斜，并使第五旋转元件50倾斜转动，来改变输入输出间的变速比。以下，只要没有特别提及，将沿着该第一旋转中心轴R1、第二旋转中心轴R2的方向称作轴线方向，将绕该第一旋转中心轴Rl的方向称作周方向。此外，将与该第一旋转中心轴Rl正交的方向称作径向，其中，将朝向内方的一侧称作径向内侧，将朝向外方的一侧称作径向外侧。在该无级变速器1中，将第一至第四的旋转元件10、20、30、40中的任一个旋转元件固定而不向周方向旋转，余下的旋转元件能够沿周方向旋转。在该无级变速器1中，在第一旋转元件10、第二旋转元件20、第三旋转元件30和第四旋转元件40之间进行经由了各第五旋转元件50的扭矩的传递。例如，在该无级变速器1中，第一至第四的旋转元件10、20、30、40中的一个旋转元件成为扭矩(动力)的输入部，余下的旋转元件中的至少一个成为扭矩的输出部。因此，在该无级变速器1中，成为输入部的某旋转元件和成为输出部的某旋转元件之间的旋转速度(转速)的比成为变速比。 例如，该无级变速器1配设在车辆的动力传递路径上。此时，该输入部与发动机、电动机等的动力源侧连结，该输出部与驱动轮侧连结。在该无级变速器1中，将向作为输入部的旋转元件输入扭矩时的各旋转元件的旋转动作称作正驱动，将向作为输出部的旋转元件输入与正驱动时相反方向的扭矩时的各旋转元件的旋转动作称作反驱动。例如，该无级变速器1， 按照先前的车辆的例示，像加速等那样从动力源侧向作为输入部的旋转元件输入扭矩而使该旋转元件旋转时成为正驱动，像减速等那样从驱动轮侧向作为输出部的旋转中的旋转元件输入与正驱动时相反方向的扭矩时成为反驱动。在该无级变速器1中，以轴60的中心轴(第一旋转中心轴Rl)为中心放射状配置多个第五旋转元件50。该各自的第五旋转元件50被对置配置的第一旋转元件10和第二旋转元件20夹持，并且配设在第三旋转元件30的外周面上。此外，各自的第五旋转元件50， 进行以自身的旋转中心轴(第二旋转中心轴R2)为中心的自转。进而，如果第四旋转元件 40未成为上述的固定对象时，则第五旋转元件50与该第四旋转元件40 —起旋转，进行以第一旋转中心轴Rl为中心的公转。该无级变速器1，通过将第一以及第二旋转元件10、20中的至少一方向第五旋转元件50按压，在第一至第四的旋转元件10、20、30、40与第五旋转元件50之间产生适当的摩擦力(牵引力)，能够进行它们之间的扭矩的传递。此外，该无级变速器1，使各自的第五旋转元件50在包含自身的第二旋转中心轴R2和第一旋转中心轴Rl 的平面上倾斜转动，使第一旋转元件10和第二旋转元件20之间的旋转速度(转速)的比发生变化，从而改变输入输出间的旋转速度(转速)的比。在此，在该无级变速器1中，第一以及第二旋转元件10、20发挥行星齿轮机构中的齿圈的功能。此外，第三旋转元件30作为牵引行星机构的太阳轮发挥功能，第四旋转元件 40作为行星架发挥功能。此外，第五旋转元件50作为牵引行星机构中的球型小齿轮发挥功能。以下，将第一以及第二旋转元件10、20分别称作“第一以及第二旋转部材10、20”。此外，将第三旋转元件30称作“太阳轮30”，将第四旋转元件40称作“行星架40”。此外，将第五旋转元件50称作“行星球50”。以下，以行星架40成为上述的固定对象的情况为例进行详细说明。第一以及第二旋转部材10、20，是将第一旋转中心轴Rl作为旋转轴的圆盘部材 (盘)、圆环部材(环)，被配设成沿轴线方向对置并夹入各行星球50。在该例示中，双方均为圆盘部材。具体而言，在该第一以及第二旋转部材10、20中，在中心形成有用于插入轴60 的圆形贯通孔。