JP2002089643A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

トロイダル型無段変速機

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JP2002089643A JP2000280189A JP2000280189A JP2002089643A JP 2002089643 A JP2002089643 A JP 2002089643A JP 2000280189 A JP2000280189 A JP 2000280189A JP 2000280189 A JP2000280189 A JP 2000280189A JP 2002089643 A JP2002089643 A JP 2002089643A
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    • F16H15/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
    • F16H15/04Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/06Gearings 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
    • F16H15/32Gearings 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
    • F16H15/36Gearings 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
    • F16H15/38Gearings 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

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 単一キャビティ内に3個ずつのトラニオン7
a、7b、7c及びパワーローラ9、9を設ける構造
で、小型・軽量化を図る。 【解決手段】 1個のトラニオン7aを、それぞれが単
動型である1対の油圧アクチュエータ50a、50bに
より変位させる。残り2個のトラニオン7b、7cを、
それぞれが複動型である、1個ずつの油圧アクチュエー
タ67a、67bにより変位させる。各油圧アクチュエ
ータ50a、50b、67a、67bを効率良く配置で
きて、上記課題を解決できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明に係るトロイダル型無段
変速機は、例えば自動車用の変速機用の変速ユニットと
して、或は各種産業機械用の変速機として、それぞれ利
用する。
【0002】
【従来の技術】自動車用変速機として、図5〜6に略示
する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が研究さ
れ、一部で実施されている。このトロイダル型無段変速
機は、例えば実開昭62−71465号公報に開示され
ている様に、入力軸1と同心に入力側ディスク2を支持
し、この入力軸1と同心に配置された出力軸3の端部に
出力側ディスク4を固定している。トロイダル型無段変
速機を納めたケーシング5(後述する図8参照)の内側
には、上記入力軸1並びに出力軸3に対し捻れの位置に
ある枢軸6、6を中心として揺動するトラニオン7、7
を設けている。
【0003】これら各トラニオン7、7は、両端部外側
面に上記枢軸6、6を、各トラニオン7、7毎に互いに
同心に、各トラニオン7、7毎に1対ずつ設けている。
これら各枢軸6、6の中心軸は、上記各ディスク2、4
の中心軸と交差する事はないが、これら各ディスク2、
4の中心軸の方向に対し直角若しくはほぼ直角方向であ
る、捩れの位置に存在する。又、上記各トラニオン7、
7の中心部には変位軸8、8の基半部を支持し、上記枢
軸6、6を中心として各トラニオン7、7を揺動させる
事により、上記各変位軸8、8の傾斜角度の調節を自在
としている。各トラニオン7、7に支持された変位軸
8、8の先半部周囲には、それぞれパワーローラ9、9
を回転自在に支持している。そして、これら各パワーロ
ーラ9、9を、上記入力側、出力側両ディスク2、4の
内側面2a、4a同士の間に挟持している。
【0004】上記入力側、出力側両ディスク2、4の互
いに対向する内側面2a、4aは、それぞれ断面が、上
記枢軸6を中心とする円弧若しくはこの様な円弧に近い
曲線を回転させて得られる、断面円弧状の凹面をなして
いる。そして、球状凸面に形成された各パワーローラ
9、9の周面9a、9aを、上記内側面2a、4aに当
接させている。又、上記入力軸1と入力側ディスク2と
の間には、ローディングカム装置10を設け、このロー
ディングカム装置10によって上記入力側ディスク2
を、出力側ディスク4に向け弾性的に押圧しつつ、回転
