专利名称：圆锥摩擦轮式无级变速装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及圆锥摩擦轮式无级变速装置，其具有环和一对圆锥形状的摩擦轮，一对摩擦轮配置在相互平行的轴线上，并且一对摩擦轮各自的大径部和小径部的配置位置在轴向上相反，所述环被两个摩擦轮各自的相向的倾斜面夹持着，所述圆锥摩擦轮式无级变速装置通过使所述环在轴向上移动来进行无级变速，详细地说，涉及所述环的结构。
背景技术：
以往已知如下的圆锥摩擦轮式无级变速装置(称为锥环式无级变速装置)101，如图4的(a)所示，具有成为输入侧的圆锥形状的摩擦轮22、成为输出侧的圆锥形状的摩擦轮23和以包围输入侧摩擦轮22的方式被两个摩擦轮的相向的倾斜面夹持着的金属制的环 125，两个所述摩擦轮的轴线平行，且两个所述摩擦轮各自的大径部和小径部的配置位置在轴向上相反，通过使所述环125在轴向上移动来进行无级变速。所述锥环式无级变速装置101，在处于牵引用油等的油环境且施加对应于传递扭矩等的大的轴向力，并在所述环125与两个摩擦轮22、23的接触部上具有油膜的状态下，作用大的接触压来进行动力传递。以往，如图4的(b)所示，所述环125的与输入侧摩擦轮22接触的内接触面1 包括位于中心区域的直线部126a和位于该中心区域的两侧且曲率比较大的曲面部126b及 126c,另外，所述环125的与输出侧摩擦轮23接触的外接触面127包括半径R(中心为0) 比较大的弯曲部127a (参照专利文献1)。由此，使环125的内接触面1 通过直线部126a 直线性地接触来抑制该环的振动，并且使外接触面127通过弯曲部127a的点(接触点P) 接触，来实现顺畅的变速。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特表2009-506279号公报(参照第
段、图7)；专利文献2 日本特开2007-303678号公报。
发明内容
发明要解决的问题所述环125设定为，通过内表面直线部126a的宽度方向中央点Q的外表面弯曲部 127a的曲率中心线(半径线)R位于该弯曲部的宽度方向中央。即，环的外接触面127设定为，宽度方向中央部P为距离内表面直线部126a最远的点，顶点为与输出侧摩擦轮23接触的接触点P。这样，若内表面接触部中央Q和外表面接触部P位于环125的宽度方向中央， 则从两个摩擦轮22、23作用于环125的大的夹压力F处于同一直线(R)方向，从而抑制在环125上产生力矩，来减小动力传递损失，从传递效率角度考虑这样优选。但是，锥环式无级变速装置101，从在环125与两个摩擦轮22、23的接触部作用有大的接触压来通过该极压状态下的油膜的剪切力进行动力传递的关系考虑，对两个摩擦轮22,23作用相互分离的方向上的大的负载。在将无级变速装置101用于车辆驱动而作用有大的负载的情况，尤其是在低速状态(减速传动状态)下使用时，传递扭矩大，且输入侧摩擦轮22在小径部的刚性也低，因此输入侧摩擦轮尤其是其小径部分的变形大(参照图4的 (a)的轴线1 — 1’)。于是，如图4的(c)所示，输入侧摩擦轮22的小径部侧向远离输出侧摩擦轮23的方向变形，即以输入侧摩擦轮22的接触倾斜面22e的倾斜角α变大的方式变形，环125也因与内表面直线部126a接触而与所述变形相对应地倾斜，由弯曲部127a形成的外表面接触点P1向输出侧摩擦轮23的小径部侧移动。