第一以及第二旋转部材10、20，能够经由推力轴承等(省略图示)相对于轴 60沿周方向相对旋转。此外，该第一以及第二旋转部材10、20，具有与后面详述的各行星球 50的径向外侧的外周曲面接触的接触面。该各自的接触面例如形成为，与行星球50的外周曲面的曲率相等的曲率的凹圆弧面、与该外周曲面的曲率不同曲率的凹圆弧面、凸圆弧面或者平面等的形状。在此，在后述的基准位置的状态下以从第一旋转中心轴Rl至与各行星球50的接触部分的距离为相同长度的方式形成各自的接触面，第一以及第二旋转部材10、 20相对于各行星球50的各自的接触角成为相同的角度。该接触角是从基准到与各行星球 50的接触部分的角度。在此，将径向设为基准。该各自的接触面，相对于行星球50的外周曲面呈点接触或者面接触。此外，各自的接触面形成为，当从第一以及第二旋转部材10、20 朝向行星球50施加轴线方向的力时，对该行星球50施加径向内侧且倾斜方向的力。另外， 在此处例示的无级变速器1中，将第一旋转部材10设为输入侧，将第二旋转部材20设为输出侧，将该第一旋转部材10与动力源侧连结，并且将第二旋转部材20与驱动轮侧连结。太阳轮30成型为以第一旋转中心轴Rl为旋转轴的圆筒状。在该太阳轮30的外周面中，多个行星球50放射状大致等间隔配置。因而，在该太阳轮30中，该外周面成为行星球50的自转时的转动面。该太阳轮30，只要能够通过自身的旋转动作而使各自的行星球 50转动(自转)，也能够伴随着各自的行星球50的转动动作(自转动作)而旋转。此外， 在该太阳轮30中，在其内周面的轴线方向的中间部分设置有环状部30a。环状部30a的两侧面成为与第一旋转中心轴Rl正交的环状面。在此，太阳轮30以能够相对于插入该环状部30a的内方的轴60在周方向相对旋转的方式进行支持。该支持是经由在太阳轮30和轴60之间配设的向心轴承RBI、RB2进行的。使向心轴承RBI、RB2的外圈(outer race)与太阳轮30的内周面嵌合。优选该外圈的环状侧面与环状部30a的环状侧面抵接。此外，使该向心轴承RB1、RB2的内圈(inner race)与轴60 (具体而言为后述的可动轴62)的外周面嵌合。太阳轮30和可动轴62，被在它们之间嵌合的向心轴承RBI、RB2限制相互间的向轴线方向的相对移动。在该无级变速器1中，为了使该限制更牢固，配置用于禁止该相对移动的部材。在此，作为该部材利用安装于可动轴62的外周面的弹性挡环SR1、SR2。该弹性挡环SR1、SR2以用从可动轴62的外周面突出的大致环状侧面夹入组装后的向心轴承RB1、 RB2所露出的侧面的方式抵接。行星架40，具有以第一旋转中心轴Rl为中心轴的第一圆盘部41和第二圆盘部 42，该第一圆盘部41和第二圆盘部42在轴线方向对置配置。各自的行星球50配置在该第一以及第二圆盘部41、42之间。在该行星架40中，将第一圆盘部41或者第二圆盘部42中的一方配设在轴60中的后述的固定轴61，将另一方配设在可动轴62。在该例示中，将第一圆盘部41安装于固定轴61，将第二圆盘部42安装于可动轴62。在此，如上所述，本实施例的行星架40成为固定对象，不进行使各自的行星球50 公转那样的向周方向的旋转。另一方面，在本实施例中，如后所述，由于该行星架40具有构成各自的行星球50的倾斜转动机构的变速制御部的功能，所以需要在第一圆盘部41和第二圆盘部42的相互间向周方向相对旋转。因此，在该行星架40中，将第一圆盘部41或者第二圆盘部42中的一方安装成相对于轴60不相对旋转，并且将另一方安装成能够相对于轴60相对旋转。在此，使第一圆盘部41能够旋转，使第二圆盘部42不能旋转。