駆動自在としている。
【0005】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の使用時、入力軸1の回転に伴って上記ローディン
グカム装置10が上記入力側ディスク2を、上記複数の
パワーローラ9、9に押圧しつつ回転させる。そして、
この入力側ディスク2の回転が、上記複数のパワーロー
ラ9、9を介して出力側ディスク4に伝達され、この出
力側ディスク4に固定の出力軸3が回転する。
【0006】入力軸1と出力軸3との回転速度を変える
場合で、先ず入力軸1と出力軸3との間で減速を行なう
場合には、枢軸6、6を中心として前記各トラニオン
7、7を揺動させ、上記各パワーローラ9、9の周面9
a、9aが図5に示す様に、入力側ディスク2の内側面
2aの中心寄り部分と出力側ディスク4の内側面4aの
外周寄り部分とにそれぞれ当接する様に、前記各変位軸
8、8を傾斜させる。
【0007】反対に、増速を行なう場合には、上記各ト
ラニオン7、7を揺動させ、上記各パワーローラ9、9
の周面9a、9aが図6に示す様に、入力側ディスク2
の内側面2aの外周寄り部分と出力側ディスク4の内側
面4aの中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、上
記各変位軸8、8を傾斜させる。これら各変位軸8、8
の傾斜角度を図5と図6との中間にすれば、入力軸1と
出力軸3との間で、中間の変速比を得られる。
【0008】更に、図7〜8は、実願昭63−6929
3号(実開平1−173552号)のマイクロフィルム
に記載された、より具体化されたトロイダル型無段変速
機を示している。入力側ディスク2と出力側ディスク4
とは円管状の入力軸11の周囲に、それぞれ回転自在に
支持している。又、この入力軸11の端部と上記入力側
ディスク2との間に、ローディングカム装置10を設け
ている。一方、上記出力側ディスク4には、出力歯車1
2を結合し、これら出力側ディスク4と出力歯車12と
が同期して回転する様にしている。
【0009】1対のトラニオン7、7の両端部に互いに
同心に設けた枢軸6、6は、支持部材である1対の支持
板13、13に、揺動並びに軸方向(図7の表裏方向、
図8の左右方向)の変位自在に支持している。そして、
上記各トラニオン7、7の中間部に、変位軸8、8の基
半部を支持している。これら各変位軸8、8は、基半部
と先半部とを互いに偏心させている。そして、このうち
の基半部を上記各トラニオン7、7の中間部に回転自在
に支持し、それぞれの先半部にパワーローラ9、9を回
転自在に支持している。
【0010】尚、上記1対の変位軸8、8は、上記入力
軸11に対して180度反対側位置に設けている。又、
これら各変位軸8、8の基半部と先半部とが偏心してい
る方向は、上記入力側、出力側両ディスク2、4の回転
方向に関して同方向(図8で左右逆方向)としている。
又、偏心方向は、上記入力軸11の配設方向に対してほ
ぼ直交する方向としている。従って上記各パワーローラ
9、9は、上記入力軸11の配設方向に関して若干の変
位自在に支持される。
【0011】又、上記各パワーローラ9、9の外側面と
上記各トラニオン7、7の中間部内側面との間には、こ
れら各パワーローラ9、9の外側面の側から順に、スラ
スト玉軸受14、14とスラストニードル軸受15、1
5とを設けている。このうちのスラスト玉軸受14、1
4は、上記各パワーローラ9、9に加わるスラスト方向
の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ9、9の回
転を許容する。又、上記各スラストニードル軸受15、
15は、上記各パワーローラ9、9から上記各スラスト
玉軸受14、14を構成する外輪16、16に加わるス
ラスト荷重を支承しつつ、上記各変位軸8、8の先半部
及び上記外輪16、16が、これら各変位軸8、8の基
半部を中心として揺動する事を許容する。更に、上記各
トラニオン7、7は、油圧式のアクチュエータ17、1
7により、前記各枢軸6、6の軸方向の変位自在として
いる。
【0012】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の場合、入力軸11の回転はローディングカム装置
10を介して入力側ディスク2に伝えられる。そして、
この入力側ディスク2の回転が、1対のパワーローラ
9、9を介して出力側ディスク4に伝えられ、更にこの
出力側ディスク4の回転が、出力歯車12より取り出さ
れる。
【0013】入力軸11と出力歯車12との間の回転速
度比を変える場合には、上記各アクチュエータ17、1
7により上記1対のトラニオン7、7を、それぞれ逆方
向に、例えば、図8の下側のパワーローラ9を同図の右
側に、同図の上側のパワーローラ9を同図の左側に、そ
れぞれ変位させる。この結果、これら各パワーローラ
9、9の周面9a、9aと上記入力側ディスク2及び出
力側ディスク4の内側面2a、4aとの当接部に作用す