由此，环125的外表面接触点P1向角部分的附近移动，而在该部分产生局部面压，使环125的耐久性降低，进而使无级变速装置101的耐久性降低，并且使传递效率降低。因此，本发明的目的在于提供一种圆锥摩擦轮式无级变速装置，在摩擦轮如上所述变形时，将环的外表面接触点的移动范围设置为在移动方向上长，来解决上述问题。用于解决问题的手段本发明为一种圆锥摩擦轮式无级变速装置(3)，具有一对圆锥形状的摩擦轮02、 23)和环(25)，一对所述摩擦轮(22、2；3)分别配置在相互平行的轴线(1_1、n-n)上，一对所述摩擦轮(22、2；3)各自的大径部和小径部的配置位置在轴向上相反，所述环0 以包围上述的两个摩擦轮中的一个摩擦轮0 的方式被两个摩擦轮各自的相向的倾斜面(22e、 23e)夹持着，所述圆锥摩擦轮式无级变速装置( 通过使所述环在轴向上移动来进行无级变速，其特征在于，所述环0 的一侧接触面(70)在与该环的旋转方向垂直的截面上具有直线部(70a)，所述环0 的另一侧接触面(71)在与该环的旋转方向垂直的截面上具有连续的弯曲部(71a)，所述弯曲部(71a)上的离所述直线部(70a)最远的点(接触点P)比该弯曲部的宽度方向中央(ο)偏向所述另一侧接触面所接触的所述摩擦轮的大径部(J) 侧，从所述点(P)到该弯曲部的小径部侧边缘部(t)的距离比从所述点(P)到大径部侧边缘部(U)的距离长。优选，所述一侧接触面是所述环的位于内侧的内接触面(70)，所述另一侧接触面是所述环的位于外侧的外接触面(71)。所述弯曲部(71a)由仅以一个点(0)为中心的圆弧(R)形成。所述弯曲部(71a)的所述点(P)设定在所述直线部(70a)的垂直等分线(R)上。所述环0 的旋转面(m-m)设定为如下角度，即，从与该环所接触的所述摩擦轮的倾斜面(22e、23e)垂直的角度的位置，向与该摩擦轮的轴线(1_1)垂直的方向立起的角度。所述环05)的宽度方向端的侧面(73、75)由与所述摩擦轮的轴线(1_1、n-n)垂直的面形成，所述环的旋转面(m-m)具有与所述轴线垂直的角度。所述另一侧接触面(71)全部由所述弯曲部(71a)形成。一对所述摩擦轮中的所述环0 所包围的所述一个摩擦轮是输入构件02)，一对摩擦轮中的另一个摩擦轮是输出构件03)。所述一个摩擦轮0 的小径部侧轴部(22b)通过止转构件(例如花键60c或楔) 以松配合关系被安装在壳体(1 的轴承07)的内圈支撑着。此外，所述括号内的附图标记是为了与附图进行对照，但并不能通过这些附图标记对权利要求所记载的内容产生任何影响。发明的效果根据技术方案1的本发明，因为另一侧接触面的弯曲部上的距离直线部最远的点 (称为接触点)偏向于该弯曲部所接触的另一个摩擦轮的大径部侧，所以即使一个摩擦轮尤其是其小径部侧因接触压而变形，所述接触点向小径部侧移动，由于到该小径部侧的边缘部的距离变长，所以也能够阻止在边缘(角)部分产生局部面压，能够提高环的耐久性， 进而提高无级变速装置的耐久性，并且不会对环作用不自然的力，而提高传递效率。根据技术方案2的本发明，因为将环的内接触面形成为直线部，将外接触面形成为弯曲部，所以即使一个摩擦轮的小径部侧变形而所述接触点向小径部侧移动，由于到该小径部侧的边缘部的距离长，所以也能够阻止在边缘(角)部分产生局部面压，从而能够提高环的耐久性。根据技术方案3的本发明，因为弯曲部由仅以一个点为中心的圆弧形成，所以即使摩擦轮变形，环的另一侧接触面也能够顺畅地移动，并且一侧接触面由直线部形成，能够抑制环的旋转振动，由此能够维持好的传递性能。