JP2004176776A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

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Abstract

【課題】変速比調節の為に変速比制御弁12のスリーブ14を変位させるステッピングモータ13のストロークを一定のまま、このスリーブ14のストロークを調節可能にする。
【解決手段】上記ステッピングモータ13の出力ロッド28の軸方向変位を、レバー29を介して上記スリーブ14に伝達する。このレバー29の揺動中心となる揺動支持軸30を、このレバー29の中間部に形成した長孔33内で変位させて、上記出力ロッド28のストロークと上記スリーブ14のストロークとの比を調節する。
【選択図】 図1

Description

【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、自動車用の自動変速装置を構成する変速ユニットとして利用する。特に本発明は、変速比制御の為の変速比制御用モータを小型にできる構造を実現して、トロイダル型無段変速機の設計の自由度を向上させる事を目的とするものである。
【0002】
【従来の技術】
自動車用自動変速装置として、図4〜6に示す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、ダブルキャビティ型と呼ばれるもので、入力軸1の両端部周囲に1対の入力側ディスク2、2を、ボールスプライン3、3を介して支持している。従ってこれら両入力側ディスク2、2は、互いに同心に、且つ、同期した回転を自在に支持されている。又、上記入力軸1の中間部周囲に出力歯車4を、この入力軸1に対する相対回転を自在として支持している。そして、この出力歯車4の中心部に設けた円筒部の両端部に出力側ディスク5、5を、それぞれスプライン係合させている。従ってこれら両出力側ディスク5、5は、上記出力歯車4と共に、同期して回転する。
【0003】
又、上記各入力側ディスク2、2と上記各出力側ディスク5、5との間には、それぞれ複数個ずつ(通常2〜3個ずつ)のパワーローラ6、6を挟持している。これら各パワーローラ6、6はそれぞれトラニオン7、7の内側面に、支持軸8、8及び複数の転がり軸受を介して、回転自在に支持されている。上記各トラニオン7、7は、それぞれの長さ方向(図4、6の上下方向、図5の表裏方向)両端部に、これら各トラニオン7、7毎に互いに同心に設けられた枢軸9、9を中心として揺動変位自在である。これら各トラニオン7、7を傾斜させる動作は、油圧式のアクチュエータ10、10により、これら各トラニオン7、7を上記枢軸9、9の軸方向に変位させる事で行なうが、総てのトラニオン7、7の傾斜角度は、油圧式及び機械式に互いに同期させる。
【0004】
即ち、前記入力軸1と出力歯車4との間の変速比を変えるべく、上記各トラニオン7、7の傾斜角度を変える場合には、上記各アクチュエータ10、10により上記各トラニオン7、7を、それぞれ逆方向に、例えば、図6の右側のパワーローラ6を同図の下側に、同図の左側のパワーローラ6を同図の上側に、それぞれ変位させる。この結果、これら各パワーローラ6、6の周面と上記各入力側ディスク2、2及び各出力側ディスク5、5の内側面との当接部に作用する、接線方向の力の向きが変化(当接部にサイドスリップが発生)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11、11に枢支された枢軸9、9を中心として、互いに逆方向に揺動(傾斜)する。この結果、上記各パワーローラ6、6の周面と上記入力側、出力側各ディスク2、5の内側面との当接位置が変化し、上記入力軸1と出力歯車4との間の回転変速比が変化する。
【0005】
上記各アクチュエータ10、10への圧油の給排状態は、これら各アクチュエータ10、10の数に関係なく1個の変速比制御弁12により行ない、何れか1個のトラニオン7の動きをこの変速比制御弁12にフィードバックする様にしている。この変速比制御弁12は、請求項1に記載した変速比制御用モータであるステッピングモータ13により、軸方向(図6の左右方向、図4の表裏方向)に変位させられるスリーブ14と、このスリーブ14の内径側に軸方向の変位自在に嵌装されたスプール15とを有する。これらスリーブ14とスプール15とが、請求項1に記載した1対の部材であり、このうちのスリーブ14が一方の部材、スプール15が他方の部材である。
【0006】