る、接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の
向きの変化に伴って上記各トラニオン7、7が、支持板
13、13に枢支された枢軸6、6を中心として、互い
に逆方向に揺動する。この結果、前述の図5〜6に示し
た様に、上記各パワーローラ9、9の周面9a、9aと
上記各内側面2a、4aとの当接位置が変化し、上記入
力軸11と出力歯車12との間の回転速度比が変化す
る。
【0014】トロイダル型無段変速機による動力伝達時
には、構成各部の弾性変形に基づいて、上記各パワーロ
ーラ9、9が上記入力軸11の軸方向に変位する。そし
て、これら各パワーローラ9、9を支持した前記各変位
軸8、8が、それぞれの基半部を中心として僅かに回動
する。この回動の結果、上記各スラスト玉軸受14、1
4の外輪16、16の外側面と上記各トラニオン7、7
の内側面とが相対変位する。これら外側面と内側面との
間には、前記各スラストニードル軸受15、15が存在
する為、この相対変位に要する力は小さい。
【0015】上述の様に構成され作用するトロイダル型
無段変速機の場合には、上記入力軸11と出力歯車12
との間での動力伝達を2個のパワーローラ9、9により
行なっている。従って、各パワーローラ9、9の周面9
a、9aと入力側、出力側両ディスク2、4の内側面2
a、4aとの間で伝達される単位面積当たりの力が大き
くなり、伝達可能な動力の限界が比較的低い。この様な
事情に鑑みて、トロイダル型無段変速機により伝達可能
な動力を大きくすべく、パワーローラ9、9の数を増や
す事も、従来から考えられている。
【0016】この様な目的でパワーローラ9、9の数を
増やす為の構造の1例として従来から、1組の入力側デ
ィスク2と出力側ディスク4との間に3個のパワーロー
ラ9、9を配置し、この3個のパワーローラ9、9によ
って動力の伝達を行なう事が、例えば特開平3−746
67号公報に記載されている様に、従来から知られてい
る。この公報に記載された構造の場合には、図9に示す
様に、固定のフレーム18の円周方向等間隔の3個所位
置に、それぞれが支持部材であり、120度に折れ曲が
った支持片19、19の中間部を枢支している。そし
て、隣り合う支持片19、19同士の間にそれぞれトラ
ニオン7、7を、揺動並びに軸方向の変位自在に支持し
ている。
【0017】上記各トラニオン7、7は、それぞれ油圧
式のアクチュエータ17、17により、それぞれの両端
部に互いに同心に設けた枢軸6の軸方向に変位自在とし
ている。上記各アクチュエータ17、17を構成する各
油圧シリンダ20、20は、制御弁21を介して、油圧
源であるポンプ22の吐出口に通じている。この制御弁
21は、それぞれが軸方向(図9の左右方向)に変位自
在なスリーブ23とスプール24とを備える。尚、上記
各アクチュエータ17、17はそれぞれ、圧油の給排方
向を切り換える事により、軸方向に関して何れの方向に
も軸力を発生させる、複動型のものを使用している。
【0018】それぞれが上記各トラニオン7、7に、変
位軸8、8により枢支されたパワーローラ9、9の傾斜
角度を変える場合には、制御モータ25により上記スリ
ーブ23を軸方向(図9の左右方向)に変位させる。こ
の結果、上記ポンプ22から吐出された圧油が、油圧配
管を通じて上記各油圧シリンダ20、20に送り込まれ
る。そして、これら各油圧シリンダ20、20に嵌装さ
れた、上記各トラニオン7、7を枢軸の軸方向に変位さ
せる為の駆動ピストン26、26が、入力側ディスク2
及び出力側ディスク4(図5〜6参照)の回転方向に関
して同方向に変位する。この変位に伴って上記各トラニ
オン7、7が枢軸の軸方向に変位し、更にこの枢軸を中
心として揺動変位するのは、前述の図7〜8に示した構
造の場合と同様である。又、上記各駆動ピストン26、
26の変位に伴って上記各油圧シリンダ20、20から
押し出された作動油は、やはり上記制御弁21を含む油
圧配管(一部図示せず)を通じて、油溜27に戻され
る。
【0019】一方、上記圧油の送り込みに伴う駆動ピス
トン26並びにこの駆動ピストン26に結合したトラニ
オン7の変位は、プリセスカム28、リンク29を介し
て上記スプール24に伝達され、このスプール24を軸
方向に変位させる。この結果、上記駆動ピストン26が
所定量変位した状態で、上記制御弁21の流路が閉じら
れ、上記各油圧シリンダ20、20への圧油の給排が停
止される。従って、上記各トラニオン7、7の軸方向に
関する変位量は、上記制御モータ25によるスリーブ2
3の変位量に応じただけのものとなる。
【0020】上述の様に構成され作用する従来のトロイ
ダル型無段変速機の場合、アクチュエータ17、17の
設置空間が嵩み、装置が大型化する。これに対して特開
平7−259947号公報には、図10に示す様に、3
個のトラニオン7、7をリンク機構30、30により互
いに直列に結合し、複動型の油圧アクチュエータである
1個のアクチュエータ17により、上記複数個のトラニ
オン7、7を変位させる構造が記載されている。又、特