根据技术方案4的本发明，作用于环的一侧接触面的力和作用于另一侧接触面的力处于同一直线上，从而抑制在环上作用力矩，从而能够防止因另一侧接触面的接触点移动而造成的耐久性降低，并且能够使环稳定地旋转而防止传递效率降低。根据技术方案5的本发明，因为环的旋转面设定为在垂直于轴线的方向上立起的角度，所以在环旋转时不会产生不自然的力，而能够提高传递效率。根据技术方案6的本发明，环的侧面由垂直于轴线的面构成，即使偏置配置所述接触点，环整体也形成为平行四边形的自然的形状，并且环的旋转面还为垂直于轴线的面， 而形成直径短的合理的结构。根据技术方案7的本发明，因为另一侧接触面全部由弯曲部形成，所以能够最大限度地允许因摩擦轮变形而引起的所述接触点的移动，从而能够提高环的耐久性。根据技术方案8的本发明，因为被环包围的一个摩擦轮是输入构件，所以能够提高在传递扭矩大的减速(减速传动)状态下的环相对摩擦轮的变形的耐久性。根据技术方案9的本发明，在通过分隔壁等壳体支撑两个摩擦轮的另一侧的轴部的情况下，一个摩擦轮在组装方面必须是以松配合关系被轴承支撑，即使因该松配合关系的轴支撑而在一个摩擦轮上产生变形，也能够通过上述的环的结构扩大接触点移动的允许范围来进行吸收。
图1是表示使用了本发明的混合动力驱动装置的主视剖视图。图2是表示上述混合动力驱动装置的圆锥摩擦轮(锥环)式无级变速装置的主视剖视图。图3是表示本发明的圆锥摩擦轮式无级变速装置的环的横向剖视图，(a)示出了无负载(摩擦轮无变形)的状态，(b)示出了负载(摩擦轮产生变形)的状态。图4是表示现有技术的图，(a)是表示圆锥摩擦轮式无级变速装置的概略结构的剖视图，(b)是表示无负载状态下的环的横向剖视图，(c)是表示负载状态下的环的横向剖视图。
具体实施例方式按照附图，说明使用了本发明的混合动力驱动装置。如图1及图2所示，混合动力驱动装置1具有电动马达2、锥环式无级变速装置(圆锥摩擦轮式无级变速装置)3、差速器 5、与未图示的发动机的输出轴连动的输入轴6和传动机构7。上述各装置及轴容纳在2个壳体构件9、10合在一起而构成的壳体11中，并且该壳体11通过分隔壁12划分为处于油密状态的第一空间A和第二空间B。电动马达2具有固定在第一壳体构件9上的定子加和设置在输出轴4上的转子 2b，输出轴4的一侧端部经由轴承13能够自由旋转地被第一壳体构件9支撑着，并且，输出轴4的另一侧端部经由轴承15能够自由旋转地被第二壳体构件10支撑着。在输出轴4的一侧形成有由齿轮(小齿轮)形成的输出传动装置16，该输出传动装置16通过空转齿轮 (Idler gear) 17与设置在输入轴6上的中间传动装置(齿轮)19啮合。空转齿轮17的轴17a的一侧端部经由轴承20能够自由旋转地被分隔壁12支撑着，空转齿轮17的轴17a的另一侧端部经由轴承21能够自由旋转地被第二壳体构件10支撑着。从侧面观察(沿着轴向观察的状态)，所述空转齿轮17配置为在径向上局部与电动马达2重叠。锥环式无级变速装置3包括作为输入构件的圆锥形状的摩擦轮22、同样为圆锥形状的作为输出构件的摩擦轮23、金属制的环25。两个所述摩擦轮22、23配置为各自轴线相互平行且大径部与小径部的配置位置在轴向上相反，所述环25配置为，被两个摩擦轮22、 23的相向的倾斜面夹持，并且包围两摩擦轮中的任一个，例如包围输入侧摩擦轮22。在两个摩擦轮中的至少一个上作用有大的推力，所述环25通过基于所述推力形成的比较大的夹压力夹持着。