JP2002081519A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents
トロイダル型無段変速機Info
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- F16H15/32—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
- F16H15/36—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
- F16H15/38—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces
Abstract
スクが外周に出力歯車を嵌合されていても、これを傾動
することなく確実に支承し得るようにする。 【解決手段】 両トロイダル伝動ユニットに共通な出力
ディスク37の両端内周と主軸27との間にラジアル軸
受39,40を介在させ、出力ディスク37の両端に位
置決め部材41,42を配置して出力ディスク37の軸
線方向変位を規制し、これら位置決め部材41,42と
主軸27との間にラジアル軸受43,44を介在させ、
出力ディスク37の両端面と位置決め部材41,42と
の間にスラスト軸受45,46を介在させる。出力ディ
スク37を位置決め部材41,42を介して変速機ケー
スにより支持することから、出力ディスク37の支持ス
パンが大きくなってその支持剛性を高めることができ、
出力ディスク37の外周に設けたはすば出力歯車73か
ら回転を取り出すために伝動中のスラスト方向分力によ
る出力ディスク37へのモーメントが大きくなっても、
出力ディスク37を傾くことがなく確実に支持すること
ができる。
Description
変速機、特にダブルキャビティー式トロイダル型無段変
速機における入力ディスクまたは出力ディスクの支持構
造に関するものである。
−63139号公報に記載され、図6に示すごとく、同
軸配置した入他方のディスク2a,2bおよびこれらデ
ィスク間で動力伝達を行うパワーローラ2cとよりなる
トロイダル伝動ユニット2を主たる構成要素とするが、
伝動容量の倍加や、入出力ディスク2a,2b間にパワ
ーローラ2cを挟圧する時のスラストが内力として打ち
消し合い変速機ケースに及ぶことのないようにする等の
目的で、上記文献に記載されている通り、そして図6に
示すように2個のトロイダル伝動ユニット2を同軸に設
けた、所謂ダブルキャビティー式にすることが多い。
段変速機は、両トロイダル伝動ユニット2の入力ディス
ク2aをそれぞれ相互に離間させるも主軸3により一体
回転可能にして同軸配置し、これら入力ディスク2a間
に配して同軸に出力ディスク2bを設け、対向する入出
力ディスク2a,2b間で動力伝達を行うようパワーロ
ーラ2cを入出力ディスク2a,2b間に設けるのが常
套である。一方で両トロイダル伝動ユニット2の出力デ
ィスク2bは、上記文献に記載されている通り、そして
図6に示すように一体にして共通化することが提案され
ており、この場合、ダブルキャビティー式トロイダル型
無段変速機の軸線方向寸法を短縮することができる。か
かる構成において両トロイダル伝動ユニット2は、エン
ジン1からの回転をローディングカム4を介してそれぞ
れの入力ディスク2aに伝達され、当該回転をその後、
入力ディスク2aからパワーローラ2cを介して共通な
出力ディスク2bに伝達し、出力ディスク2bの外周に
設けた出力歯車5より動力を取り出すことができる。
に両トロイダル伝動ユニット2の出力ディスク2bを一
体にして共通化する場合、特開平1−193454号公
報により本願出願人が提案したような出力ディスク支持
構造、つまり共通な出力ディスク2bを変速機ケース内
に設けた中間壁により支持する構造を採用することがで
きず、大きな支持剛性を確保し難い。一方で共通な出力