在该例示中，不进行固定轴61和可动轴62的相互间的相对旋转，此外，也不使固定轴61、可动轴62 向周方向旋转。因此，第一圆盘部41经由轴承等(省略图示)被安装成能够相对于该固定轴61在周方向相对旋转。另一方面，第二圆盘部42被安装成相对于可动轴62在周方向不相对旋转。由此，行星架40无法进行如使各自的行星球50公转那样的整体上相对于轴60 向周方向的相对旋转，但能够在第一圆盘部41和第二圆盘部42的相互间进行向周方向的相对旋转。进而，第一圆盘部41也被安装成相对于该固定轴61不向轴线方向相对移动。此外，第二圆盘部42被安装成相对于可动轴62不在轴线方向相对移动。该第二圆盘部42通过相对于可动轴62嵌合，能够限制相对于该可动轴62向轴线方向相对移动。在该无级变速器1中，为了使该限制更牢固，此处也配置用于禁止该相对移动的部材。在此，作为该部材利用安装于可动轴62的外周面的弹性挡环SR3、SR4。该弹性挡环SR3、SR4以用从可动轴62的外周面突出的大致环状侧面夹入第二圆盘部42的各自的侧面的方式抵接。在此， 轴60能够在固定轴61和可动轴62的相互间向轴线方向相对移动。因而，在行星架40中， 伴随着该固定轴61和可动轴62之间的相对移动，在第一圆盘部41和第二圆盘部42的相互间也向轴线方向相对移动。行星球50是在太阳轮30的外周面上转动的转动部材。该行星球50，优选是完全的球状体，但至少在转动方向形成为球形，例如也可以是橄榄球那样的截面呈椭圆形状的行星球。该行星球50，被贯穿通过该中心的支持轴51支承为旋转自如。例如，行星球50通过配设在该行星球50与支持轴51的外周面之间的轴承(省略图示)，能够相对于以第二旋转中心轴R2为旋转轴的支持轴51作相对旋转(即自转)。因而，该行星球50能够以支持轴51为中心在太阳轮30的外周面上转动。成为该支持轴51的基准的位置，如图1所示，是第二旋转中心轴R2与第一旋转中心轴Rl平行的位置。在包含在该基准位置形成的自身的旋转中心轴(第二旋转中心轴R2) 和第一旋转中心轴Rl的平面内，该支持轴51能够与行星球50 —起在基准位置和从该基准位置倾斜的位置之间摆动(倾斜转动)。该倾斜转动是在该平面内以行星球50的中心为支点进行的。在该无级变速器1中，设置有变速控制部，该变速控制部通过使各自的行星球50 倾斜转动来使无级变速器1变速。例如，作为该变速制御部，考虑使从行星球50突出的支持轴51的各自的突出端部中的至少一方在上述的平面内进行动作。在该无级变速器1中， 使行星架40具有作为该变速制御部的功能。该变速制御部具备设置于该各自的突出端部的球体51a、51b ；收纳一个球体51a的第一圆盘部41的槽41a ；收纳另一个球体51b的第二圆盘部42的槽42a ；和使第一圆盘部41或者第二圆盘部42中的至少一个相对于另一个在周方向相对旋转的驱动装置52(图2)。在此，利用驱动装置52使第一圆盘部41旋转。第一圆盘部41的槽41a，如图2所示，具有比球体51a更宽的宽度和与行星球50 的倾斜转动角对应的长度，成为随着第一圆盘部41的旋转而在上述的平面内沿长度方向引导球体51a形状(例如弧状、矩形状)。该槽41a，为了使球体51a沿着上述的平面内移动，相对于以第一旋转中心轴Rl为中心的放射方向倾斜。另一方面，第二圆盘部42的槽 42a，如图3所示，具有比球体51b更宽的宽度和与行星球50的倾斜转动角对应的长度，伴随着第一圆盘部41的旋转而在上述的平面内沿长度方向引导球体51b的形状(例如弧状、 矩形状)。该槽4 为了使球体51b沿着上述的平面内移动，其长度方向(球体51b的移动方向)成为与以第一旋转中心轴Rl为中心的放射方向相同的方向。