具体地说，在输出侧摩擦轮23和无级变速装置输出轴M之间，在轴向上相向的面上形成有由凸轮机构构成的轴向力施加装置(未图示)，在输出侧摩擦轮23上产生与传递扭矩相对应的箭头D方向上的推力，从而在输出侧摩擦轮23与在对抗该推力的方向上被支撑的输入侧摩擦轮22之间，在环25上产生大的夹压力。输入侧摩擦轮22的一侧(大径部)端部通过滚柱轴承沈被第一壳体构件9支撑着，并且，输入侧摩擦轮22的另一侧(小径部)端部通过圆锥滚子轴承27被分隔壁12支撑着。输出侧摩擦轮23的一侧(小径部)端部通过滚柱(径向)轴承四被第一壳体构件 9支撑着，并且，输出侧摩擦轮23的另一侧(大径部)端部通过滚柱(径向)轴承30被分隔壁12支撑着。用于向该输出侧摩擦轮23施加上述箭头D方向的推力的输出轴M的另一侧端通过圆锥滚子轴承31被第二壳体构件10支撑着。在输入侧摩擦轮22的另一端部， 轴承27的内圈被阶梯部以及螺母32夹持着，经由环25作用于该输入侧摩擦轮22的来自输出侧摩擦轮23的箭头D方向的推力由所述圆锥滚子轴承27承担。另一方面，沿着箭头 D的反方向，在输出轴M上作用有作用于输出侧摩擦轮23的推力的反作用力，该推力的反作用力由所述圆锥滚子轴承31承担。所述环25借助滚珠螺杆等轴向移动装置在轴向上移动，来改变输入侧摩擦轮22 以及输出侧摩擦轮23的接触位置，从而无级地改变输入构件22与输出构件23间的转速比。对应于所述传递扭矩的推力D通过两个所述圆锥滚子轴承27、31在一体的壳体11内相互抵消，从而不需要液压等作为外力的平衡力。差速器5具有差速器壳体33，该差速器壳体33的一侧端部通过轴承35被第一壳体构件9支撑，并且，该差速器壳体33的另一侧端部通过轴承36被第二壳体构件10支撑。 在该差速器壳体33的内部安装有垂直于轴向的轴，在该轴上卡合有成为差速器座架的锥形传动装置37、37，还支撑有左右的驱动轴(axle shaft) 391、39r，在这些驱动轴上固定有与所述差速器座架啮合的锥形传动装置40、40。而且，在所述差速器壳体33的外部安装有大径的差速器环形传动装置(齿轮)41。在所述无级变速装置输出轴M上形成有齿轮(小齿轮)44，该齿轮44与所述差速器环形传动装置41啮合。所述马达输出传动装置(小齿轮)16、空转齿轮17、中间传动装置(齿轮)19、无级变速装置输出传动装置(小齿轮)44、差速器环形传动装置(齿轮)41构成所述传动机构5。所述马达输出传动装置16与差速器环形传动装置41在轴向上重叠配置，而且，中间传动装置19及无级变速装置输出传动装置44与马达输出传动装置16及差速器环形传动装置在轴向上重叠配置。此外，与无级变速装置输出轴M花键接合的传动装置45为用于在变速杆处于驻车位置时锁止输出轴的驻车传动装置。另外，传动装置(gear) 是指通过啮合传递旋转的旋转传递装置，包括齿轮(toothed gear)以及链轮(sprocket)， 在本实施方式中，传动机构都是指由齿轮构成的齿轮传动机构。所述输入轴6通过滚柱轴承48被第二壳体构件10支撑，并且所述输入轴6的一端通过花键S与无级变速装置3的输入构件22卡合(驱动连接)，并且所述输入轴6的另一端侧经由离合器(未图示)与发动机的输出轴连动，该离合器容纳在第二壳体构件10所形成的第三空间C内。第二壳体构件10的所述第三空间C侧开放，与未图示的发动机相连接。所述传动机构7容纳在第二空间B内，所述第二空间B为在轴向上电动马达2及所述第一空间A与第三空间C之间的部分，该第二空间B由第二壳体构件10和分隔壁12 形成。