ディスク2bの場合その外周に出力歯車5を設けること
となって、出力ディスク2bの中心から出力歯車5まで
の距離が長くなるため、通常はすば歯車で構成する出力
歯車5に作用する伝動中のスラスト方向分力によって共
通な出力ディスク2bに作用するモーメントが大きくな
る。しかるに、上記のごとく出力ディスク2bの大きな
支持剛性を確保し難いのでは、出力歯車5が上記の大き
なモーメントにより傾動する懸念を払拭し切れない。
の支持構造としてはその他に、特開平6−307514
号公報に記載のごとく、共通な出力ディスクをその軸線
方向両側において挟むよう変速機ケース内に支持部を設
け、これら支持部間に延在させて付加した中空の中間軸
上に共通な出力ディスクを支承する構造が提案されてい
る。しかしこの出力ディスク支持構造では、入力ディス
クを支承する軸と出力ディスクを支承する軸とが異なる
ために変速中立点がずれてしまい、サイドスリップが常
時発生して発熱や伝動効率の悪化を招くという問題があ
る。また、上記のごとく中間軸を介して共通な出力ディ
スクを支承するのでは、中間軸の介在分だけ出力ディス
クの内径を大きくする必要があって出力ディスクの両端
における肉厚が薄くなり、出力ディスクの曲げ剛性が低
下するという問題も生ずる。
載のような出力ディスク支持構造を採用することが考え
られる。この出力ディスク支持構造は、両トロイダル伝
動ユニットの出力ディスクを一体化しないものに対する
出力ディスク支持構造であるが、これら出力ディスク間
に出力歯車を介在させると共に該出力歯車を介して両出
力ディスクを相互に結合し、これら両出力ディスクの結
合体をその軸線方向両側において挟むよう変速機ケース
内に支持部を設け、入力ディスク間を一体回転可能に結
合する主軸と両出力ディスクとの間にそれぞれラジアル
軸受を設けると共に、主軸と支持部との間にもそれぞれ
ラジアル軸受を設けるというものである。
ジアル荷重は変速機ケースで支持することができても、
スラスト荷重は支持することができない。従って、両出
力ディスクを一体化したため共通な出力ディスクの外周
に出力歯車(はすば歯車)を設けることとなって、出力
歯車に作用するスラスト方向分力が共通な出力ディスク
に大きなモーメントを発生させる場合、当該出力ディス
ク支持構造はこれを支えることができずに採用不可能で
ある。支持構造はこれを支えることができずに採用不可
能である。
来の出力ディスク支持構造が抱えるような何れの問題も
生ずることなく、共通なディスクを確実に支持し得るよ
うにしたトロイダル型無段変速機を提案することを目的
とする。
ディスクの確実な支持のため当該ディスクと主軸との間
に介在させるラジアル軸受を、共通なディスクの内径が
増大して共通なディスクの大型化を伴うことのないよう
な、また主軸の強度低下を伴うことのないような態様で
取り付け可能としたトロイダル型無段変速機を提案する
ことを目的とする。
ず第1発明によるトロイダル型無段変速機は、主軸上に
ボールスプラインを介して回転係合させた一方のディス
クと、該一方のディスクに対向させて前記主軸上に回転
自在に設けた他方のディスクと、これら対向する両ディ
スク間で動力伝達を行うパワーローラとを具えたトロイ
ダル伝動ユニットを2個具備し、これら両トロイダル伝
動ユニットの前記他方のディスクを相互に一体化すると
共に、該他方のディスクの軸線方向両側における位置決
め部材により他方のディスクの軸線方向変位を規制する
ようにしたトロイダル型無段変速機において、前記他方
のディスクの両端内周と前記主軸との間にそれぞれ第1
ラジアル軸受を設け、前記位置決め部材と前記主軸との
間に第2ラジアル軸受を設け、前記他方のディスクの軸
線方向両端面と前記位置決め部材との間にそれぞれスラ
スト軸受を設けたことを特徴とするものである。
は、上記第1発明において、上記第1および第2ラジア
ル軸受を転動素子保持用のケージが径方向に分割可能
な、若しくは径方向に膨縮可能なラジアル軸受として上