按照每个行星球50准备这一对槽41a、42a。此外，驱动装置52是与第一圆盘部41的外周面的螺纹部螺合的蜗轮，能够通过电子制御装置(ECU)制御电动机而动作。在该变速制御部中，如果伴随着第一圆盘部41的旋转，一个球体51a (51b)向图1的纸面下方移动，则另一个球体51b (51a)向图1的纸面上方移动。此外，当使第一圆盘部41反旋转时，各自的球体51a、51b朝向相反方向上下移动。由此，在该无级变速器1中，由于向支持轴51施加沿着上述平面的倾斜转动力，所以能够使行星球50与该支持轴51 —起倾斜转动。这样，第一圆盘部41以及第二圆盘部42，具备经由各自的支持轴51使各行星球 50倾斜转动的作为倾斜转动机构的功能，和经由该各自的支持轴51保持各行星球50的作为保持部材的功能。轴60具有位于其中心的圆柱状或者圆筒状的固定轴61，和能够相对于该固定轴 61向轴线方向相对移动的圆筒状可动轴62。在该固定轴61的外周面形成有花键SP1。另一方面，在可动轴62的内周面形成有花键SP2。可动轴62经由该花键SP1、SP2与固定轴 61花键嵌合。在此，该花键SP1、SP2形成为在固定轴61和可动轴62的相互间能够向轴线方向相对移动的形状。在该无级变速器1中，当各自的行星球50的倾斜转动角为0度时，第一旋转部材 10和第二旋转部材20以同一旋转速度(同一转速)进行旋转。即，此时，第一旋转部材10 和第二旋转部材20的旋转比(旋转速度或者转速的比)为1。另一方面，当使各自的行星球50从基准位置倾斜转动时，第一旋转部材10的接触部分(接触点)以及第二旋转部材 20的接触部分(接触点)发生变化，从支持轴51的中心轴到第一旋转部材10的接触部分的距离发生变化，并且从支持轴51的中心轴到第二旋转部材20的接触部分的距离发生变化。因此，第一旋转部材10或者第二旋转部材20中的任一方以比基准位置时更高速进行旋转，而另一方以低速进行旋转。例如当使行星球50向一方倾斜转动时、第二旋转部材20 与第一旋转部材10相比成为低旋转(减速)，当向另一方倾斜转动时与第一旋转部材10相比成为高旋转(增速)。因而，在该无级变速器1中，通过改变该倾斜转动角，能够使第一旋转部材10和第二旋转部材20之间的旋转比无级变化。另外，在此处的增速时，使图1中上侧的行星球50沿纸面逆时针方向倾斜转动且使下侧的行星球50沿纸面顺时针方向倾斜转动。此外，在减速时，使图1中上侧的行星球50沿纸面顺时针方向倾斜转动且使下侧的行星球50沿纸面逆时针方向倾斜转动。在该无级变速器1中设置有按压部(省略图示)，该按压部将第一或者第二旋转部材10、20中的至少一方向各行星球50按压，在第一以及第二旋转部材10、20与各行星球50 之间产生夹压力。该按压部通过产生轴线方向的力(按压力)，在第一以及第二旋转部材 10、20与各行星球50之间产生夹压力。在此期间，通过该夹压力而产生适当的摩擦力(牵引力)，将成为输入侧的某个旋转部件的旋转扭矩有效地传递给另一个旋转部件。此外，该按压部的按压力，根据第一以及第二旋转部材10、20的接触面和各行星球50的外周曲面的形状以及位置关系，并经由各行星球50传递给太阳轮30。因此，在太阳轮30和各行星球 50之间也产生适当的摩擦力(牵引力)，将成为输入侧的某个旋转部件的旋转扭矩有效地传递给另一个旋转部件。因而，将该按压力被设为能够维持经由各行星球50的第一旋转部材10、第二旋转部材20和太阳轮30之间的扭矩传递的大小。例如，该按压部可以是电动致动器、液压致动器等的驱动源，也可以是伴随着配设对象的第一或者第二旋转部材10、20 的旋转而产生按压力的扭矩凸轮等机构。