所述分隔壁12的轴支撑部分(27、30)通过油封47、49划分且成为油密状态，并且第二壳体构件10以及第一壳体构件9的轴支撑部分也通过油封50、51、52进行密封，所述第二空间B成为油密状态，在该第二空间B中填充有规定量的ATF等润滑用油。由第一壳体构件9以及分隔壁12形成的第一空间A也同样构成为油密状态，在该第一空间A中填充有规定量的剪切力大的牵引用油，尤其是在极压状态(extreme pressure condition)下剪切力大的牵引用油。接着，说明上述的混合动力驱动装置1的动作。关于该混合动力驱动装置1，壳体 11的第三空间C侧与内燃发动机结合，并且，该发动机的输出轴通过离合器与输入轴6连动地使用。被传递了来自发动机的动力的输入轴6的旋转经由花键S传递至锥环式无级变速装置3的输入侧摩擦轮22，然后经由环25传递至输出侧摩擦轮23。此时，通过作用于输出侧摩擦轮23上的箭头D方向的推力，在两摩擦轮22、23与环25之间作用有大的接触压，并且，在第一空间A中填充有牵引用油，因此，在两个所述摩擦轮与环之间形成存在该牵引用油的油膜的极压状态。在该状态下，由于牵引用油具有大的剪切力，所以通过该油膜的剪切力在两摩擦轮与环之间进行动力传递。由此，虽然金属彼此接触，但是能够在摩擦轮以及环无磨损的情况下，无打滑地传递规定的扭矩，并且，通过使环25在轴向上顺畅地移动，能够改变环25与两摩擦轮接触的接触位置来进行无级变速。
进行了该无级变速的输出侧摩擦轮23的旋转经由其输出轴M、输出传动装置44 以及差速器环形传动装置41传递至差速器5的差速器壳体33，然后动力分配给左右的驱动轴391、39r，来驱动车轮(前轮)。另一方面，电动马达2的动力经由输出传动装置16、空转齿轮17以及中间传动装置19传递至输入轴6。与之前说明地相同，该输入轴6的旋转通过锥环式无级变速装置3 进行无级变速，然后经由输出传动装置44、差速器环传动装置41传递至差速器5。由各所述传动装置16、17、19、44、41、37、40构成的传动机构7容纳在填充有润滑用油的第二空间 B中，在各传动装置啮合时，借助润滑用油，顺畅地进行动力传递。此时，配置在第二空间B 的下方位置的差速器环形传动装置41 (参照图2、由大径传动装置构成，伴随于此，能够向上扬起润滑用油，向其他的传动装置(齿轮)16、17、19、44以及轴承27、30、20、21、31、48可靠地供给充足的润滑用油。所述发动机以及电动马达的动作方式即混合动力驱动装置1的动作方式能够按照需要采用各种方式。其中的一个例子为，在车辆起步时，使离合器分离且使发动机停止， 仅通过电动马达2的扭矩起步，在达到规定速度时，使发动机起动，通过发动机以及电动马达的动力进行加速，在达到巡航速度时，使电动马达自由旋转或成为再生模式，仅通过发动机进行行驶。在减速、制动时，使电动马达再生而对电池进行充电。另外，可以将离合器用作起步离合器，通过发动机的动力，将马达扭矩作为辅助来起步。接着，按照图2及图3，说明本发明的圆锥摩擦轮(锥环)式无级变速装置3。如上所述，该无级变速装置3包括输入侧摩擦轮22、输出侧摩擦轮23及环25，上述的两个摩擦轮及环由钢等金属形成。两个摩擦轮22、23配置为各自轴线l-l、n-n相互平行，并且，两个摩擦轮22、23呈其倾斜面由直线形成的圆锥形状，环25夹持在相向的两倾斜面2加、2加之间。环25配置为包围两个摩擦轮中的任一个，具体地例如包围输入侧摩擦轮22，环25的垂直于周向的面的截面由大致平行四边形形成，环25的旋转面m-m设定为大致垂直于轴线 1-1。