又、上記各トラニオン7、7と上記各アクチュエータ10、10のピストン16、16とを連結するロッド17、17のうち、何れか1個のトラニオン7に付属のロッド17の端部にプリセスカム18を固定しており、このプリセスカム18とリンク部材19とを介して、上記ロッド17の動き、即ち、軸方向の変位量と回転方向との変位量との合成値を上記スプール15に伝達する、フィードバック機構を構成している。又、上記各トラニオン7、7同士の間には同期ケーブル20を掛け渡して、油圧系の故障時にも、これら各トラニオン7、7の傾斜角度を、機械的に同期させられる様にしている。
【0007】
変速状態を切り換える際には、上記ステッピングモータ13により上記スリーブ14を、得ようとする変速比に見合う所定位置にまで変位させて、上記変速比制御弁12の所定方向の流路を開く。この結果、上記各アクチュエータ10、10に圧油が、所定方向に送り込まれて、これら各アクチュエータ10、10が上記各トラニオン7、7を所定方向に変位させる。即ち、上記圧油の送り込みに伴ってこれら各トラニオン7、7が、前記各枢軸9、9の軸方向に変位しつつ、これら各枢軸9、9を中心に揺動する。そして、上記何れか1個のトラニオン7の動き(軸方向及び揺動変位)が、上記ロッド17の端部に固定したプリセスカム18とリンク部材19とを介して上記スプール15に伝達され、このスプール15を軸方向に変位させる。この結果、上記トラニオン7が所定量変位した状態で、上記変速比制御弁12の流路が閉じられ、上記各アクチュエータ10、10への圧油の給排が停止される。
【0008】
この際の上記トラニオン7及び上記プリセスカム18のカム面21の変位に基づく上記変速比制御弁12の動きは、次の通りである。先ず、上記変速比制御弁12の流路が開かれる事に伴って上記トラニオン7が軸方向に変位すると、前述した様に、パワーローラ6の周面と入力側ディスク2及び出力側ディスク5の内側面との当接部に発生するサイドスリップにより、上記トラニオン7が上記各枢軸9、9を中心とする揺動変位を開始する。又、上記トラニオン7の軸方向変位に伴って上記カム面21の変位が、上記リンク部材19を介して上記スプール15に伝わり、このスプール15が軸方向に変位して、上記変速比制御弁12の切り換え状態を変更する。具体的には、上記アクチュエータ10により上記トラニオン7を中立位置に戻す方向に、上記変速比制御弁12が切り換わる。
【0009】
従って上記トラニオン7は、軸方向に変位した直後から、中立位置に向け、逆方向に変位し始める。但し、上記トラニオン7は、中立位置からの変位が存在する限り、上記各枢軸9、9を中心とする揺動を継続する。この結果、上記プリセスカム18のカム面21の円周方向に関する変位が、上記リンク部材19を介して上記スプール15に伝わり、このスプール15が軸方向に変位する。そして、上記トラニオン7の傾斜角度が、得ようとする変速比に見合う所定角度に達した状態で、このトラニオン7が中立位置に復帰すると同時に、上記変速比制御弁12が閉じられて、上記アクチュエータ10への圧油の給排が停止される。この結果上記トラニオン7の傾斜角度が、前記ステッピングモータ13により前記スリーブ14を軸方向に変位させた量に見合う角度になる。
【0010】
上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時には、エンジン等の動力源に繋がる駆動軸22により一方(図4、5の左方)の入力側ディスク2を、図示の様なローディングカム式の、或は油圧式の押圧装置23を介して回転駆動する。この結果、前記入力軸1の両端部に支持された1対の入力側ディスク2、2が、互いに近づく方向に押圧されつつ同期して回転する。そして、この回転が、上記各パワーローラ6、6を介して上記各出力側ディスク5、5に伝わり、前記出力歯車4から取り出される。
【0011】
上記入力軸1と出力歯車4との回転速度を変える場合で、先ず入力軸1と出力歯車4との間で減速を行なう場合には、上記各アクチュエータ10、10により上記各トラニオン7、7を上記各枢軸9、9の軸方向に移動させ、これら各トラニオン7、7を図5に示す位置に揺動させる。そして、上各パワーローラ6、6の周面をこの図5に示す様に、上記各入力側ディスク2、2の内側面の中心寄り部分と上記各出力側ディスク5、5の内側面の外周寄り部分とにそれぞれ当接させる。
【0012】