開平11−303963号公報には、図11に示す様
に、支持片19a、19aを揺動変位自在に支持すると
共に、これら各支持片19a、19aにより、円周方向
に隣り合うトラニオン7、7同士の間で動きを伝達自在
とした構造が記載されている。この図11に記載した構
造の場合も、駆動用のアクチュエータ17、17は、円
周方向両端部に設けたトラニオン7、7に付属の枢軸
6、6の端面を軸方向に押圧自在である。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】図10〜11に示した
従来構造の場合、アクチュエータ17の設置空間を小さ
くして小型・軽量化を図れるが、総てのトラニオン7、
7の変位量を厳密に規制する為には、各可動部を非常に
精密に構成する必要があり、コストが嵩む。即ち、トロ
イダル型無段変速機は、大きさにもよるが、上記各トラ
ニオン7、7が各枢軸6、6の軸方向に関して0.1mm
程度変位しただけで、変速動作を開始する場合がある。
従って、上記各トラニオン7、7の変位量が0.1mm程
度異なると、上記各枢軸6、6を中心とするこれら各ト
ラニオン7、7の傾斜角度が互いに異なって、トロイダ
ル型無段変速機の伝達効率並びに耐久性が著しく低下す
る可能性を生じる。
【0022】従って、上記図10〜11に示した構造を
実施する場合には、各可動部のがたつきを極めて小さく
して、3個のトラニオン7、7の変位を、0.1mmより
も十分に小さなレベル(精度)で、互いに同期させなけ
ればならない。これに対して、各可動部の変位が円滑に
行なわれ、しかもがたつきを極小さく抑える為には、構
成各部材の寸法精度並びに形状精度を極めて高くしなけ
ればならず、これら各部材の加工作業が面倒になってコ
ストが嵩む。しかも、上記図10〜11に示した様に、
上記3個のトラニオン7、7を変位方向に関して互いに
直列に接続し、接続方向の端部にのみアクチュエータ1
7、17を設けた場合には、上記各トラニオン7、7を
含む、変位を伝達する部材の弾性変形も考慮しなければ
ならなくなる。この様な状態で、上記総てのトラニオン
7、7の変位を厳密に(0.1mmよりも十分に小さいレ
ベルで)互いに同期させる事は非常に難しい。本発明の
トロイダル型無段変速機は、この様な事情に鑑みて発明
したものである。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明のトロイダル型無
段変速機は、前述した従来から知られているトロイダル
型無段変速機の場合と同様に、ハウジングと、入力軸
と、入力側ディスクと、出力側ディスクと、トラニオン
と、変位軸と、パワーローラと、アクチュエータとを備
える。上記入力軸は、上記ハウジング内に回転自在に支
持されている。又、上記入力側ディスクは、この入力軸
の周囲にこの入力軸と共に回転自在に支持されている。
又、上記出力側ディスクは、その内側面をこの入力側デ
ィスクの内側面に対向させた状態でこの入力側ディスク
と同心に配置され、この入力側ディスクに対する相対回
転を自在とされている。又、上記トラニオンは、上記入
力側ディスクと出力側ディスクとの間に、1対の入力側
ディスク及び出力側ディスク毎に3個ずつ、これら両デ
ィスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心とし
て揺動自在に設けている。又、上記変位軸は、上記各ト
ラニオン毎に1本ずつ、これら各トラニオンの内側面か
ら突出した状態で設けられている。又、上記パワーロー
ラは、上記各トラニオン毎に1個ずつ、上記各変位軸に
回転自在に支持された状態で設けられ、上記入力側ディ
スクと出力側ディスクとの内側面同士の間に挟持されて
いる。更に、上記アクチュエータは、上記各トラニオン
を、それぞれの両端部に設けた枢軸の軸方向に変位させ
る。
【0024】特に、本発明のトロイダル型無段変速機に
於いては、上記1対の入力側ディスク及び出力側ディス
ク毎に3個ずつのトラニオンのうち、一部のトラニオン
を変位させる為のアクチュエータは、リンク腕を介して
この一部のトラニオンを互いに逆方向に変位させる1対
の単動型の油圧アクチュエータである。又、残りのトラ
ニオンを変位させる為のアクチュエータは、この残りの
トラニオンに関する枢軸の延長上に、この残りのトラニ
オン毎に1個ずつ設けられた、複動型の油圧アクチュエ
ータである。
【0025】
【作用】上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段
変速機の場合には、各トラニオンを変位させる為のアク
チュエータの設置空間を小さくして小型・軽量化を図る
と同時に、上記各トラニオンの変位量を厳密に規制し
て、正確な変速動作を行なえる。又、構成各部材の形状
精度並びに寸法精度を極端に高くしなくても、上記各ト
ラニオンの変位量を厳密に規制する事ができる。更に、
上記各トラニオン毎にアクチュエータを設けている為、
変位伝達に基づく弾性変形による誤差が入り込まず、こ
の面からも、上記各トラニオンの変位量を厳密に規制す