锥环式无级变速装置3，以两个摩擦轮22、23的一侧轴部22a、23a经由轴承沈、29 被第一壳体构件9支撑着的状态，在另一侧轴部22b、2!3b上插入分隔壁12来进行组装。此时，将两个轴承27、30的两个内圈压入进行组装，难以保证轴精度，从而一个轴承的一个内圈形成为松配合(间隙配合)关系。具体地说，输入侧摩擦轮22的轴部22b以松配合的状态被支撑着。在输出侧摩擦轮23的另一侧轴部2 与分隔壁12之间以如下方式安装有滚柱轴承30，即，将所述滚柱轴承30的外圈压入分隔壁且不能从分隔壁脱离，将所述滚柱轴承30的内圈压入轴部且不能从轴部脱离。对输入侧摩擦轮22的另一侧轴部22b进行支撑的圆锥滚子轴承27，其外圈压入分隔壁12，由此滚子以及内圈一起安装在分隔壁12上。在内圈27a的内径侧压入有套筒60， 且内圈27a与套筒60固定为一体。套筒60的一端侧(圆锥形状侧)成为向外径方向扩展的凸缘部60a，并且在套筒60的内径侧，从圆锥形状侧朝向前端侧依次形成有大径接榫部 60b、花键部60c、小径接榫部60d。另一方面，输入侧摩擦轮22的另一侧轴部22b，从圆锥形状侧朝向前端依次形成有阶梯部a、大径支撑部b、花键部C、小径支撑部d、外螺纹部e。该另一侧轴部22b以插入在压入所述轴承27而成为一体的套筒60中的方式组装分隔壁12。此时，该套筒60的大径接榫部60b与轴部22b的大径支撑部b以松配合(间隙配合)状态嵌合，并且小径接榫部 60d与小径支撑部d以松配合状态嵌合，另外两花键部60c、c相卡合。由此，在输出侧摩擦轮23的另一侧轴部2 压入有滚柱轴承30的内圈的状态被滚柱轴承30支撑着，输入侧摩擦轮22的另一侧轴部22b由于为所述松配合状态而能够顺利地通过分隔壁12，从而能够插入分隔壁12。进而，在外螺纹部e上螺合螺母32，使套筒60的凸缘部60a与阶梯部a抵接，并且使螺母32按压在内圈27a的外方侧面，从而轴部22b被固定为相对于轴承27的轴向移动被限制的状态。图3是环的垂直于旋转方向的面(包括两个摩擦轮的轴线1-1、n-n的平面)的剖视图，(a)示出了在无级变速装置3无负载或小负载状态下摩擦轮无变形的自然状态，(b) 示出了在无级变速装置的负载状态下摩擦轮发生了变形的状态。此时，如上所述，输入侧摩擦轮22的小径部G侧的轴部22b以松配合关系被分隔壁12支撑着，并且，该小径部G直径小而刚性低，而且成为作为使用时间长的巡航速度的增速侧，因而输入侧摩擦轮22在小径部G侧的变形会显著地受到环25的影响。如图3的(a)所示，本发明的环25具有与输入侧摩擦轮22的倾斜面2 接触的内(一侧)接触面70、与输出侧摩擦轮23的倾斜面2 接触的外(另一侧)接触面71、由与该环的旋转方向即摩擦轮的轴线1-1垂直的平面形成的左右的侧面73、75。所述内接触面70在与环的旋转方向垂直的截面上具有规定长度ρ的直线部70a，在该直线部的左右侧形成有曲率比较大的曲面部70b、70c。外接触面71在与环的旋转方向垂直的截面上具有连续的弯曲部71a，优选由以具有一个中心点0且半径R比较大的圆弧形成。所述内接触面70的直线部70a配置得靠向(偏向)作为接触侧的输入侧摩擦轮 22的大径部H侧，小径部G侧的曲面部70c设定得长于大径部侧的曲面部70b。外表面弯曲部71a上的通过该直线部70a的中央点Q的点P成为距离所述直线部70a最远的点。艮口， 内接触面70在所述直线部70a与输入侧摩擦轮22接触，外接触面71在距离所述直线部 70a(准确地为其中央点Q)最远的点P与输出侧摩擦轮23接触，所述点成为接触点P。