在该无级变速器1中，伴随着第一旋转部材10的旋转而在第一旋转部材10和各自的行星球50之间产生摩擦力(牵引力Ft)，各自的行星球50开始自转。而且，在该无级变速器1中，通过该各自的行星球50的旋转，在各行星球50和第二旋转部材20之间、各行星球50和太阳轮30之间也产生摩擦力，该第二旋转部材20和太阳轮30也开始旋转。此外，在该无级变速器1中，伴随着第二旋转部材20的旋转而在第二旋转部材20 和各自的行星球50之间产生摩擦力，各自的行星球50开始自转。而且，在该无级变速器1 中，通过该各自的行星球50的旋转，在各行星球50和第一旋转部材10之间、各行星球50 和太阳轮30之间也产生摩擦力，该第一旋转部材10和太阳轮30也开始旋转。此外，在该无级变速器1中，伴随着太阳轮30的旋转而在太阳轮30和各自的行星球50之间产生摩擦力，各自的行星球50开始自转。而且，在该无级变速器1中，通过该各自的行星球50的旋转，在各行星球50和第一旋转部材10之间、各行星球50和第二旋转部材20之间也产生摩擦力，该第一旋转部材10和第二旋转部材20也开始旋转。另外，在该无级变速器1中，在将行星架40以外的旋转元件设定为固定对象、且将行星架40配设成能够相对于轴60相对旋转的情况下，伴随着该行星架40的旋转，各自的行星球50开始自转和公转。而且，在该无级变速器1中，通过该各自的行星球50的旋转， 在各行星球50和第一旋转部材10之间、各行星球50和第二旋转部材20之间、各行星球50和太阳轮30之间也产生摩擦力，该第一旋转部材10、第二旋转部材20和太阳轮30也开始旋转。然而，当第一旋转部材10开始旋转时，在行星球50中的与第一旋转部材10的接触部分施加有与该旋转方向相同朝向的切线方向的摩擦力。而且，该接触部分在行星球50 的外周面上位于从行星球50的重心偏离的位置。因此，由于该摩擦力在行星球50中成为偏心负载，所以当施加该摩擦力时，在行星球50产生以该重心为中心的旋转力矩(以下称作“自旋矩”。)。进而，在该无级变速器1的动作中，如图4所示，行星球50中的与第一旋转部材10的接触部分和与第二旋转部材20的接触部分稳定产生相反方向的摩擦力。例如，在将第一旋转部材10设为输入侧、将第二旋转部材20设为输出侧的情况下，在与第一旋转部材10的接触部分，成为与第一旋转部材10的旋转方向相同朝向的切线方向的摩擦力，在与第二旋转部材20的接触部分，成为与第二旋转部材20的旋转方向相反的方向的切线方向的摩擦力。因此，在行星球50中，根据该摩擦力的朝向不同，产生以重心为中心的自旋矩。在此，在无级变速器1中，为了使行星球50的倾斜转动动作顺畅，在进行该倾斜转动动作时动作的部材间设有间隙。例如，在该例示中，在上述的支持轴51的各自的球体 51a、51b与第一以及第二圆盘部41、42的各自的槽41a、4h之间设有间隙。因此，在产生了上述的自旋矩的情况下，行星球50向自旋矩的方向倾斜与该间隙对应的量。S卩，自旋矩的方向不是沿着包含上述第一旋转中心轴Rl和第二旋转中心轴R2的平面的方向，此时，根据该间隙和自旋矩，第二旋转中心轴R2从该平面内偏离。由此，如图4所示，由于行星球50 的旋转方向与该第二旋转中心轴R2的倾斜对应地偏离，所以与理想球旋转方向相比扭矩传递效率降低。而且，此时，在太阳轮30和行星球50之间产生偏斜。因此，从行星球50向太阳轮30施加与行星球50的自旋矩对应的、换言之与图5所示的太阳轮30的速度矢量和行星球50的速度矢量的偏离对应的轴线方向的推力。该推力的朝向取决于自旋矩的力矩方向。进而，在第一以及第二旋转部材10、20和行星球50之间也产生同样的偏斜。