反対に、増速を行なう場合には、上記各トラニオン7、7を図5と反対方向に揺動させ、上各パワーローラ6、6の周面を、この図5に示した状態とは逆に、上記各入力側ディスク2、2の内側面の外周寄り部分と上記各出力側ディスク5、5の内側面の中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、上記各トラニオン7、7を傾斜させる。これら各トラニオン7、7の傾斜角度を中間にすれば、入力軸1と出力歯車4との間で、中間の変速比(速度比)を得られる。
【0013】
上述の様なトロイダル型無段変速機の変速制御の為のフィードバック機構を構成するプリセスカム18及びリンク部材19の配置に関して従来から、特許文献1〜3に記載された構造が記載されている。このうちの特許文献1に記載された構造は、小型化等を目的として、プリセスカムに1対のカム面を設け、一方のカム面に前進用の、他方のカム面に後退用の、それぞれリンク部材の端部を当接させたものである。これに対して特許文献2に記載された構造は、トルク変動に伴う変速比の変動を抑える為に、プリセスカムのカム面とリンク部材の端部との当接部を、入力側ディスク側に片寄せて設けたものである。更に、特許文献3に記載された構造は、プリセスカムのカム面の変位及びステッピングモータの出力部の変位を、リンク腕を介して変速比制御弁のスプールに伝達する様に構成している。
【0014】
上記各特許文献1、2には、リンク部材の具体的形状に就いては記載されていないが、従来考えられ、更に実際にトロイダル型無段変速機に組み込まれて使用されているリンク部材19の形状は、図7に示す様なものであった。このリンク部材19は、1本の揺動軸24の中間部外周面で軸方向に離隔した2個所位置に、それぞれ第一、第二のリンク腕25、26の基端部を結合固定している。これら両リンク腕25、26の先端部外周面は、それぞれ上記揺動軸24の中心軸に対して平行な部分円筒面としている。
【0015】
この様なリンク部材19は、この揺動軸24の両端部を、前記各アクチュエータ10、10を内蔵したシリンダボディー27(図4、6参照)の一部等の固定の部分に枢支する。この状態で、図6に示す様に、上記第一のリンク腕25の先端部外周面を前記プリセスカム18のカム面21に、上記第二のリンク腕26の先端部外周面は前記スプール15の軸方向端面に、それぞれ突き当てる。この場合に、上記プリセスカム18の回動に拘らず、上記カム面21と上記第一のリンク腕25の先端部外周面とが、この先端部外周面の全幅に亙って線接触する様に、各部材の配設位置を規制する。具体的には、特許文献2の構造を示す図8の様に、同図の鎖線αで示す、上記揺動軸24の中心軸の方向と、同図に鎖線βで示す、上記カム面21と上記第一のリンク腕25の先端部外周面とが接触する方向とを、互いに平行にする。
【0016】
前記トラニオン7の動きを前記変速比制御弁12に伝達するフィードバック機構は上述の様に構成されるが、従来の場合には、この変速比制御弁12のスリーブ14(又はスプール15)のストロークと、ステッピングモータ13の出力部のストロークとは一定であった。即ち、図6に示す様に、ステッピングモータ13の出力部と上記スリーブ14とを同軸に結合する構造にしろ、特許文献3に記載されている様に、ステッピングモータの出力部とスリーブとをリンク腕を介して連結する構造にしろ、上記ステッピングモータ13の出力部のストロークL13と上記スリーブ14のストロークL14との間には、常にL14=k・L13の関係(kは比例定数)があった。
【0017】
これに対して、トロイダル型無段変速機の運転時には、状況に応じて変速動作速度を変える必要がある。そして、この変速動作速度を変える為には、上記スリーブ14のストロークL14を変えて、枢軸9の軸方向に関する上記トラニオン7の変位量を変える必要がある。上記ストロークL14を大きくして上記トラニオン7の変位量を多くすれば、上記変速動作速度が早くなり、逆に、上記ストロークL14を小さくして上記トラニオン7の変位量を少なくすれば、上記変速動作速度が遅くなる。この為に従来は、上記ステッピングモータ13の出力部のストロークL13を変える事により、上記スリーブ14のストロークL14を変えていた。
【0018】
【特許文献1】
特開平6−257661号公報
【特許文献2】
特開2001−317601号公報
【特許文献3】
特開平11−230294号公報
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
ステッピングモータ13の出力部のストロークL13を変える事により変速比制御弁12のスリーブ14のストロークL14を変える場合には、上記出力部のストロークL13を、最も変速動作を早くする場合に合わせて、十分に確保する必要がある。この為、変速動作速度を極く早くする場合も上記ステッピングモータ13の出力部のストロークL13を大きくする事で対応すると、上記ステッピングモータ13が大型化し、このステッピングモータ13を限られた空間内に設置する事が難しくなる等、設計の自由度を低下させる。
