[0001] 本发明涉及一种可应用于汽车、各种工业用机械的变速器等上的环型无级变速器。

[0002] 例如，用作汽车用变速器的双腔式环型无级变速器如图3和图4所示地构成。如图3所示，在外壳50的内侧支撑有旋转自如的输入轴(中心轴)1、在该输入轴1的外周安装有两个输入侧盘2、2和两个输出侧盘3、3。此外，在输入轴1的中间部外周支撑有旋转自如的输出齿轮4。输出侧盘3、3通过花键结合与设置于该输出齿轮4中心部的圆筒状凸缘部4a，4a相连接。

[0003] 经由在位于图中左侧的输入侧盘2与凸轮盘7之间设置的加载凸轮式推压装置12，由驱动轴22驱动输入轴1旋转。此外，输出齿轮4借助由两个部件的结合而构成的间隔壁13，被支撑于外壳50内，由此，输出齿轮4能够以输入轴1的轴线O为中心进行旋转，另一方面其在轴线O方向上的位移受到阻止。

[0004] 由介于输出侧盘3、3与输入轴1之间的滚针轴承5、5，将输出侧盘3、3支撑为以输入轴1的轴线O为中心而自由旋转。此外，图中左侧的输入侧盘2经滚珠花键6支撑于输入轴1上，图中右侧的输入侧盘2与输入轴1花键结合，这些输入侧盘2与输入轴1一起旋转。此外，在输入侧盘2、2的内侧面(凹面)2a、2a与输出侧盘3、3的内侧面(凹面)3a、3a之间，夹持有旋转自如的动力辊11(参照图4)。

[0005] 在位于图3中右侧的输入侧盘2的内周面2c上，设置有台阶部2b，设置于输入轴1的外周面1a的台阶部1b与该台阶部2b对接，同时输入侧盘2的背面(图3的右面)与加载螺帽9对接。由此，输入侧盘2在轴线O方向上相对于输入轴1的位移实质上受到阻止。此外，在凸轮盘7与输入轴1的突缘部1d之间设置有碟形弹簧8，该碟形弹簧8对各盘
2、2、3、3的凹面2a、2a、3a、3a与动力辊11、11的周面11a、11a之间的抵接部施加推压力。

[0006] 图4是沿图3的A-A线的剖面图。如图4所示，在外壳50的内侧设置有以位于相对于输入轴1而扭转的位置上的一对枢轴14、14为中心摆动的一对耳轴15、15。此外，图4中，省略了输入轴1的图示。在支撑板部16的长度方向(图4的上下方向)的两端部，各耳轴15、15具有以向该支撑板部16的内侧面侧弯曲的状态形成的一对折曲壁部20、20。并且，通过该折曲壁部20、20，在各耳轴15、15上形成有用于收纳动力辊11的凹状兜孔部P。此外，在各折曲壁部20、20的外侧面，各枢轴14、14相互同心设置。

[0007] 在支撑板部16的中央部形成有圆孔21，位移轴23的基端部23a支撑在该圆孔21中。并且，通过以各枢轴14、14为中心使各耳轴15、15摆动，能够对支撑于这些耳轴15、15的中央部中的位移轴(轴部)23的倾斜角度进行调节。此外，在从各耳轴15、15的内侧面突出的位移轴23的尖端部23b的周围，借助径向滚针轴承99支撑各动力辊11自由旋转，各动力辊11、11被夹持在各输入侧盘2、2及各输出侧盘3、3之间。此外，各位移轴23、23的基端部23a与尖端部23b相互偏心设置。

[0008] 此外，各耳轴15、15的枢轴14、14被支撑为，能够分别相对于一对轭部23A、23B自由摆动且沿轴向(图4的上下方向)自由位移，通过各轭部23A、23B，限制耳轴15、15水平方向的移动。各轭部(yoke)23A、23B通过钢等金属的压制加工或者锻造加工形成为矩形。在各轭部23A、23B的四角设有四个圆形的支撑孔18，设置于耳轴15的两端部的枢轴14分别借助径向滚针轴承30支撑在这些支撑孔18上，且能够自由摆动。此外，在轭部23A、23B的宽度方向(图3的左右方向)的中央部设置有圆形的卡止孔19，该卡止孔19的内周面为球状凹面，内嵌有球面柱64、68。即，上侧轭部23A借助由固定部件52支撑的球面柱64支撑在外壳50上且能够自由摆动，下侧轭部23B由球面柱68以及对该球面柱68进行支撑的驱动气缸31的上侧缸体61支撑为能够自由摆动。