因而， 在自旋矩产生时的无级变速器1中，在太阳轮30和各自的行星球50之间、进而在第一以及第二旋转部材10、20和各自的行星球50之间分别产生推力，由于上述推力作为热而逸散， 所以扭矩的传递效率降低。另外，通过缩小该间隙能够使扭矩的传递效率的降低量变窄，但相反地，由于使行星球50产生倾斜转动力而需要过大的力，所以导致倾斜转动机构的驱动部的大型化，进而导致无级变速器1的大型化。因此，在本实施例的无级变速器1中，设置有球旋转方向校正装置，该球旋转方向校正装置用于抑制自旋矩产生时的行星球50的旋转中心轴(第二旋转中心轴R2)的倾斜， 将行星球50的旋转方向校正成接近理想球旋转方向或者与理想球旋转方向一致。例如，在图4以及图5所示的正驱动时(向第一旋转部材1输入扭矩，第一旋转部材10沿该扭矩的朝向旋转时)，产生逆时针的自旋矩，因此行星球50 —边旋转一边使支持轴51逆时针倾斜运动。为了使与此相伴而倾斜的第二旋转中心轴R2返回到理想旋转中心轴(图4中点划线所示的第二旋转中心轴R2)，可以沿与该倾斜运动方向相反朝向推动支持轴51，也可以对支承轴51作用可实现这样的推动的按压力。因而，在球旋转方向校正装置中设置用于产生该按压力的推动部。该推动部伴随着向自身的轴线方向的移动，沿与倾斜运动方向相反的方向推动支持轴51。优选将该推动部设定成使倾斜的第二旋转中心轴R2至少接近自旋矩产生前的理想旋转中心轴。更优选将推动部设定成能够在自旋矩的产生中使第二旋转中心轴R2与理想旋转中心轴持续一致。具体而言，该推动部用于对支持轴51的各自的突出端部(在此为球体51a、51b)中的至少一方施加进行向上述推动方向的移动的按压力。例如，对于该推动部而言利用为了沿与倾斜运动方向相反的方向推动支持轴51而倾斜的倾斜面。该倾斜面是伴随着与自旋矩对应的支持轴51的倾斜运动而与球体51a(51b)接触的接触面。该倾斜面，只要能够伴随着自旋矩的产生而使推动部接近行星球50，就可设定成随着该推动部的移动而渐渐将支持轴51向与倾斜运动方向相反的方向推回的形状。另一方面，该倾斜面， 只要伴随着自旋矩的产生而使推动部从行星球50离开，且设定成随着该推动部的移动而渐渐将支持轴51向与倾斜运动方向相反的方向推回的形状即可。在此，在该无级变速器1中，当从行星球50向太阳轮30施加推力时，该推力经由向心轴承RBI、RB2和弹性挡环SRl传递给可动轴62。由此，该可动轴62能够相对于固定轴61向与推力对应的轴线方向相对移动。在该可动轴62上经由弹性挡环SR3、SR4配设有第二圆盘部42，以使该第二圆盘部42能够与该可动轴62向轴线方向成为一体地移动。因而，在该无级变速器1中，当向太阳轮30施加了推力时，第二圆盘部42与可动轴62 —起向与该推力对应的轴线方向移动。该第二圆盘部42的移动，是不仅相对于第一圆盘部41，而且相对于各自的行星球50、支持轴51向轴线方向的相对移动。例如，由于当正驱动时从纸面左侧朝向右侧的推力施加于太阳轮30，所以第二圆盘部42接近第一圆盘部41、各自的行星球50、支持轴51。在该无级变速器1中，太阳轮30、向心轴承RB1、RB2、弹性挡环SRl SR4、可动轴62以及第二圆盘部42作为将推力传递给推动部的推力传递部发挥功能。因此， 球旋转方向校正装置具备按压部和推力传递部。本实施例的球旋转方向校正装置，利用与该第二圆盘部42的推力对应的运动，在该第二圆盘部42上设有上述推动部。在该第二圆盘部42中作为可与支持轴51的球体51b 接触的接触面已经存在槽42a。因此，对于推动部而言利用该槽42a的壁面。