る事ができる。これらにより、1対の入力側ディスクと
出力側ディスクとの間に3個のパワーローラを設けたト
ロイダル型無段変速機の伝達効率並びに耐久性を、小型
・軽量化を図りつつ、十分に確保できる。
【0026】
【発明の実施の形態】図1〜4は、本発明の実施の形態
の1例を示している。尚、本例は、入力側ディスク2と
出力側ディスク4とを2個ずつ、動力の伝達方向に関し
て互いに並列に、設けた、所謂ダブルキャビティ型で、
各入力側ディスク2と出力側ディスク4との間にパワー
ローラ9、9を3個ずつ、合計6個設けたトロイダル型
無段変速機に本発明を適用した場合に就いて示してい
る。図2には、その片側のキャビティ(入力側ディスク
2と出力側ディスク4とパワーローラ9、9とを配置し
て動力を伝達する部分)のみを示しているが、図2より
も右側部分にも、別のキャビティが存在する。この様な
ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機の基本的
な構造及び作用に就いては、従来から周知であるから、
全体構成の図示並びに説明は省略する。
【0027】ケーシング5aの内面に設けた取付部31
にフレーム18を、このフレーム18の外径側端部3個
所位置の取付孔32、32に挿通したスタッド33、3
3と、これら各スタッド33、33に螺合したナット3
4とにより結合固定している。図示の例では、これら各
スタッド33、33及びナット34により、上記取付部
31とフレーム18との間に、ギヤハウジング35を固
定している。このギヤハウジング35の内径側には、1
対の出力側ディスク4をその両端部にスプライン係合さ
せた出力スリーブ36を、1対の転がり軸受37、37
により回転自在に支持すると共に、この出力スリーブ3
6の中間部外周面に設けた出力歯車38を、上記ギヤハ
ウジング35の内部に収納している。
【0028】又、上記フレーム18は全体を星形に形成
すると共に、その径方向中間部乃至は外径側部分を二股
に形成して、3個所の保持部39、39を、円周方向等
間隔に形成している。そして、これら各保持部39、3
9の径方向中間部に、それぞれ支持片19b、19bの
中間部を、第二の枢軸40、40により、ニードル軸受
41、41を介して枢支している。上記各支持片19
b、19bは、上記第二の枢軸40、40の周囲に配置
される円筒状の取付部42と、この取付部42の外周面
から径方向外方に突出した1対の支持板部43、43と
から成る。これら1対の支持板部43、43同士の交差
角度は120度である。従って、円周方向に隣り合う支
持片19b、19bの支持板部43、43同士は、互い
に平行である。
【0029】この様な各支持板部43、43には、それ
ぞれ円孔44、44を形成している。上記各支持片19
b、19bが中立状態にある場合、円周方向に隣り合う
支持片19b、19bの支持板部43、43に形成した
円孔44、44同士は互いに同心である。そして、これ
ら各円孔44、44内に、各トラニオン7a、7b、7
cの両端部に設けた枢軸6、6を、ラジアルニードル軸
受45、45により支持している。これら各ラジアルニ
ードル軸受45、45を構成する外輪46、46の外周
面は、球状凸面としている。この様な外輪46、46は
上記各円孔44、44内に、がたつきなく、且つ揺動変
位自在に内嵌している。
【0030】又、上記各支持板部43、43に設けたね
じ孔47、47には、それぞれスタッド48、48を螺
着し、これら各スタッド48、48の先端面を、上記各
トラニオン7a、7b、7cの両端面に当接させてい
る。これら各スタッド48、48の先端面は球状凸面と
しており、互いに対向する位置に設けた1対のスタッド
48、48同士の間での、上記各トラニオン7a、7
b、7cの揺動変位を可能にしている。又、これら各ス
タッド48、48の基端部にはロックナット49、49
を螺合して、これら各スタッド48、48が不用意に緩
まない様にしている。尚、この様なスタッド48、48
は、単一キャビティ内に設けた3個のトラニオン7a、
7b、7cの、入力側、出力側両ディスク2、4の円周
方向に関する変位を、上記各支持片19b、19bを介
して互いに同期させる為に設けている。後述する油圧ア
クチュエータにより上記変位を十分に同期させられるの
であれば、上記各スタッド48、48及びロックナット
49、49は省略しても良い。
【0031】上記3個のトラニオン7a、7b、7c
は、上述の様に、前記各第二の枢軸40、40を中心と
する上記各支持片19b、19bの揺動に基づく上記両
ディスク2、4の円周方向に関する若干の変位と、それ
ぞれの両端部に設けた枢軸6、6を中心とする揺動変位
を自在に支持している。変速動作を行なわせるべく、上
記各トラニオン7a、7b、7cを、それぞれの両端部
に設けた上記各枢軸6、6の軸方向に変位させる為に、
本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、次の様な
アクチュエータを設けている、