記主軸の外周条溝に嵌め込み、該外周条溝の底面径を上
記ボールスプラインの最小径以上としたことを特徴とす
るものである。
動ユニットの一方のディスクは主軸およびボールスプラ
インを介して一体回転され、この回転は両一方のディス
クから対応するパワーローラを介し、相互に一体化され
た他方のディスクに伝達されてここから取り出すことが
できる。ところで第1発明においては、相互に一体化さ
れた他方のディスクの軸線方向両側における位置決め部
材により他方のディスクの軸線方向変位を規制し、当該
他方のディスクの両端内周と上記主軸との間にそれぞれ
第1ラジアル軸受を設け、上記位置決め部材と上記主軸
との間に第2ラジアル軸受を設け、上記他方のディスク
の軸線方向両端面と上記位置決め部材との間にそれぞれ
スラスト軸受を設けたため、両トロイダル伝動ユニット
の他方のディスクを一体にしても、これを上記位置決め
部材を介して変速機ケースにより支持する構造を採用す
ることができ、他方のディスクの支持スパンが大きくな
ってその支持剛性を高めることができる。
ィスクを一体化する場合、一体化した他方のディスクの
外周に出力歯車を設けてこれから回転を取り出すことと
なって、他方のディスクの中心から出力歯車までの距離
が長くなるため、通常はすば歯車で構成する出力歯車に
作用する伝動中のスラスト方向分力によって他方のディ
スクに作用するモーメントが大きくなるが、上記のごと
く他方のディスクの大きな支持剛性を確保し得る第1発
明の構成によれば、他方のディスクが上記の大きなモー
メントによっても傾くことがなく他方のディスクを確実
に支持することができる。
ィスクと主軸との間に中間軸を介在させずに他方のディ
スクを直接的に第1ラジアル軸受を介して主軸上に支承
するから、一方のディスクを支承する軸と他方のディス
クを支承する軸とが共に同じ軸(主軸)であることとな
り、従って変速中立点がずれることがなくなり、これが
原因でサイドスリップが常時発生して発熱や伝動効率の
悪化を招くという問題をも解消することができる。ま
た、上記の通り他方のディスクと主軸との間に中間軸を
介在させないことから他方のディスクの内径を大きくす
る必要もなく、他方のディスクの両端における肉厚が薄
くなって他方のディスクの曲げ剛性が低下するという問
題も回避し得る。
のディスクへのラジアル荷重が第1ラジアル軸受、主
軸、第2ラジアル軸受、位置決め部材を順次経て変速機
ケースにより支持され、共通な他方のディスクへのスラ
スト荷重がスラスト軸受および位置決め部材を順次経て
変速機ケースにより確実に支持されることから、共通な
他方のディスクの外周に設けた、通常はすば歯車で構成
する出力歯車に上記のごとく作用する大きなモーメント
によっても他方のディスクが傾くことがなく他方のディ
スクを確実に支持するという上記の作用効果を一層顕著
なものにし得る。
ラジアル軸受を転動素子保持用のケージが径方向に分割
可能な、若しくは径方向に膨縮可能なラジアル軸受とし
て上記主軸の外周条溝に嵌め込み、該外周条溝の底面径
を前記ボールスプラインの最小径以上としたため、まず
第1および第2ラジアル軸受を主軸の外周条溝に嵌め込
んだ前者の構成により、これら第1および第2ラジアル
軸受の外径を外周条溝の深さ分だけ小さくし得て共通な
他方のディスクの内径が増大するのを回避することがで
き、共通な他方のディスクが大型化するのを防止するこ
とができ、また上記外周条溝の底面径を上記ボールスプ
ラインの最小径以上とした後者の構成により、主軸の強
度低下を伴うことのない態様で上記の作用効果を達成す
ることができる。
に基づき詳細に説明する。図1〜図4は、本発明の一実
施の形態になるトロイダル型無段変速機を、エンジン横
置き前輪駆動車用のトランスアクスルとして構成した変
速比無限大変速機に適用して示し、図1に示すようにケ
ース本体21と、その前端開口および後端開口をそれぞ
れ塞ぐ前端蓋22および後端蓋23とで構成した変速機