【0020】
又、上記ステッピングモータ13の出力部のストロークL13を電気的に変える場合には、電気的な故障によりこのストロークL13が適正値からずれると、トロイダル型無段変速機の変速動作が不適正になってしまう。例えば、上記ストロークL13が適正値よりも大幅に小さくなった場合には、制御器が変速動作を行なうべき旨の指令信号を発した場合でも、上記トロイダル型無段変速機の変速が行なわれなくなる。これに対して、上記ストロークL13が適正値よりも大幅に大きくなった場合には、変速動作の速度が早くなり過ぎて、制御不能なハンチングの発生に結び付く可能性がある。従って、変速動作速度を極く早くする場合も上記ステッピングモータ13の出力部のストロークL13を大きくする事で対応すると、故障時に最低限の機能を確保する事が難しくなる。
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。
【0021】
【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と同様に、入力側ディスク及び出力側ディスクと、複数のトラニオンと、複数の支持軸と、複数のパワーローラと、複数のアクチュエータと、変速比制御弁と、変速比制御用モータとを備える。
このうちの入力側ディスク及び出力側ディスクは、それぞれが断面円弧形の凹面である互いの内側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、且つ回転自在に支持されている。
又、上記各トラニオンは、上記入力側ディスク及び出力側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。
又、上記各支持軸は、上記各トラニオンの中間部に、これら各トラニオンの内側面から突出する状態で支持されている。
又、上記各パワーローラは、上記各トラニオンの内側面側に配置され且つ上記入力側ディスク及び出力側ディスクの間に挟持された状態で、上記各支持軸の周囲に回転自在に支持されたもので、その周面を球状凸面としている。
又、上記各アクチュエータは、上記各トラニオン毎に設けて、これら各トラニオンを上記各枢軸の軸方向に変位させる事により、これら各トラニオンをこれら各枢軸を中心に揺動変位させて上記入力側ディスクと上記出力側ディスクとの間の変速比を変化させるもので、油圧式である。
又、上記変速比制御弁は、1対の部材の相対変位に基づいて上記各アクチュエータへの圧油の給排状態を切り換えるものである。
更に、上記変速比制御用モータは、上記変速比制御弁を構成する上記1対の部材のうちの一方の部材を変位させるものである。
そして、何れかのトラニオンと共に変位する部材にプリセスカムを固定し、このプリセスカムの変位をリンク部材により上記変速比制御弁を構成する上記1対の部材のうちの他方の部材に伝えるフィードバック機構を設ける事により、当該トラニオンの動きをこの他方の部材に伝えて上記変速比制御弁の給排状態を切り換える。
【0022】
特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、上記変速比制御用モータの出力部材と上記一方の部材との間に、その中間部を揺動支持軸により揺動自在に支持したレバーを設けている。そして、上記出力部材の一部をこのレバーの一端部に、上記一方の部材の一部をこのレバーの他端部に、それぞれ係合させる事により、上記出力部材の動きをこのレバーを介して上記一方の部材に伝達自在としている。これと共に、このレバーの長さ方向に関する上記揺動支持軸の位置を調節自在としている。
【0023】
【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によれば、レバーの中間部を支持(枢支)した揺動支持軸の位置を変える事により、変速比制御用モータの出力部材のストロークと、変速比制御弁の一方の部材のストロークとの比を変える事ができる。従って、上記変速比制御用モータの出力部材のストロークを大きくしなくても、上記変速比制御弁の一方の部材のストロークを大きくできる。この為、変速動作の最高速度を早くすべく、この一方の部材のストロークを大きくする場合でも、上記変速比制御用モータのストロークを大きくする必要がなくなり、この変速比制御用モータの小型化を図れる。要するに、上記変速比制御弁の一方の部材の変位速度を、状況に応じて最適にすべく、上記変速比制御用モータの出力変位に対する上記一方の部材の変位(ゲイン)を調節できる。
