JP2561990B2 - トロイダル形無段変速機 - Google Patents

トロイダル形無段変速機

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JP2561990B2 JP4264401A JP26440192A JP2561990B2 JP 2561990 B2 JP2561990 B2 JP 2561990B2 JP 4264401 A JP4264401 A JP 4264401A JP 26440192 A JP26440192 A JP 26440192A JP 2561990 B2 JP2561990 B2 JP 2561990B2
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尚 町田
裕之 伊藤
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Toyota Motor Corp
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NSK Ltd
Toyota Motor Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は車両、産業機械、モー
タ等に用いられるトロイダル形無段変速機に関する。
【0002】
【従来の技術】無段階に変速比を変えることのできる変
速機としてトロイダル形無段変速機が知られている。そ
のようなトロイダル形無段変速機は、例えば特開昭63
−67458号に記載されている。図3は、特開昭63
−67458号に記載されているトロイダル形無段変速
機の軸線方向断面図であり、図4は、同トロイダル形無
段変速機に使用されているケーブルの取付図である。図
3および図4を用いて従来技術によるトロイダル形無段
変速機の構成およびその動作を以下に説明する。ハウジ
ング101内に、一対のトラニオン102a、102b
が長手方向軸周りに回動自在に設置されている。各トラ
ニオンにはローラ103a、103bがトラニオンの回
動軸に直交する軸周りに回転自在に支持されている。各
ローラ103a、103bは、出力ディスク104およ
び入力ディスク(図示せず)に当接しながら回転し、入
力ディスクの動力を出力ディスク104に伝達するよう
になっている。入力ディスクと出力ディスクの間の変速
は、ローラ103a、103bの各ディスクとの当接位
置を変更すること、すなわちトラニオン102a、10
2bを互いに同一角度だけ反対方向に回動させることに
より達成される。
【0003】何らかの不具合によりトラニオン102
a、102bの回動量が同一でなくなると、ローラの異
常振動や早期摩耗が生ずるおそれがあるため、そのよう
な不具合が起きてもトラニオン102a、102bの回
動量を正確に一致させる構成が必要となる。そこで、図
3に示す従来技術においては、図4に示すごとく2つの
取付金具106を有する8の字形のケーブル105を、
トラニオン102a、102bの首部に取り付けて、両
者の回動量を一致せしめるようにしている。
【0004】
【解決しようとする課題】ところで、ケーブル105お
よびその取付金具106は、トラニオン102a、10
2bの回動方向に比較的大きな力を受けるため、それに
耐える強度が必要となる。しかしながら、ケーブル等の
強度を増大させるためには、その線径を太くしなければ
ならず、曲げ加工等が困難となる問題が生じる。また、
取付金具とトラニオンの取付部とのすきまは、大きすぎ
るとトラニオン102a、102bの回動量を正確に一
致させることができず、また小さすぎると自由度がなく
なり回動を拘束するという問題を生じる。更に、トラニ
オン102a、102bの所定量以上の回動を制限する
というストッパ107を設ける必要もある。本願発明
は、簡素な構成でありながら、高い信頼性を有するトロ
イダル形無段変速機を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決する手段】本願発明によるトロイダル形無
段変速機は、入力ディスクと、該入力ディスクに対向す
る出力ディスクと、該入力ディスクと該出力ディスクと
に当接し、転動することによって該入力ディスクと該出
力ディスクの一方から他方へと動力を伝達する一対のロ
ーラ手段と、該ローラ手段を回転自在にそれぞれ保持す
ると共に、該ローラ手段の回転軸および両ディスクの回
転軸に直交する軸周りに回動自在でありかつ該軸方向に
移動自在な一対のトラニオン手段と、それぞれ歯列を有
し、各トラニオン手段と共に該トラニオン手段の回転軸
周りに回転するギヤ手段と、各ギヤ手段の歯列に係合す
る歯列を有するラック手段であって、一方のギヤ手段の
回転にしたがって移動し、それにより他方のギヤ手段が
前記一方のギヤ手段の回転角度に対応する角度だけ回転
することを許容するラック手段と、前記ラック手段の所
定量以上の移動を禁止するストッパ手段とからなる。
【0006】
【作用】該ラック手段は、各ギヤ手段に噛合することに
より、前記他方のギヤ手段と前記一方のギヤ手段の回転
角度を確実に対応せしめるようになっている。
【0007】
【実施例】以下、図面を参照して本願考案の実施例につ
き以下に説明する。図1は、本願発明によるトロイダル
形無段変速機の断面図である。図1において、ハウジン
グ1は左半部1aと右半部1bとからなっている。ハウ
ジング1の左半部1a内には、内側に螺旋溝を有する円
筒状の制御ナット6が並設されている。制御ナット6の