ケース内に、図1〜図3に示すごとくに配置して第1軸
線O1 および第2軸線O2 並びに第3軸線O3 を設定す
るとともに、第1軸線O1 および第2軸線O2 間におけ
るアイドラ軸線Oi 、並びに第2軸線O2 および第3軸
線O3 間におけるカウンタ軸線Oc を設定し、これら軸
線の全てを相互に平行となす。
軸線の全てが同一平面内に位置するような展開断面にし
てその要部のみを示すもので、第1軸線O1 上にダブル
キャビティー式トロイダル型無段変速機24を設け、第
2軸線O2 上に出力制御機構25を設ける。トロイダル
型無段変速機24は、第1軸線O1 上に同軸突き合わせ
関係に配した入力軸26および主軸27を具え、これら
の軸を突き合わせ部においてラジアル軸受28を介し相
対回転可能に嵌合させるとともに、入力軸26を前端蓋
22に軸受29を介して支承し、主軸27を後端蓋23
に軸受30を介して回転自在に支承する。ここで入力軸
26は、図示しなかったがトーショナルダンパ等を介し
てエンジンクランクシャフトに連結し、エンジンからの
回転を常時入力されているものとする。
イダル伝動ユニット31,32、つまり、フロント側ト
ロイダル伝動ユニット31、およびリヤ側トロイダル伝
動ユニット32を主たる構成要素とし、これらトロイダ
ル伝動ユニット31,32はそれぞれ、主軸27の両端
近傍にボールスプライン33,34で軸線方向摺動可能
に一体回転するよう嵌合させた入力ディスク35,36
と、これら入力ディスク間で主軸27上に回転自在に支
持した共通な出力ディスク37と、対応する入出力ディ
スク35,37間および36,37間で動力伝達を行う
パワーローラ38とにより構成する。共通な出力ディス
ク37の両端内周と主軸27との間にはそれぞれ第1ラ
ジアル軸受39,40を介在させる。
41,42を設け、これら位置決め部材41,42の先
端(図1の上端)を主軸27に嵌合すると共に基端(図
1の下端)を変速機ケース本体21に取着して、出力デ
ィスク37の軸線方向変位を規制する。位置決め部材4
1,42の先端と主軸27との間にはそれぞれ第2ラジ
アル軸受43,44を介在させ、出力ディスク37の両
端面と位置決め部材41,42との間にはそれぞれスラ
スト軸受45,46を介在させる。
よび第2ラジアル軸受43,44はそれぞれ図3に明示
するようにニードル軸受とし、主軸27の外周条溝27
a〜27d内に嵌合することにより位置決めする。そし
て、当該嵌合を可能にするために第1ラジアル軸受3
9,40および第2ラジアル軸受43,44はそれぞ
れ、図5に示すごとくニードル(転動素子)47を保持
するケージ48を図5に示すごとく径方向へ分割可能に
した例えば二つ割りラジアル軸受にしたり、或いは図示
しなかったがケージを連続円環状にするもこれを径方向
へ膨縮可能なフレキシブルケージ式ラジアル軸受にす
る。
び第2ラジアル軸受43,44を嵌合する主軸27の外
周条溝27a〜27dは、図4にL1で示すようにその
底面径をボールスプライン33,34の最小径よりも大
きくするか、小さくてもボールスプライン33,34の
最小径と同じにし、これを下回らないように決定する。
また、かように底面径を定めた外周条溝27a〜27d
に嵌合する第1ラジアル軸受39,40および第2ラジ
アル軸受43,44は、同じく図4にL2で示すように
その最大径をスラスト軸受45,46の内径よりも小さ
くするが、主軸27の外周径よりも大きくなるよう決定
する。更に、図4にL3で示す第1ラジアル軸受39,
40の軸線方向幅は、同じく図4にL4で示す第2ラジ
アル軸受43,44の軸線方向幅よりも大きくするのが
良い。
く、トロイダル伝動ユニット31,32ごとに2個ずつ
設け、これらを主軸27を挟んでその両側に対向配置す
る。パワーローラ38は個々のトラニオン51に回転自
在に支持し、これらトラニオン51を、ケース本体21
の頂壁に近い上側にある相互に隣り合う上端同士を全て