【0024】
【発明の実施の形態】
図1〜3は、本発明の実施の形態の1例を示している。尚、本発明の特徴は、変速比制御用モータであるステッピングモータ13により、変速比制御弁12の一方の部材であるスリーブ14を軸方向に変位させる為の機構にある。その他の部分の構成及び作用は、前述の図4〜6に示した構造を含め、従来から知られているトロイダル型無段変速機や無段変速装置と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分及び前述した従来構造と異なる部分を中心に説明する。
【0025】
上記ステッピングモータ13の出力部材である出力ロッド28と、上記スリーブ14とは、レバー29を介して、変位の伝達自在に結合している。この為に本例の場合には、このレバー29の中間部を揺動支持軸30により揺動自在に支持している。そして、このレバー29の一端部(図1の右端部)に形成した切り欠き31aに上記出力ロッド28の先端部(図1の上端部)に結合したピン32aを係合させると共に、上記レバー29の他端部(図1の左端部)に形成した切り欠き31bに上記スリーブ14の基端部(図1の上端部)に結合したピン32bを係合させている。この構成により、上記出力ロッド28の軸方向(図1の上下方向)の動きを、上記レバー29を介して上記スリーブ14に伝達し、このスリーブ14を軸方向(図1の上下方向)に変位駆動自在としている。
【0026】
更に、本例の場合には、上記レバー29の中間部に長孔33を、このレバー29の長さ方向(図1の左右方向)に形成している。そして、この長孔33に上記揺動支持軸30を、上記レバー29の長さ方向の変位自在に係合させている。この揺動支持軸30の外径d30は、上記長孔33の幅w33と一致させて(d30=w33として)、この揺動支持軸30がこの長孔33内で、長さ方向には変位するが、幅方向(図1の上下方向)にはがたつかない様にしている。
【0027】
上記揺動支持軸30は、支持腕34の先端部(図1の上端部)に固設しており、この支持腕34の基端部は、ゲイン調節用アクチュエータ35の出力ロッド36に結合固定している。本例の場合、このゲイン調節用アクチュエータ35は油圧式のもので、ばね37の弾力と油圧室38内に導入した油圧との釣り合いにより、上記出力ロッド36の軸方向位置の調節を行なう様にしている。即ち、上記油圧室38内の油圧を高くする程、上記出力ロッド36を図1の右方に変位させ、逆にこの油圧室38内の油圧を低くする程、上記出力ロッド36を図1の左方に変位させる。そして、上記揺動支持軸30を、上記長孔33内で、上記レバー29の長さ方向に変位させる。
【0028】
上述の様に構成する本例のトロイダル型無段変速機によれば、上記レバー29の中間部を支持(枢支)した上記揺動支持軸30の位置を変える事により、前記ステッピングモータ13の出力ロッド28のストロークL13と、前記変速比制御弁12のスリーブ14のストロークL14との比α(=L13/L14=1/k)を変える事ができる。即ち、この比αは、上記揺動支持軸30の中心と前記出力ロッド28の先端部に結合したピン32aの中心との距離L と、この揺動支持軸30の中心と前記スリーブ14の基端部に結合したピン32bの中心との距離L との比L /L に一致する(α=L13/L14=1/k=L /L )。
【0029】
そして、上記各中心同士の距離L 、L は、前記ゲイン調節用アクチュエータ35の出力ロッド36により上記揺動支持軸30を上記長孔33内で変位させる事により調節できる。即ち、上記ゲイン調節用アクチュエータ35の油圧室38内の油圧を低くし、上記出力ロッド36を図1の左方に変位させると、上記比αが大きくなる。この状態では、上記ステッピングモータ13の出力ロッド28のストロークL13に対する、上記変速比制御弁12のスリーブ14のストロークL14が小さくなる。逆に、上記油圧室38内の油圧を高くし、上記出力ロッド36を図1の右方に変位させると、上記比αが小さくなる。この状態では、上記ステッピングモータ13の出力ロッド28のストロークL13に対する、上記変速比制御弁12のスリーブ14のストロークL14が大きくなる。
【0030】
従って、上記ステッピングモータ13の出力ロッド28のストロークL13を大きくしなくても、上記変速比制御弁12のスリーブ14のストロークL14を大きくできる。この為、変速動作の最高速度を早くする為、上記スリーブ14のストロークL14を大きくする場合でも、上記ステッピングモータ13の出力ロッド28のストロークL13を大きくする必要がなくなり、このステッピングモータ13の小型化を図れる。