在此，伴随着自旋矩的产生而使球体51b所接触的槽42a的壁面如图4所示那样倾斜，将该倾斜面42al 作为推动部加以利用。当正驱动时，如图6所示，由于第二圆盘部42与作为按压部的可动部材的可动轴 62 一起向箭头A的轴线方向移动而接近各行星球50，所以该倾斜面42al —边接近各行星球50 —边将球体51b沿与支持轴51的倾斜运动方向相反的方向推动。因而，在该无级变速器1中，能够使第二旋转中心轴R2接近理想旋转中心轴或者与理想旋转中心轴一致，能够使伴随着自旋矩的产生而倾斜的行星球50的旋转方向接近理想球旋转方向或者与理想球旋转方向一致。在该无级变速器1中，通过使行星球50的旋转方向接近理想球旋转方向，能够减小第二旋转中心轴R2相对于上述平面的偏离，因此能够抑制正驱动时的扭矩的传递效率的降低。此外，在该无级变速器1中，通过使行星球50的旋转方向与理想球旋转方向一致，能够将第二旋转中心轴R2收纳在上述的平面内，因此能够适当地抑制正驱动时的扭矩的传递效率的降低。如上所述，该无级变速器1，能够抑制自旋矩的影响，能够抑制扭矩的传递效率的降低。进而，在该无级变速器1中，在现有的第二圆盘部42的槽4 上设置按压部，推力传递部也利用现有的太阳轮30等。此外，该按压部不会缩小槽4 和球体51b之间的间隙。因此，该无级变速器1能够抑制大型化并且抑制扭矩传递效率的降低。然而，在本例示中将按压部设置于第二圆盘部42，但也可以将该按压部设置于与该第二圆盘部42不同的部材，在该情况下也能够适当地抑制扭矩传递效率的降低。例如， 作为该不同的部材，只要另外准备能够经由支持轴51保持行星球50且利用所传递的推力能够相对于行星球50向轴线方向相对移动的保持部材即可。此外，在本例示中对正驱动时的按压部进行了说明，但也可以在反驱动时(向正驱动中的第二旋转部材20输入与旋转方向相反的方向的扭矩时)准备该按压部。当反驱动时，如图7所示，由于产生与正驱动时相反的方向的自旋矩，所以从行星球50向太阳轮30 施加的推力也成为相反的方向。因此，在第二圆盘部42相反的第一圆盘部41设置反驱动时的按压部。在该反驱动时的按压部中，利用使伴随着反驱动时的自旋矩的产生而与球体 51a接触的第一圆盘部41的槽41a的壁面如图7所示那样倾斜的倾斜面41al。该倾斜面 41al，是具有与正驱动时的倾斜面42al对置的位置关系的壁面，设为与该倾斜面42al相同的倾斜角。此外，在该情况下，将可动轴62延长至第一圆盘部41侧，能够使该可动轴42与第一圆盘部41 一体地沿轴线方向移动。另外，在该情况下，关于用于产生摩擦力的按压部， 使用与设置于上述第一圆盘部41的按压部不同形态的按压部。当反驱动时，如图7所示，由于第一圆盘部41与可动轴62 —起向箭头B的轴线方向移动而接近各行星球50，所以倾斜面41al —边接近各行星球50 —边将球体51a向与支持轴51的倾斜运动方向相反的方向推动。因而，在该无级变速器1中，能够使第二旋转中心轴R2接近理想旋转中心轴或者与理想旋转中心轴一致，能够使伴随着自旋矩的产生而倾斜的行星球50的旋转方向接近理想球旋转方向或者与理想球旋转方向一致。在该无级变速器1中，通过使行星球50的旋转方向接近理想球旋转方向，能够缩小第二旋转中心轴 R2相对于上述平面的偏离，因此能够抑制反驱动时的扭矩的传递效率的降低。此外，在该无级变速器1中，通过使行星球50的旋转方向与理想球旋转方向一致，能够将第二旋转中心轴R2收纳在上述平面内，因此能够适当地抑制反驱动时的扭矩的传递效率的降低。产业上的利用可能性如上所述，本发明所涉及的无级变速器在用于抑制扭矩的传递效率的降低的技术中是有用的。
权利要求