に共通な板状アッパリンク52の丸み付4隅角に連節
し、反対側にある相互に隣り合う下端同士を全てに共通
な板状ロアリンク53の丸み付4隅角に連節する。かく
てアッパリンク52およびロアリンク53は、パワーロ
ーラ38が動力伝達のために対応する入出力ディスク間
に挟圧される時にこれら入出力ディスク間から追い出さ
れるのを防止しつつ、トラニオン51の軸線方向におけ
るストロークを許容する。
ークは、無段変速機24(トロイダル伝動ユニット3
1,32)の変速に際して必要なもので、当該トラニオ
ン51のストロークを行わせるために同じく図2に示す
ごとく各トラニオン51の下端にサーボピストン54を
設ける。かかるサーボピストン54を介したトラニオン
51のストローク制御は、ケース本体21の下端開口部
に取着したコントロールバルブ55からの油圧でこれを
行うものとする。
ングカム61を介して入力ディスク35に駆動結合し、
図1において該入力軸26の右端に同軸に図示せざるエ
ンジンを配して、入力軸26にエンジンのクランクシャ
フトを駆動結合する。かくしてエンジン回転は、入力軸
26からローディングカム61を介して入力ディスク3
5に至り、更に主軸27を介して入力ディスク36にも
達する。入力ディスク35,36へのエンジン回転(変
速機入力回転)はパワーローラ38を介して共通な出力
ディスク37に伝達され、この回転伝動は、ローディン
グカム61が伝達トルクに応じたスラストによりパワー
ローラ38を対応する入出力ディスク35,37間およ
び36,37間に挟圧することで可能となる。
ピストン54によりトラニオン51を介し同期して、パ
ワーローラ回転軸線と直行する首振り軸線の方向に同位
相で、図2に示す非変速位置からストロークさせ、パワ
ーローラ回転軸線を入出力ディスク回転軸線O1 からオ
フセットさせると、パワーローラ38が首振り軸線の周
りに同期して同位相で傾転される。これにより、入出力
ディスク35,36および37に対するパワーローラ3
8の接触軌跡円半径が連続的に変化し、入出力ディスク
35,36および37間の伝動比(変速比)を無段階に
変化させることができる。なお、無段変速比が目標の値
になったところで、パワーローラ38をオフセット0の
初期ストローク位置に戻すことにより、当該目標変速比
を維持することができる。
7は主軸27に対して逆方向へ回転し両者間の相対回転
が相当な高速回転となり、共通な出力ディスク37を主
軸27上に回転自在に支承する第1ラジアル軸受39,
40は十分な潤滑を要求されるが、この要求に応えるた
め主軸27の中空孔27eに供給されている潤滑油を、
第1ラジアル軸受39,40間において主軸27に形成
した径方向孔27fより出力ディスク37および主軸2
7間の環状スペースを経て第1ラジアル軸受39,40
に供給するのが良い。
機構25を図1により説明するに、この出力制御機構2
5は、第2軸線O2 に配置した副軸62上に設け、該副
軸62の両端をそれぞれ軸受63,64により前端蓋2
2およびケース本体21に回転自在に支承する。出力制
御機構25は遊星歯車組65と、該遊星歯車組65のエ
ンジンに近い前側に隣接配置した動力循環クラッチとし
てのロークラッチ66と、遊星歯車組65のエンジンか
ら遠い後側に順次隣接配置した出力歯車67および無段
変速機直結クラッチとしてのハイクラッチ68とを副軸
62上に設けて構成する。
リア65cと、リングギヤ65rとよりなる単純遊星歯
車組とし、サンギヤ65sを無段変速機24の出力ディ
スク37に後述するごとくに駆動結合し、キャリア65
cを後述するごとく入力軸26からの変速機入力回転が
適宜入力されるようにし、リングギヤ65rから変速比
無限大変速機の出力回転を取り出すようになす。動力循
環クラッチとしてのロークラッチ66は、入力軸26か
らの変速機入力回転を適宜キャリア65cに入力するた
めのもので、これがためクラッチドラム66aを軸受6