【0031】
尚、上述の様に変速動作の最高速度を早くするのは、例えばトロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを、クラッチ機構を介して組み合わせ、無段変速装置を構成した場合に有効である。即ち、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを、クラッチ機構を介して組み合わせた、パワー・スプリット型、或はギヤード・ニュートラル型と呼ばれる無段変速装置が、従来から各種知られている。この様な無段変速装置の場合、クラッチ機構を切り換えた瞬間、或は変速比が無限大の状態(入力軸を回転させたまま出力軸を停止させる状態)を通過する瞬間に、トロイダル型無段変速装置を通過するトルクの大きさや方向が急激に変動する。そして、この変動に伴う構成各部材の変位量若しくは変形量の変化により、上記トロイダル型無段変速機の変速比が変化する。
【0032】
この様な原因でのトロイダル型無段変速機の変速比変動に拘らず、無段変速装置全体としての変速比の変動を抑える為には、上記クラッチ機構を切り換えた瞬間、或は変速比が無限大の状態を通過する瞬間に、トロイダル型無段変速機の変速比を変化させる必要がある。そして、この際に於ける、トロイダル型無段変速機の変速比調節動作は、通常時に比べて迅速に行なう必要がある。この様な場合に、前記揺動支持軸30を前記長孔33内で図1の右方向に移動させれば、前記スリーブ14を迅速に変位させて、上記変速比調節動作を迅速に行なう事ができる。
【0033】
これに対して、トロイダル型無段変速機を通過するトルクの大きさが急変動する事のない、通常制御時には、上記揺動支持軸30を上記長孔33内で、図1に示す様に左方向に移動させておく。この状態では、上記スリーブ14を比較的緩徐に変位させて、精密な変速比調節動作を行なう事ができる。又、前記ステッピングモータ13の出力ロッド28のストロークL13と、前記変速比制御弁12のスリーブ14のストロークL14との比αの調節範囲は、上記揺動支持軸30が上記長孔33内で変位し得る範囲に規制されている。従って、仮に前記ゲイン調節用アクチュエータ35の故障等により上記比αが固定されても、この比αが極端な値になる事はない。この為、故障時にも、トロイダル型無段変速機の変速制御を最低限確保できる。
【0034】
従って、上記揺動支持軸30を上記長孔33内で変位させる為のゲイン調節用アクチュエータとして、図示の様な油圧式のものに代えて電気式のものを使用する事も可能である。即ち、電気式のゲイン調節用アクチュエータを使用して、故障により上記揺動支持軸30の軸方向位置を制御できなくなっても、トロイダル型無段変速機の変速制御を最低限確保できる。言い換えれば、上記揺動支持軸30の軸方向位置を制御できなくなっても、上記ステッピングモータ13さえ制御可能であれば、上記スリーブ14のストロークL14を確保して、トロイダル型無段変速機の変速を行なえる。又、このスリーブ14のストロークL14が適正値よりも大幅に大きくなる事はないので、変速動作の速度が過度に早くなり過ぎる事はなく、制御不能なハンチングが発生する事もない。
【0035】
又、図示は省略するが、トロイダル型無段変速機の変速比をこのトロイダル型無段変速機を通過するトルクに応じて補正すべく、前記レバー29を支持する前記揺動支持軸30を、このレバー29の長さ方向と共に幅方向(図1の上下方向)に変位可能とする構造としても良い。即ち、上記トルクの大きさに応じて上記揺動支持軸30を上記レバー29の幅方向に変位可能とすれば、この揺動支持軸30の(レバー29の幅方向に亙る)変位に伴って、前記変速比制御弁12のスリーブ14を軸方向に変位させる事ができる。そして、このスリーブ14の軸方向変位に基づいて、上記トロイダル型無段変速機の変速比を調節(補正)できる。この様な構造を採用する場合には、少なくとも上記揺動支持軸30を上記レバー29の幅方向に変位可能とすれば良いが、この揺動支持軸30を上記レバー29の長さ方向に変位させる為の前記ゲイン調整用アクチュエータ35ごと、上記レバー29の幅方向に変位可能としても良い。
【0036】