【0032】先ず、請求項に記載した一部のトラニオン
に相当する、下部中央に水平方向に設けたトラニオン7
aは、このトラニオン7aの両端部下方に設けた1対の
油圧アクチュエータ50a、50bにより、それぞれリ
ンク腕51a、51bを介して変位駆動自在としてい
る。これら各油圧アクチュエータ50a、50bは、シ
リンダ52内への圧油の供給によりロッド53を押し出
すが、このシリンダ52への圧油の供給を停止した状態
でも、外力が働かない限りこのロッド53がシリンダ5
2内に引き込まれない、単動型のものを使用している。
この様な上記各油圧アクチュエータ50a、50bは、
互いに同心に、且つロッド53の押し出し方向を互いに
逆に、より具体的には、圧油の供給に基づいてロッド5
3を、別の油圧アクチュエータ50a(又は50b)か
ら離れる方向に押し出す様にして、ケーシング5a内に
支持固定している。
【0033】又、上記各リンク腕51a、51bは、そ
れぞれの中間部を、中空円管状の第三の枢軸54によ
り、揺動変位自在に支持している。これら各第三の枢軸
54、54は、前記各第二の枢軸40、40と平行で、
内部は、図示しない給油ポンプの吐出口に通じている。
トロイダル型無段変速機の運転時に上記各第三の枢軸5
4、54内には、潤滑油(トラクションオイル)が送り
込まれる。この様な第三の枢軸54、54によりそれぞ
れの中間部を枢支された、上記各リンク腕51a、51
bは、それぞれの基端部(図1の下端部)片側面を上記
各油圧アクチュエータ50a、50bを構成するロッド
53の先端面に突き当て、それぞれの先端部(図1の上
端部)片側面側を、上記トラニオン7aの両端部に設け
た枢軸6、6の端部に係合させている。尚、上記各リン
ク腕51a、51bの基端部で上記ロッド53の先端面
に突き当たる部分は、部分円筒状の凸曲面として、突き
当たり部分の揺動変位が円滑に行なわれる様にしてい
る。
【0034】又、図示の例では、図3に詳示する様に、
上記各リンク腕51a、51bの先端部の互いに対向す
る面に、それぞれ円筒状凸部55を形成している。一
方、上記トラニオン7aの両端部に設けた枢軸6、6の
中心部には、上記円筒状凸部55の外径よりも大きな内
径を有する円孔56を、上記各枢軸6、6の端面に開口
する状態で形成している。そして、上記各リンク腕51
a、51bの円筒状凸部55を、上記円孔56内に、緩
く挿入している。この状態でこの円筒状凸部55の中間
部外周面には、上記円孔56の内周面に係止したOリン
グ57の内周縁を全周に亙り弾性的に当接させて、この
円孔56の内周面と上記円筒状凸部55の外周面との間
の油密保持を図っている。
【0035】又、上記各枢軸6、6の端面と上記各リン
ク腕51a、51bの先端部側面との間には、スラスト
ニードル軸受58を設けている。このスラストニードル
軸受58を構成する1対の軌道輪のうち、上記各リンク
腕51a、51b側の軌道輪59の片面で、これら各リ
ンク腕51a、51bの先端部側面と当接する面は、球
状凸面若しくは円すい状凸面としている。この様な構造
により、これら各リンク腕51a、51bとトラニオン
7aとの間で変位の伝達を自在とすると共に、前記各第
三の枢軸54、54を中心とする上記各リンク腕51
a、51bの円滑な揺動変位、並びに、上記各枢軸6、
6を中心とする上記トラニオン7aの円滑な揺動変位を
自在としている。
【0036】又、前記各第三の枢軸54、54の内部
と、上記円筒状凸部55の内部とは、上記各リンク腕5
1a、51bの中心孔の軸方向中間部に形成した凹溝6
0と、これら各リンク腕51a、51bの先半部(図
1、3の上半部)内側に形成した通油孔61とを介し
て、互いに通じている。尚、この通油孔61の下流端開
口は、プラグ62により塞いでいる。従って、前記図示
しない送油ポンプから上記各枢軸54、54内に送り込
まれた潤滑油は、その全量が、前記各枢軸6、6の中心
部に設けた円孔56内に送られる。この様にして円孔5
6内に送り込まれた潤滑油は、トロイダル型無段変速機
の転がり接触部の潤滑に使用される。即ち、この潤滑油
の一部は、上記トラニオン7aに設けたノズル孔63、
63から噴出して、前記入力側ディスク2及び出力側デ
ィスク4の内側面2a、4aと、上記トラニオン7aに
支持したパワーローラ9の周面9aとの転がり接触部を
潤滑する。
【0037】又、上記潤滑油の残部は、上記トラニオン
7aの内部に設けた潤滑油流路64を介して、各転がり
軸受及び滑り接触部に送り込む様にしている。先ず、上
記各枢軸6、6を支持したラジアルニードル軸受45、
45に上記潤滑油を、絞りプラグ65を通じて送り込み
自在としている。又、前記スタッド48の先端面と上記
トラニオン7aとの滑り接触部にも、別の絞りプラグ6
6を介して送り込み自在としている。更に、残りの潤滑
油は、上記トラニオン7aに対し上記パワーローラ9を
支持した、スラストニードル軸受15及びスラスト玉軸
受14、更には変位軸8とトラニオン7a及び上記パワ
ーローラ9との間に設けたラジアルニードル軸受に送り