[0009] 再者，设置于各耳轴15、15上的各位移轴23、23相对于输入轴1而言，彼此设置在相互呈180度的相反侧的位置。此外，这些位移轴23、23的尖端部23b相对于基端部23a偏心的方向是，相对于两盘2、2、3、3的旋转方向而言相同的方向(图4中，上下相反方向)。此外，偏心方向为相对于输入轴1的配设方向大致垂直的方向。因此，各动力辊11、11被支撑为能够沿输入轴1的长度方向进行若干位移。其结果，即使以基于推压装置12所产生的推力负荷而造成各构成部件弹性变形等为起因、各动力辊11、11在输入轴1的轴向有发生位移的倾向的情况下，也不会对各构成部件施加多余的作用力，而该位移被吸收。

[0010] 此外，在动力辊11的外侧面与耳轴15的支撑板部16的内侧面之间，从动力辊11的外侧面侧开始依次设置有作为推力滚动轴承的推力滚珠轴承24和推力滚针轴承25。其中，推力滚珠轴承24用于支承施加于各动力辊11上的推力方向的负荷，同时允许这些动力辊11的旋转。这样的推力滚珠轴承24分别由多个滚子(以下，称作滚动体)26、26、转动自如地保持这些滚动体26、26的圆环状保持架27以及圆环状外轮28构成。此外，各推力滚珠轴承24的内圈滚道分别形成在各动力辊11的外侧面(大端面)上，外圈滚道分别形成在各外轮28的内侧面上。

[0011] 此外，推力滚针轴承25夹持在耳轴15的支撑板部16的内侧面和外轮28的外侧面之间。这样的推力滚针轴承25支承从动力辊11施加于各外轮28的推力负荷，且允许这些动力辊11以及外轮28以各位移轴23的基端部23a为中心而摆动。

[0012] 进而，在各耳轴15、15的一端部(图4的下端部)分别设有驱动杆(耳轴的轴)29、29，、在各驱动杆29、29的中间部外周面上固设有驱动活塞(液压活塞)33、33。并且，这些驱动活塞33、33分别以油密封的方式嵌装在由上侧缸体61和下侧缸体62构成的驱动气缸
31内。以这些驱动活塞33、33和驱动气缸31构成驱动装置32，该驱动装置32使各耳轴
15、15在这些耳轴15、15的枢轴14、14的轴向发生位移。

[0013] 在这样构成的环型无级变速器的情况下，输入轴1的旋转通过推压装置12传递给各输入侧盘2、2。并且，这些输入侧盘2、2的旋转经由一对动力辊11、11传递给各输出侧盘3、3，进而这些输出侧盘3、3的旋转力从输出齿轮4被获取。

[0014] 在改变输入轴1和输出齿轮4之间的转速比时，一对的驱动活塞33、33彼此向相互相反的方向位移。伴随着这些驱动活塞33、33的位移，一对耳轴15、15相互朝相反方向位移。例如，图4的左侧的动力辊11和同图的右侧的动力辊11分别向同图的下侧和同图的上侧位移。其结果，作用于这些动力辊11、11的周面11a、11a和各输入侧盘2、2以及各输出侧盘3、3的内侧面2a、2a、3a、3a之间的抵接部上的切线方向作用力的方向发生变化。并且，伴随着该力的方向的变化，各耳轴15、15以枢支在轭部23A、23B的枢轴14、14为中心，彼此向相互相反的方向摆动(倾转)。

[0015] 其结果，各动力辊11、11的周面11a、11a与各内侧面2a、3a的抵接位置改变，输入轴1与输出齿轮4之间的转速比发生变化。此外，在这些输入轴1和输出齿轮4之间传递的转矩变动，且各构成部件的弹性变形量发生变化时，各动力辊11、11以及附属于这些动力辊11、11的外轮28、28以各位移轴23、23的基端部23a、23a为中心仅稍作转动。在这些外轮28、28的外侧面和构成各耳轴15、15的支撑板部16的内侧面之间，由于分别存在推力滚针轴承25、25，因此所述转动能够圆滑地进行。因而，如上所述，只需要较小的力就能够改变各位移轴23、23的倾斜角度。

[0016] 然而，当环型无级变速器用作被以恒定转速驱动的工业机械用(例如发电机械用)变速器进行时(例如参照专利文献1)，控制其输出转速Nout为恒定(参照图5的虚线)。为此，如图5所示，在最大减速时(变速器减速比为最大时)，输入转速Nin为最高，同时输入转矩Tin变低。

[0017] 专利文献

[0018] 专利文献1：日本特开平11-210869号公报

[0041] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

[0042] 再者，本发明的特征在于推压装置的配置方式，由于其他构成以及作用与前述的现有构成以及作用相同，因此，以下仅论及本发明的特征部分，对其以外的部分标注与图3和图4相同的符号进行简要的说明。