尚、本例のトロイダル型無段変速機に組み込むリンク部材19aは、図2に示す様に、1本の揺動軸24aの中間部外周面で軸方向に離隔した2個所位置に、それぞれ第一、第二のリンク腕25a、26aの基端部を結合固定している。これら両リンク腕25a、26aのうち、変速比制御弁12の他方の部材であるスプール15の軸方向端部に係合させる、第二のリンク腕26aの先端部外周面は、前述した従来構造の場合と同様に、上記揺動軸24aの中心軸に対して平行な部分円筒面としている。
【0037】
これに対して、プリセスカム18のカム面21に突き当てる為の上記第一のリンク腕25aの先端部には、球状部39を形成している。図示の例では、この球状部39の曲率中心を、上記第一のリンク腕25aの中心軸上に配置している。又、この第一のリンク腕25aの中心軸と上記揺動軸24aの中心軸とを交差させている(交差していれば、必ずしも直交させなくても良い)。
【0038】
この様なリンク部材19aは、前述した従来構造の場合と同様に、上記揺動軸24aの両端部を、各アクチュエータ10、10(図6参照)を内蔵したシリンダボディー27の一部等の固定の部分に枢支する。この状態で、図1、3に示す様に、上記第一のリンク腕25aの先端部外周面を上記カム面21に突き当て、上記第二のリンク腕26aの先端部外周面を上記スプール15の軸方向端部に係合させる。この場合に、上記第一のリンク腕25aの先端部外周面と上記カム面21とは(従来構造の様に線接触ではなく)点接触する。従って、上記揺動軸24aの中心軸の方向と上記カム面21の方向とを規制する必要はない。即ち、本例の場合には、これら揺動軸24aの中心軸の方向とカム面21の方向とに関係なく、前記プリセスカム18の変位を上記第一リンク腕25aに正確に伝達できる。
【0039】
又、本例の場合には、上記第一のリンク腕25aの先端部外周面と上記カム面21との接触点xを、次の様に規制している。即ち、この接触点xを、トロイダル型無段変速機を構成する入力側ディスク2と出力側ディスク5(図4、5参照)との間の変速状態を最大減速状態とした状態での、上記プリセスカム18を設けたトラニオン7に支持したパワーローラ6(図5、6参照)の回転中心軸に平行(一致する場合も含む)な仮想直線を含み、且つ、上記プリセスカム18の揺動中心{トラニオン7の端部に設けた枢軸9(図6参照)の中心と同じ}を通過する仮想平面上に位置させている。
【0040】
上記接触点xを配置する前提として、本例の構造は、トロイダル型無段変速機をギヤード・ニュートラル型の無段変速装置に組み込む場合を考えている。ギヤード・ニュートラル型の無段変速装置の場合、無段変速装置全体としての変速比は、低速モード時には、上記トロイダル型無段変速機の変速比を減速側にする程増速側に変化する。これに対して、高速モード時には、上記トロイダル型無段変速機の変速比を増速側にする程増速側に変化する。従って、低速モードと高速モードとの切り換えは、上記トロイダル型無段変速機が最大減速状態で行なう。この様にこのトロイダル型無段変速機が最大減速状態である場合に、上記プリセスカム18を設けたトラニオン7に支持されたパワーローラ6の回転中心軸{支持軸8(図5、6参照)の先半部の中心軸}は、図1の鎖線γ方向に存在する。
【0041】
上記接触点xは、この様な鎖線γと上記プリセスカム18をその先端部に固定したロッド17の中心軸とを含む仮想平面、即ち、図1で、上記鎖線γ上で紙面の直角方向に存在する仮想平面上に位置する。上記トロイダル型無段変速機が最大減速状態にあり、上記パワーローラ6の回転中心軸が上記鎖線γと平行な状態で、このパワーローラ6に加わるスラスト荷重に基づいて前記トラニオン7が弾性変形すると、上記プリセスカム18の中心軸(揺動中心軸)は、上記鎖線γ上を移動する。そして、上記接触点xも、この鎖線γ上で前記カム面21に対し、上記プリセスカム18の直径方向に変位する。このカム面21の高さは、このプリセスカム18の直径方向に関しては変化しない為、上記接触点xが上記鎖線γ上で変位しても、この接触点xは図1の表裏方向に変位しない。従って、前記リンク腕26aを含むリンク部材19aを介して連結されたスプール15が押し引きされる事はなく、このスプール15を含んで構成される変速比制御弁12が切り換わる事はない。
【0042】
本例の場合、前記第一のリンク腕25aの先端部に球状部39を設けているので、上述の様に、この第一のリンク腕25aの先端部外周面と上記カム面21との接触点xの位置を規制する為の設計を容易に行なえる。
尚、パワー・スプリット型の無段変速装置の場合、高速モードと低速モードとの切り換え時にトロイダル型無段変速機は、最大増速状態となる。従って、この場合には、第一のリンク腕25aの先端部外周面とカム面21との接触点を、トラニオン7の中心軸を含み入力軸1(図4、5参照)と直角に交わる仮想平面を挟んで、図1とは逆方向に配置する。