9により副軸62上に回転自在に支持するとともに、入
力軸26に形成した歯車70、アイドラ軸線Oi の周り
で回転自在なアイドラギヤ71、およびクラッチドラム
66aに結合した動力循環ギヤ72よりなる動力循環歯
車列を介して入力軸26に駆動係合させ、クラッチハブ
66bをキャリア65cに結着する。
2にセレーション嵌合してこれに一体結合し、遊星歯車
組65のリングギヤ65rは出力歯車67に結着し、出
力歯車67を副軸62上に回転自在に支持する。無段変
速機直結クラッチとしてのハイクラッチ68は、無段変
速機24の出力回転を適宜そのまま出力歯車67に伝達
するためのもので、これがためハイクラッチ68のクラ
ッチドラム68aの外周を、出力ディスク37の外周に
嵌着した出力歯車73に噛合させ、クラッチハブ68b
を出力歯車67に結着する。
ム68aは内周を副軸62にセレーション嵌合してこれ
に一体結合し、これにより無段変速機24の出力ディス
ク37がクラッチドラム68aを介して副軸62に駆動
結合されるようにし、従って副軸62にセレーション嵌
合したサンギヤ65sが無段変速機24の出力ディスク
37により駆動されるようになす。
24および出力制御機構25の組み合わせになる変速比
無限大変速機の作用は以下の通りである。ロークラッチ
66を油圧の供給により締結し、ハイクラッチ68を油
圧の排除により解放すると、主軸27への変速機入力回
転が動力循環歯車列70〜72およびロークラッチ66
を経て遊星歯車組65のキャリア65cに伝達される。
キャリア65cに伝達された変速機入力回転はサンギヤ
65sおよびリングギヤ65rに分配され、サンギヤ6
5sに至った回転は副軸62、クラッチドラム68aお
よび出力歯車73を順次経て両トロイダル伝動ユニット
31,32に循環されて駆動力を増幅させ、リングギヤ
65rに至った回転を出力歯車67から取り出すことが
でき、動力循環モードでの伝動作用を行うことができ
る。この動力循環モードでは、無段変速機24の変速比
をキャリア65cの回転が0になるような変速比にする
ことで、歯車67への出力回転が0になり(中立点とい
う)、伝動経路が機械的に結合されたままの状態で変速
比(変速機入力回転数/変速機出力回転数)が無限大の
状態を作り出すことができる。
機24がキャリア65cの回転を0にするような変速比
よりも高速側変速比である時は、歯車67への出力回転
が逆向きとなり、無段変速機24の変速比が当該変速比
よりも低速側であるほど、歯車67への出力回転が正転
方向の回転数を増大される。従って、無段変速機24の
変速比が上記低速側の或る変速比になると、動力循環モ
ードでの歯車67への出力回転数(クラッチハブ68b
の回転数)と、無段変速機24からクラッチドラム68
aへの無段変速回転数とが一致し、このモード切り換え
点でハイクラッチ68を油圧の供給によりショックなし
に締結すると同時にロークラッチ66を油圧の排除によ
り解放することにより、無段変速機24からの無段変速
回転をハイクラッチ68を経て直接的に歯車67へ出力
する無段変速機直結モードに切り換えることができる。
この直結モードでは、無段変速機24のみによる変速が
変速比無限大変速機の変速に反映されることとなる。
くこれに噛合するカウンタギヤ74を介して、カウンタ
軸線Oc 上に設けたカウウタシャフト75に伝達し、そ
の後、カウウタシャフト75上に形成した歯車76を含
むファイナルドライブギヤ組を介して第3軸線O3 (図
2参照)上の図示せざるディファレンシャルギヤ装置に
伝達することで車両の両駆動輪を回転可能とする。
無段変速機24においては、両トロイダル伝動ユニット
31,32の共通な出力ディスク37の両端内周と主軸
27との間にそれぞれ第1ラジアル軸受39,40を介
在させ、出力ディスク37の両端に位置決め部材41,
42を配置して出力ディスク37の軸線方向変位を規制
し、これら位置決め部材41,42と主軸27との間に