込み自在としている。
【0038】一方、請求項に記載した残りのトラニオン
に相当する、上部両側に傾斜方向に設けたトラニオン7
b、7cは、これら各トラニオン7b、7cに関する枢
軸6、6の延長上に、図4に詳示する様な複動型の油圧
アクチュエータ67a、67bを、これら各トラニオン
7b、7c毎に1個ずつ設けている。そして、これら各
油圧アクチュエータ67a、67bへの圧油の給排によ
り、上記各トラニオン7b、7cを、それぞれの両端部
に設けた枢軸6、6の軸方向に変位自在としている。
【0039】上記各油圧アクチュエータ67a、67b
は、シリンダ68内に油密に嵌装したピストン69にロ
ッド70の基端部(図4の下端部)を、軸方向(図4の
上下方向)のがたつきを防止した状態で、回転自在に結
合している。このうちの回転を自在とする為に図示の例
では、上記ピストン69を1対のスラストニードル軸受
73、73によりサンドイッチ状に挟持している。尚、
上記ピストン69の両面は、これら各スラストニードル
軸受73、73の軌道面としての機能を持つ為、焼き入
れ硬化すると共に表面を平滑面に仕上げている。又、軸
方向のがたつきを防止する為に図示の例では、上記ピス
トン69及び1対のスラストニードル軸受73、73
を、上記ロッド70の中間部に設けた外向フランジ状の
鍔部71と、このロッド70の中間部基端寄り部分に係
止したテーパスナップリング72との間で挟持してい
る。
【0040】上述の様な各油圧アクチュエータ67a、
67bを構成する上記ロッド70の先半部(図4の上半
部)外周面には雄ねじを形成している。この様なロッド
70の先端部は、前記各トラニオン7b、7cの一端面
(図1の下端面)に突設した枢軸の中心部に設けたねじ
孔74に螺合し、更にロックナット75により固定して
いる。この状態で上記各トラニオン7b、7cは、上記
各油圧アクチュエータ67a、67bへの圧油の給排に
より、それぞれの両端部に設けた枢軸6、6の軸方向に
変位させられる。
【0041】尚、図示の例では、上記各油圧アクチュエ
ータ67a、67bを構成する上記ロッド70を円管状
としている。そして、このロッド70の基端部(図1、
4の下端部)に設けた接続部に、可撓性を有する図示し
ない給油ホースの下流端を接続し、上記ロッド70内に
潤滑油を送り込み自在としている。そして、このロッド
70内に送り込んだ潤滑油を、前述のトラニオン7aの
円孔56内に送り込んだ潤滑油の場合と同様に、各部の
潤滑に使用する様に構成している。
【0042】前述した、それぞれが単動型である1対の
油圧アクチュエータ50a、50bへの圧油の給排、並
びに、それぞれが複動型である上記各油圧アクチュエー
タ67a、67bへの圧油の給排は、単一の制御弁21
(図9参照)により互いに同期させて行なう。そして、
上記3個のトラニオン7a、7b、7cを、前記入力
側、出力側両ディスク2、4の回転方向に関して、同方
向に、同じ長さだけ変位させる。上記各トラニオン7
a、7b、7cの変位は、前述した様に、スタッド4
8、48により機械的にも同期させられる。又、上記各
トラニオン7a、7b、7cを、それぞれに設けた油圧
アクチュエータ50a、50b、67a、67bにより
駆動するので、変位の為の力を伝達する事で各部材が弾
性変形し、上記各トラニオン7a、7b、7cの変位に
差が生じる事はない。従って、これら各トラニオン7
a、7b、7cの変位量は、厳密に一致させられる。
【0043】これら各トラニオン7a、7b、7cは、
この様にして行なわれる、互いに同期した変位に基づい
て、それぞれの両端部に設けた枢軸6、6を中心に揺動
する。即ち、この変位に基づいて、前述した様に、各パ
ワーローラ9、9の周面9a、9aと上記両ディスク
2、4の内側面2a、4aとの転がり接触部に接線方向
に加わる力の向きが変化する。そして、この変化により
上記各トラニオン7a、7b、7cは、それぞれの両端
部に設けた枢軸6、6を中心に揺動変位する。この様に
して行なわれる、上記各トラニオン7a、7b、7cの
変位は、何れかの(図1の上部左側の)トラニオン7c
に結合したロッド70の中間部基端寄り部分の周囲に固
定したプリセスカム28により取り出される。そして、
このプリセスカム28の変位が、リンク29を介して、
上記制御弁21(図9)のスプール24に伝達され、こ
の制御弁21の開閉制御が行なわれる。この部分の制御
に関しては、前述の図9に示した従来構造の場合と同じ
である。
【0044】上述の様に構成し作用する本発明のトロイ
ダル型無段変速機は、本発明の構造を示す図1と、従来
構造をこの図1と同方向から見た状態で示す図9とを比
較すれば明らかな通り、全体を小型に構成できる。即
ち、上記各トラニオン7a、7b、7cを変位させる為
の油圧アクチュエータ50a、50b、67a、67b
が、入力側、出力側両ディスク2、4の外周縁から径方
向に突出する量を少なくできる。言い換えれば、上記各
油圧アクチュエータ50a、50b、67a、67bを
効率良く配置できて、トロイダル型無段変速機を収納す