该接触点P配置得相对于弯曲部71a的宽度方向中心ο偏向所述中央点Q的偏置方向的相反侧。S卩，由所述圆弧形成的弯曲部71a的半径R的中心0位于输入侧摩擦轮22的大径部H侧，通过所述直线部70a的中央点Q的所述半径线R成为直线部70a的垂直等分线。通过该中央点Q的所述半径线R的在弯曲部71a上的交点即所述接触点P，相对于该弯曲部的宽度方向中心点ο，配置在偏向该弯曲部(外接触面71)所接触的输出侧摩擦轮23的小径部J侧的位置，因而，从所述接触点P到弯曲部71a的小径部K侧边缘部t的距离设定得比从所述接触点P到大径部J侧边缘部u的距离长。此外，从扩大接触点P随着后述的摩擦轮变形而移动的允许范围的角度，优选所述弯曲部71a形成于外接触面71的宽度方向上的整个面，但是不一定形成于宽度方向上的整个面，可以将靠近侧面的部分形成为其他的曲面或倾斜面。所述环25的旋转面m_m(参照图2)设定为如下的角度，即，从与环所接触的摩擦轮22、23的倾斜面22e、2;3e垂直的角度位置，向与摩擦轮的轴线垂直的方向立起的角度。优选，所述环的旋转面m-m由垂直于所述轴线l-l、n-n垂直的面形成，所述侧面73、75也由垂直于轴线的面形成。
所述锥环式无级变速装置3通过两个摩擦轮22、23借助对应于传递扭矩的接触压夹持环25，来进行动力传递。在无负载、小负载或环位于输入侧摩擦轮22的大径部H侧的减速(减速传动)状态下，摩擦轮的变形小，环25处于图3的(a)所示的状态。在该状态下，关于环25，在内接触面70通过直线部70a进行接触且外接触面71通过弯曲部71a的接触点P附近进行接触，而环的振动被抑制了的状态下，并且，作用于直线部70a(中央点Q) 的来自输入侧摩擦轮22的力F和作用于弯曲部71a的接触点P的来自输出侧摩擦轮23的力F作用于同一直线(R)上，从而能够在没有力矩作用的情况下，通过旋转面m-m顺畅地旋转，以高的传递效率进行动力传递。在锥环式无级变速装置3上作用大的负载，尤其在环25位于输入侧摩擦轮22易于变形的小径部G侧的减速(减速传动)状态下，变为图3的(b)所示的状态。即，向输入侧摩擦轮22的接触侧倾斜面22e的倾斜角α变大的方向变形，通过直线部70a直线性地接触的环25也随着所述变形而倾斜。于是，外接触面71的弯曲部71a的与输出侧摩擦轮 23的接触点P向该摩擦轮23的小径部K侧移动(P — P1)。因为弯曲部71a的无负载状态下的接触点P预先偏置于大径部J侧而设置，所以即使接触点P1随着所述摩擦轮的变形而移动，由于小径部K侧长，也能够抑制该接触点P1 移动到弯曲部的边缘(角)部t，而停留于弯曲部71a的中间位置。因而，防止在外接触面 71的角部t部分作用局部面压，而能够给减小环25疲劳破坏。由此，提高环25的耐久性， 进而提高锥环式无级变速装置3的耐久性，从而能够长时间地维持以高的传递效率进行动力传递。此外，上述说明按照将无级变速装置适用于混合动力驱动装置的实施方式进行说明，但是不限于此，例如传动机构为倒车用传动机构，或为使用分离扭矩的一部分进行传递而与无级变速装置输出合成的行星传动装置来扩大无级变速装置的变速域，或者分担传递扭矩的一部分的传动机构等其他传动机构，本发明还能够适用于除了混合动力驱动装置以外的驱动装置。而且，本发明也能够在无级变速装置单体中使用，此时优选适用于汽车等运输机械，还能够适用于产业机械等其他动力传递装置。产业上的可利用性本发明提供一种圆锥摩擦轮式无级变速装置(锥环式CVT)，能够应用于混合动力驱动装置等的运输机械、产业机械等的所有的动力传递装置。附图标记的说明