[0043] 图1中，简要示出了本发明的实施方式所涉及的环型无级变速器的主要部分结构。如图所示，该环型无级变速器作为输出转速恒定的例如工业机械用的变速器，特别是用作发电机械用的变速器，其具备：输入侧盘2，其与承受旋转力的输入轴1相结合，且与输入轴1一体旋转的；和输出侧盘3，其借助设置于自身与输入侧盘2之间的动力辊11，以规定的变速比接受输入侧盘2的旋转力；但是输出侧盘3和输入侧盘2的配置方式与前述的图3和图4的结构相反。该情况下，从输入至输出的转矩(旋转力)的传递原理与前述的图3和图4的结构相同。

[0044] 此外，在本实施方式的环型无级变速器中，在一侧的输出侧盘3的背面配置有用于将输出侧盘3向轴向推压的液压式推压装置12A。并且，设定由输出旋转所产生的离心液压引起的推压力和碟形弹簧8所产生的弹压力的合力构成的轴力等于必要的加载压力。

[0045] 在此，液压式推压装置12A具有：与输出轴40的端部40a成为一体的第一气缸部141、与输入侧盘2成为一体的第二气缸部159、第一环状体(第一活塞部)161以及第二环状体(第二活塞部)160。

[0046] 第一气缸部141与输出侧盘3的外周卡合，且以与输出侧盘3的背面3b相对的状态配置。此外，第二气缸部159形成为筒状，从输出侧盘3的外周缘向第一气缸部141延伸。

[0047] 第二环状体160以与输出侧盘3的背面3b相对的状态配置，其内周面嵌合固定在输出轴40的外周面上，并且其外周面嵌合在第二气缸部159的内周面上。此外，第一环状体161配置在第二环状体160与第一气缸部141之间，其内周面嵌合在输出轴40的外周面上，并且其外周面嵌合在第一气缸部141的内周面上。

[0048] 由第一气缸部141的内面、第一环状体161和输出轴40的外周面一部分所包围的空间，构成了第一液压室(油室)170。该第一液压室170由多个密封部件171进行密封保持使得无流体漏出。此外，由第二气缸部159的内周面、第二环状体160、输出侧盘3的背面3b以及输出轴40的外周面一部分所包围的空间，构成了第二液压室(油室)167。该第二液压室167由多个密封部件168进行密封保持使得无流体漏出。此外，在第二气缸部159的内周侧，位于第二环状体160与第一环状体161之间的空间175成为空气室。空气室175由多个密封部件168、171进行密封保持使得无流体漏出。此外，在第二气缸部159与第一环状体161之间，具有也作为使空气室175与外部连通的连通槽发挥功能的间隙s。此外，在第一液压室170介插有用于施加预压的碟形弹簧8。

[0049] 在输出轴40的端部40a，沿输出轴40的长度方向形成有内孔40b，在该内孔40b连接有沿输出轴40径向延伸的油孔180、181。这些油孔180、181将内孔40b与液压室167、170连接起来。

[0050] 在该液压式推压装置12A中，当向第一液压室170供给压力油以对其施加液压时，相对于固定在输出轴40上的第一气缸部141，而在输出轴40的轴向上自由移动的第一环状体161沿轴向朝输出侧盘3移动。并且，通过与第二气缸部159相抵接的第一环状体161，对设置有第二气缸部159的该输出侧盘3施加朝向另一个输出侧盘3推压的推压力。

[0051] 此外，当向第二液压室167供给压力油以对其施加液压时，输出侧盘3相对于固定在输出轴40上的第二环状体160而沿输出轴40的轴向自由移动，设置于输出侧盘3上的第二气缸部159与该输出侧盘3一起，朝向另一个输出侧盘3的方向移动，对该输出侧盘3施加朝向另一个输出侧盘3推压的推压力。

[0052] 此外，即使是在没有对第一液压室170以及第二液压室167施加液压的状态下，由作为预压弹簧的碟形弹簧8，朝向输出侧盘3对第一环状体161施加力，由此对该输出侧盘3施加了朝向另一个输出侧盘3推压的推压力。

[0053] 根据上述构成，由于推压装置12A设置在输出侧盘3侧而不是输入侧盘2侧，因此如图2的曲线图所明示那样，能够将(输出旋转产生的离心液压所引起的推压力)+(向各盘的凹面与动力辊的周面的抵接部施加推压力的弹簧8所引起的弹压力)所构成的轴力作为最大减速时(变速器减速比为最大时)的必要推力，能够使加载压力成为低压。由此，能够使加载活塞面积变小等，这样通过轻量化和降低液压损耗等能够实现高效化等。此外，由于推压装置12A为液压加载方式，所以高速旋转使得离心液压变大。

[0054] 此外，在前述的实施方式中，在输入侧盘2的外侧设置有输出侧盘3，该外侧的输出侧盘3受到液压式推压装置12A的推压，但也能够在一对输入侧盘2的内侧设置一对输出侧盘3，在该一对输出侧盘3之间设置液压式推压装置12A，以推压输出侧盘3。

[0055] 产业上的可利用性

[0056] 本发明能够适用于单腔型或双腔型等各种半环型无级变速器。