るケーシング5aの外寸を小さくできる。この結果、ト
ロイダル型無段変速機の小型・軽量化により、このトロ
イダル型無段変速機を組み込む自動車の設計の自由度を
高くする事ができる。
【0045】
【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、伝達可能な動力が大きく、しかも小型で限
られた設置空間に組み付け可能な、トロイダル型無段変
速機を組み込んだ自動変速装置の設計の容易化を図れ、
且つ、安定した変速動作を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の1例を示す断面図。
【図2】図1のA−A断面図。
【図3】図1のB部拡大図。
【図4】複動型の油圧アクチュエータを取り出して示す
断面図。
【図5】従来から知られているトロイダル型無段変速機
の基本的構成を、最大減速時の状態で示す側面図。
【図6】同じく最大増速時の状態で示す側面図。
【図7】従来の具体的構造の1例を示す断面図。
【図8】図7のC−C断面図。
【図9】従来から知られている、伝達可能な動力を大き
くする構造の1例を、一部を切断した状態で示す要部正
面図。
【図10】従来から知られている、アクチュエータの数
を少なくできる構造の第1例を示す要部断面図。
【図11】同第2例を示す要部断面図。
【符号の説明】
1 入力軸 2 入力側ディスク 2a 内側面 3 出力軸 4 出力側ディスク 4a 内側面 5、5a ケーシング 6 枢軸 7、7a、7b、7c トラニオン 8 変位軸 9 パワーローラ 9a 周面 10 ローディングカム装置 11 入力軸 12 出力歯車 13、13a 支持板 14 スラスト玉軸受 15 スラストニードル軸受 16 外輪 17 アクチュエータ 18 フレーム 19、19a、19b 支持片 20 油圧シリンダ 21 制御弁 22 ポンプ 23 スリーブ 24 スプール 25 制御モータ 26 駆動ピストン 27 油溜 28 プリセスカム 29 リンク 30 リンク機構 31 取付部 32 取付孔 33 スタッド 34 ナット 35 ギヤハウジング 36 出力スリーブ 37 転がり軸受 38 出力歯車 39 保持部 40 第二の枢軸 41 ニードル軸受 42 取付部 43 支持板部 44 円孔 45 ラジアルニードル軸受 46 外輪 47 ねじ孔 48 スタッド 49 ロックナット 50a、50b 油圧アクチュエータ 51a、51b リンク腕 52 シリンダ 53 ロッド 54 第三の枢軸 55 円筒状凸部 56 円孔 57 Oリング 58 スラストニードル軸受 59 軌道輪 60 凹溝 61 通油孔 62 プラグ 63 ノズル孔 64 潤滑油流路 65 絞りプラグ 66 絞りプラグ 67a、67b 油圧アクチュエータ 68 シリンダ 69 ピストン 70 ロッド 71 鍔部 72 テーパスナップリング 73 スラストニードル軸受 74 ねじ孔 75 ロックナット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングと、このハウジング内に回転
    自在に支持された入力軸と、この入力軸の周囲にこの入
    力軸と共に回転自在に支持された入力側ディスクと、そ
    の内側面をこの入力側ディスクの内側面に対向させた状
    態でこの入力側ディスクと同心に配置され、この入力側
    ディスクに対する相対回転を自在とされた出力側ディス
    クと、これら入力側ディスクと出力側ディスクとの間に
    設けられ、これら両ディスクの中心軸に対し捻れの位置
    にある枢軸を中心として揺動する、1対の入力側ディス
    ク及び出力側ディスク毎に3個ずつのトラニオンと、こ
    れら各トラニオンの内側面から突出した、これら各トラ
    ニオン毎に1本ずつの変位軸と、これら各変位軸に回転
    自在に支持された状態で、上記入力側ディスクと出力側
    ディスクとの内側面同士の間に挟持された、上記各トラ
    ニオン毎に1個ずつのパワーローラと、これら各トラニ
    オンをそれぞれの両端部に設けた枢軸の軸方向に変位さ
    せるアクチュエータとを備えたトロイダル型無段変速機
    に於いて、上記1対の入力側ディスク及び出力側ディス
    ク毎に3個ずつのトラニオンのうち、一部のトラニオン
    を変位させる為のアクチュエータは、リンク腕を介して
    この一部のトラニオンを互いに逆方向に変位させる1対
    の単動型の油圧アクチュエータであり、残りのトラニオ
    ンを変位させる為のアクチュエータは、この残りのトラ
    ニオンに関する枢軸の延長上に、この残りのトラニオン
    毎に1個ずつ設けられた複動型の油圧アクチュエータで
    ある事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
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