【0043】
【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、 トロイダル型無段変速 機や、トロイダル型無段変速機を組み込んだ無段変速装置の設計の自由度が向上して、小型軽量化を図り易くなる。そして、トロイダル型無段変速機や無段変速装置の普及に寄与する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の1例を、一部を開いた状態で示す、トロイダル型無段変速機の底面図。
【図2】リンク部材の斜視図。
【図3】図1のA−A断面図。
【図4】トロイダル型無段変速機の従来構造の1例を示す断面図。
【図5】図4のB−B断面図。
【図6】図4のC−C断面図。
【図7】従来のトロイダル型無段変速機に組み込まれていたリンク部材の斜視図。
【図8】同じく図6の下方から見た状態で示す底面図。
【符号の説明】
1 入力軸
2 入力側ディスク
3 ボールスプライン
4 出力歯車
5 出力側ディスク
6 パワーローラ
7 トラニオン
8 支持軸
9 枢軸
10 アクチュエータ
11 支持板
12 変速比制御弁
13 ステッピングモータ
14 スリーブ
15 スプール
16 ピストン
17 ロッド
18 プリセスカム
19、19a リンク部材
20 同期ケーブル
21 カム面
22 駆動軸
23 押圧装置
24、24a 揺動軸
25、25a 第一のリンク腕
26、26a 第二のリンク腕
27 シリンダボディー
28 出力ロッド
29 レバー
30 揺動支持軸
31a、31b 切り欠き
32a、32b ピン
33 長孔
34 支持腕
35 ゲイン調節用アクチュエータ
36 出力ロッド
37 ばね
38 油圧室
39 球状部

Claims (2)

  1. それぞれが断面円弧形の凹面である互いの内側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、且つ回転自在に支持された入力側ディスク及び出力側ディスクと、これら入力側ディスク及び出力側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複数のトラニオンと、これら各トラニオンの中間部に、これら各トラニオンの内側面から突出する状態で支持された複数の支持軸と、これら各トラニオンの内側面側に配置され且つ上記入力側ディスク及び出力側ディスクの間に挟持された状態で、上記各支持軸の周囲に回転自在に支持された、その周面を球状凸面とした複数のパワーローラと、上記各トラニオン毎に設けて、これら各トラニオンを上記各枢軸の軸方向に変位させる事により、これら各トラニオンをこれら各枢軸を中心に揺動変位させて上記入力側ディスクと上記出力側ディスクとの間の変速比を変化させる、それぞれが油圧式である複数のアクチュエータと、1対の部材の相対変位に基づいてこれら各アクチュエータへの圧油の給排状態を切り換える変速比制御弁と、この変速比制御弁を構成する上記1対の部材のうちの一方の部材を変位させる変速比制御用モータとを備え、何れかのトラニオンと共に変位する部材にプリセスカムを固定し、このプリセスカムの変位をリンク部材により上記変速比制御弁を構成する上記1対の部材のうちの他方の部材に伝えるフィードバック機構を設ける事により、当該トラニオンの動きをこの他方の部材に伝えて上記変速比制御弁の給排状態を切り換えるトロイダル型無段変速機に於いて、上記変速比制御用モータの出力部材と上記一方の部材との間に、その中間部を揺動支持軸により揺動自在に支持したレバーを設け、上記出力部材の一部をこのレバーの一端部に、上記一方の部材の一部をこのレバーの他端部に、それぞれ係合させる事により、上記出力部材の動きをこのレバーを介して上記一方の部材に伝達自在とすると共に、このレバーの長さ方向に関する上記揺動支持軸の位置を調節自在とした事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
  2. レバーの中間部にこのレバーの長さ方向に形成した長孔に、支持腕の先端部に支持した揺動支持軸を、このレバーの長さ方向の変位自在に係合させると共に、このレバーの長さ方向に関する上記支持腕の位置を、ゲイン調節用アクチュエータにより調節自在とした、請求項1に記載したトロイダル型無段変速機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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