第2ラジアル軸受43,44を介在させ、出力ディスク
37の両端面と位置決め部材41,42との間にスラス
ト軸受45,46を介在させたため、両トロイダル伝動
ユニット31,32の出力ディスク37を変速機の軸線
方向寸法が小さくなるよう一体化しても、これを上記位
置決め部材41,42を介して変速機ケースにより支持
する構造を採用し得ることとなり、出力ディスク37の
支持スパンが大きくなってその支持剛性を高めることが
できる。
の出力ディスク37を一体化する場合、当該出力ディス
ク37の外周に出力歯車73を設けてこれから回転を取
り出すこととなって、出力ディスク37の中心から出力
歯車73までの距離が長くなるため、通常はすば歯車で
構成する出力歯車73に作用する伝動中のスラスト方向
分力によって出力ディスク37に作用するモーメントが
大きくなるが、本実施の形態においては上記のごとく出
力ディスク37の支持剛性を高め得ることから、出力デ
ィスク37が上記の大きなモーメントによっても傾動す
ることがなく出力ディスク37を確実に支持することが
できる。
間に従来のごとく中間軸を介在させずに出力ディスク3
7を直接的に第1ラジアル軸受39,40を介して主軸
27上に支承するから、入力ディスク35,36を支承
する軸27と出力ディスク37を支承する軸27とが共
に同じ軸であることとなり、従って変速中立点がずれる
ことがなくなり、これが原因でサイドスリップが常時発
生して発熱や伝動効率の悪化を招くという問題をも解消
することができる。また、出力ディスク37と主軸27
との間に中間軸を介在させないということは出力ディス
ク37の内径を大きくする必要がないということを意味
し、出力ディスク37の両端における肉厚が薄くなって
出力ディスク37の曲げ剛性が低下するという問題も回
避し得る。
ディスク37へのラジアル荷重が第1ラジアル軸受3
9,40、主軸27、第2ラジアル軸受43,44、位
置決め部材41,42を順次経て変速機ケースにより支
持され、共通な出力ディスク37へのスラスト荷重がス
ラスト軸受45,46および位置決め部材41,42を
順次経て変速機ケースにより確実に支持されることか
ら、共通な出力ディスク37の外周に設けた、通常はす
ば歯車で構成する出力歯車73に上記のごとく作用する
大きなモーメントによっても出力ディスク37が傾くこ
とがなく出力ディスク37を確実に支持するという上記
の作用効果を一層顕著なものにし得る。
第2ラジアル軸受39,40および43,44を転動素
子保持用のケージ48が図5のごとく径方向に分割可能
な、若しくは径方向に膨縮可能なラジアル軸受として主
軸27の外周条溝27a〜27dに嵌め込んだため、第
1および第2ラジアル軸受39,40および43,44
の外径を外周条溝27a〜27dの深さ分だけ小さくし
得て共通な出力ディスク37の内径が増大するのを回避
することができ、共通な出力ディスク37が大型化する
のを防止することができる。また、第1および第2ラジ
アル軸受39,40および43,44が嵌合する主軸外
周条溝27a〜27dの底面径を、図4にL1で示すよ
うにボールスプライン33,34の最小径よりも大きく
し、最小でもこれを下回らないようにしたため、主軸2
7の強度低下を何ら伴うことなしに上記の作用効果を達
成することができる。
周条溝27a〜27dに嵌合する第1ラジアル軸受3
9,40および第2ラジアル軸受43,44の最大径
を、図4にL2で示すようにスラスト軸受45,46の
内径よりも小さくするが、主軸27の外周径よりも大き
くなるよう決定したから、出力ディスク37および位置
決め部材41,42を入力ディスク35,36と共に予
め変速機ケース本体21内に組み込んでおき、その後主
軸27を、外周条溝27a〜27dに第1ラジアル軸受
39,40および第2ラジアル軸受43,44が嵌合さ
れた状態で、入力ディスク35、位置決め部材41、出
力ディスク37、位置決め部材42、および入力ディス