3圆锥摩擦轮式(锥环式)无级变速装置
12壳体(分隔壁)
22圆锥形状的一个摩擦轮(输入构件)
22b小径部侧的轴部
22e倾斜面
G小径部
H大径部
23圆锥形状的另一个摩擦轮(输出构件)
23e倾斜面
K小径部
J大径部25 环70 一侧(内)接触面70a直线部Q中央点71另一侧(外)接触面71a弯曲部P、P1 (接触)点R圆弧半径0中心点0 中央t、u边缘部l-l、n-n 轴线m-m旋转面73、75 侧面
权利要求
1.一种圆锥摩擦轮式无级变速装置，具有环和一对圆锥形状的摩擦轮，一对所述摩擦轮分别配置在相互平行的轴线上，并且一对所述摩擦轮各自的大径部和小径部的配置位置在轴向上相反，所述环以包围两个所述摩擦轮中的一个摩擦轮的方式被两个摩擦轮各自的相向的倾斜面夹持着，所述圆锥摩擦轮式无级变速装置通过使所述环在轴向上移动来进行无级变速，其特征在于，所述环的一侧接触面在与该环的旋转方向垂直的截面上具有直线部，所述环的另一侧接触面在与该环的旋转方向垂直的截面上具有连续的弯曲部，所述弯曲部上的离所述直线部最远的点比该弯曲部的宽度方向中央更偏向所述另一侧接触面所接触的所述摩擦轮的大径部侧，从所述点到该弯曲部的小径部侧边缘部的距离比从所述点到大径部侧边缘部的距离长。
2.如权利要求1所述的圆锥摩擦轮式无级变速装置，其特征在于，所述一侧接触面是所述环的位于内侧的内接触面，所述另一侧接触面是所述环的位于外侧的外接触面。
3.如权利要求1或2所述的圆锥摩擦轮式无级变速装置，其特征在于，所述弯曲部由仅以一个点为中心的圆弧形成。
4.如权利要求1 3中任一项所述的圆锥摩擦轮式无级变速装置，其特征在于，所述弯曲部上的所述点设定在所述直线部的垂直等分线上。
5.如权利要求1 4中任一项所述的圆锥摩擦轮式无级变速装，其特征在于，所述环的旋转面设定为如下的角度，即，从与该环所接触的所述摩擦轮的倾斜面垂直的角度的位置， 向与该摩擦轮的轴线垂直的方向立起的角度。
6.如权利要求5所述的圆锥摩擦轮式无级变速装置，其特征在于，所述环的宽度方向端的侧面由与所述摩擦轮的轴线垂直的面形成，所述环的旋转面具有与所述轴线垂直的角度。
7.如权利要求1 6中任一项所述的圆锥摩擦轮式无级变速装置，其特征在于，所述另一侧接触面全部由所述弯曲面形成。
8.如权利要求1 7中任一项所述的圆锥摩擦轮式无级变速装置，其特征在于，一对所述摩擦轮中的所述环所包围的一个摩擦轮是输入构件，一对所述摩擦轮中的另一个摩擦轮是输出构件。
9.如权利要求1 8中任一项所述的圆锥摩擦轮式无级变速装置，其特征在于，所述一个摩擦轮的小径部侧轴部通过止转构件以松配合关系被轴承的内圈支撑着，该轴承安装在壳体上。
全文摘要
抑制由随着摩擦轮变形产生的环外接触面的接触点移动造成的局部面压。环(25)的内接触面(70)具有直线部(70a)，外接触面(71)由呈一个圆弧的弯曲部(71a)形成。将弯曲部的接触点(P)偏向于该弯曲部所接触的摩擦轮(23)的大径部(J)侧来配置。即使接触点因输入侧摩擦轮(22)变形移动(P→P1)，也因为移动侧变长，抑制在角部产生局部面压。
文档编号F16H57/021GK102378866SQ20108001510
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月18日 优先权日2009年9月18日
发明者内田雅之, 山下贡, 神谷美纱纪, 高桥昭次 申请人:爱信艾达株式会社