1.一种无级变速器，其特征在于，设有第一旋转元件和第二旋转元件，该第一旋转元件和该第二旋转元件对置配置且能够相对旋转，并且具有共用的第一旋转中心轴；转动部件，其被支承轴支承为旋转自如，该支承轴具有所述第一旋转中心轴以外的第二旋转中心轴，并且所述转动部件被所述第一旋转元件和所述第二旋转元件夹持而能够传递该第一旋转元件和该第二旋转元件之间的扭矩；变速控制部，其通过使所述转动部件倾斜转动而使所述第一旋转元件和第二旋转元件之间的旋转比发生变化；推动部，当所述推动部向轴线方向移动时，朝向与所述转动部件所产生的自旋矩对应的所述支承轴的倾斜运动方向相反的方向推动所述支承轴；和推力传递部，其基于所述转动部件所产生的自旋矩，将从该转动部件施加来的所述轴线方向的推力传递给所述推动部。
2.根据权利要求1所述的无级变速器，其特征在于所述推动部用于推动所述支承轴，以使所述第二旋转中心轴被校正成所述自旋矩产生前的理想旋转中心轴。
3.根据权利要求1或2所述的无级变速器，其特征在于所述推动部为以使所述支承轴朝向所述推动方向移动而呈倾斜的且与该支承轴接触的接触面。
4.根据权利要求1、2或3所述的无级变速器，其特征在于所述推力传递部具备可动部件，所述可动部件能够相对于所述转动部件进行朝向与所述推力对应的轴线方向的相对移动，且能够使所述推动部沿所述轴线方向而与该可动部件呈一体地移动。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的无级变速器，其特征在于所述无级变速器设有第三旋转元件，所述第三旋转元件具有所述第一旋转中心轴并且具有成为多个所述转动部件的转动面的外周面，其中该多个所述转动部件是以该第一旋转中心轴为中心呈放射状配置的，所述第三旋转元件能够相对于所述第一旋转元件和第二旋转元件进行相对旋转；和第四旋转元件，所述第四旋转元件具有所述第一旋转中心轴，能够相对于所述第一旋转元件 第三旋转元件进行相对旋转、且能够使所述各转动部件以所述第一旋转中心轴为中心进行旋转，所述无级变速器构成为能够使所述第一旋转元件 第四旋转元件中任一个旋转元件不以所述第一旋转中心轴为中心进行旋转。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的无级变速器，其特征在于所述推动部设置于经由所述支承轴而对所述转动部件进行保持的保持部件。
7.根据权利要求5所述的无级变速器，其特征在于在经由所述支承轴保持对所述转动部件进行保持的保持部件设置有所述推动部，所述第四旋转元件具备该保持部件。
全文摘要
本发明提供无级变速器，其具备具有共用的第一旋转中心轴(R1)的第一及第二旋转部材(10、20)；行星球(50)，其被具有与第一旋转中心轴(R1)不同的第二旋转中心轴(R2)的支持轴(51)支承为旋转自如，并且被第一旋转部材(10)和第二旋转部材(20)夹持而能够传递它们之间的扭矩；槽(41a，42a)等，通过使行星球(50)倾斜转动而使第一及第二旋转部材(10、20)之间的旋转比变化；倾斜面(42a1)，当向轴线方向移动时，朝向与行星球(50)所产生的自旋矩对应的支持轴(51)的倾斜运动方向相反的方向推动该支持轴(51)；可动轴(62)等的推力传递部，其基于行星球(50)所产生的自旋矩，将从行星球(50)施加来的轴线方向的推力传递给倾斜面(42a1)。
文档编号F16H15/52GK102265063SQ201080001840
公开日2011年11月30日 申请日期2010年3月18日 优先权日2010年3月18日
发明者友松大辅, 小川裕之, 村上新, 椎名贵弘 申请人:丰田自动车株式会社