ク36に挿通する組み立て手順により、ダブルキャビテ
ィー式トロイダル型無段変速機24を容易に組み立てる
ことができ、その組立作業性を大幅に向上させることが
可能となる。
受39,40の軸線方向幅を、同じく図4にL4で示す
第2ラジアル軸受43,44の軸線方向幅よりも大きく
したから、第1ラジアル軸受39,40の軸受負荷能力
が大きくなり、第1ラジアル軸受39,40で支承した
出力ディスク37が主軸27に対し逆方向に回転すると
雖も第1ラジアル軸受39,40が早期に駄目になるこ
とがなく、トロイダル型無段変速機の耐久性が低下する
のを防止することができる。
から明らかなように、出力ディスク37の軸直角二等分
面から第1ラジアル軸受39,40までの距離や第2ラ
ジアル軸受43,44までの距離よりも、主軸27の両
端におけるラジアル軸受28,30までの距離の方が長
いことから、主軸27が通常は位置決め部材41,42
により2点支持され、無段変速機24に大きなトルクが
入力されたり、パワーローラ38への入力トルクがばら
ついて主軸27が傾いた時にのみ、ラジアル軸受28ま
たは30が一時的に接して主軸27が3点支持、または
4点支持されるようにすることができ、主軸27を前記
のように挿通する時の組み立て作業性を高く保ったま
ま、主軸27の支持剛性を所定通りに確保することがで
きる。
から、入力軸26に突き合わせてこれに主軸27の前端
を回転自在に支持するラジアル軸受28までの距離より
も、主軸27の後端を後端蓋23に回転自在に支持する
ラジアル軸受30までの距離の方を長くするのが良く、
この場合、主軸27が傾いた時に先ずラジアル軸受28
が接して入力軸26が主軸27の更なる傾きを防止する
ことから、回転している主軸27が変速機ケースに接触
するのを防止することができるという作用効果を上記の
作用効果に付加して奏し得る。
に入力ディスク35,36を配置し、内側に出力ディス
ク37を配置する場合について説明したが、逆に特開平
5−126222号公報に記載されているように、外側
に出力ディスクを配置し、内側に入力ディスクを配置し
たダブルキャビー式トロイダル型無段変速機である場合
においても本発明は、同様の考え方により適用して同様
の作用効果を奏し得ること勿論である。
段変速機を具えた変速比無限大変速機を示す要部展開断
面図である。
て、変速機ケース本体から後端蓋が除去された状態で共
に示す後端面図である。
の縦断側面図である。
に示す一部縦断側面図である。
面図である。
動系統図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 主軸上にボールスプラインを介して回転
係合させた一方のディスクと、該一方のディスクに対向
させて前記主軸上に回転自在に設けた他方のディスク
と、これら対向する両ディスク間で動力伝達を行うパワ
ーローラとを具えたトロイダル伝動ユニットを2個具備
し、 これら両トロイダル伝動ユニットの前記他方のディスク
を相互に一体化すると共に、該他方のディスクの軸線方
向両側における位置決め部材により他方のディスクの軸
線方向変位を規制するようにしたトロイダル型無段変速
機において、 前記他方のディスクの両端内周と前記主軸との間にそれ
ぞれ第1ラジアル軸受を設け、 前記位置決め部材と前記主軸との間に第2ラジアル軸受
を設け、 前記他方のディスクの軸線方向両端面と前記位置決め部
材との間にそれぞれスラスト軸受を設けたことを特徴と
するトロイダル型無段変速機。 - 【請求項2】 請求項1において、前記第1および第2
ラジアル軸受を転動素子保持用のケージが径方向に分割
可能な、若しくは径方向に膨縮可能なラジアル軸受とし
て前記主軸の外周条溝に嵌め込み、該外周条溝の底面径
を前記ボールスプラインの最小径以上としたことを特徴
とするトロイダル型無段変速機。
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