外周には、それぞれウォームホイール7が設けられ、制
御ナット6と共に回転する。ウォームホイール7は左半
部1aに取付けられたモータ8の出力軸の外周に形成さ
れたウォームギヤ9に噛合している。なお、モータ8の
回転力はウォームギヤ9を一方向の回動させるが、その
場合に一対のウォームホイール7は互いに反対方向に回
動するよう、そのネジは逆ピッチとなっている。
【0008】制御ナット6は、複数のボール11を介し
てネジ軸10を内包している。これらの要素からなるよ
く知られた変換機構により、制御ナット6の回動をネジ
軸10の軸線方向移動に変換している。ネジ軸10のハ
ウジング内側端部には、トラニオン2が連結されてい
る。トラニオン2は、その反対端部でハウジング1の右
半部1bに回転自在に取付けられている。
【0009】トラニオン2の中央部において、偏心軸1
2を介してローラ組立体3が回転自在に取付けられてい
る。ローラ組立体3のローラ部は図示しない出力ディス
クおよび入力ディスクに当接している。なお、一対のト
ラニオン2の右半部1b側端部間を互いに連結している
のは張力部材14であり、トラニオン2に所定の回動方
向の張力を付与している。
【0010】一対のローラ組立体3の間であって、右半
部1bから延在するようにして、ポスト15が設けられ
ている。ポスト15は、一対のトラニオン2を繋ぐ方向
に延在するスロット15aを有する。
【0011】図2は、図1のトロイダル形無段変速機を
II-II 線で切断して矢印方向に見た図である。図2にお
いて、トラニオン2の外周にはそれぞれリング状のギヤ
部材17が相対回転不能に取付けられている。ギヤ手段
であるギヤ部材17は、互いに対向する位置に歯列17
aを有している。ギヤ部材17に挟まれるようにして、
H形状の移動ギヤ部材16が設けられている。ラック手
段である移動ギヤ部材16は、歯列17aにそれぞれ噛
合するラック歯列16aを両サイドに形成している。移
動ギヤ部材16は、ポスト15のスロット15a内に延
在するように設置されている。図2から明らかなよう
に、スロット15aは図2の上下方向に余裕をもって形
成され、移動ギヤ部材16の上下方向移動を許容する。
ここで、スロット15aの上壁を15b、下壁を15c
とし、移動ギヤ部材16における上壁15bの対向面を
16c、同様に下壁15cの対向面を16dとし、これ
らによりストッパ手段を構成するものとする。なお組立
性を考慮して、移動ギヤ部材16の位置決め等を容易と
するため、移動ギヤ部材16に段部16bが形成されて
いる。また、ピン18は、トラニオン2とネジ軸10と
を互いに回動不能に連結するものである。
【0012】次に、本発明によるトロイダル形無段変速
機の動作について以下に説明する。図1において、図示
しない入力ディスクの回転により、パワーローラ組立体
3のローラ部を介して、図示しない出力ディスクが回転
させられる。この場合において、図1に示されたパワー
ローラ組立体13のローラ部における入力ディスクと出
力ディスクとの当接部の有効径はほぼ同じであるので、
変速比(出力ディスクと入力ディスクの回転比)は1対
1となっている。この状態から、モータ8を付勢し、ウ
ォームギヤ9を回転させると、ウォームホイール7がそ
れぞれ反対方向に回動し、一対のネジ軸10を互いに軸
線方向反対に移動せしめる。それによりトラニオン2が
同様に軸線方向に移動し、ローラ組立体3とディスクと
の間に働く力の作用により、一対のトラニオン2はロー
ラ組立体3と共に互いに反対方向に回動する。この回動
によりネジ軸10も回動しながら軸線方向に逆戻りす
る。この軸線方向の戻りにより、更なるトラニオンの回
動は防止され、その状態で変速比が固定されることとな
る。
【0013】例えば、上方のパワーローラ組立体3が反
時計周りに回動し、下方のパワーローラ組立体3が時計
周りに回動すると、パワーローラ組立体3と入力ディス
クとの当接部の有効径は小さくなり、同時にパワーロー
ラ組立体3と出力ディスクとの当接部の有効径は大きく
なるので、変速比は減速側に無段階に変化するようにな
っている。すなわち、トラニオン2の回動量に応じ、無
段階に変速比が決定されるのである。
【0014】図2において、トラニオン2が回動すると
ギヤ部材17も共に回動する。ギヤ部材17の回動に従
って、それに噛合する移動ギヤ部材16は、図2の上下
方向にポスト15のスロット15a内を移動する。この
移動ギヤ部材16があるため、ギヤ部材17は、互いに
反対方向に必ず同一角度をもって回動することとなる。
それにより、例えば、上述したトラニオンを回動させる
ための複雑な機構に不具合が生じて、従来の装置におい
てはトラニオンの別々な回動動作が予想される場合にお
いても、本装置によれば歯列16a、17aのバックラ
ッシュ範囲内に一対のトラニオンの回動量差を抑えるこ
とができ、作動不良が防止される。更に、トラニオンの
回動は、移動ギヤ部材16の面16cがスロット15a
の上壁15bに当接した位置から、面16dが下壁15
cに当接した位置までに制限され、望まぬ範囲のトラニ
オンの回動も防止することができる。
【0015】以上、本発明を実施例を参照して詳細に説
明してきたが、本実施例は上記実施例に限定されるべき
でなく、本発明の範囲内で適宜改良・変更が可能である
ことはもちろんである。例えば本実施例においては、移
動ギヤ部材16が取付けられているのはトラニオン2で
あるが、ネジ部材10に取付けられても良い。
【0016】
【発明の効果】以上述べてきたように、本願発明のトロ
イダル形無段変速機によれば、該ラック手段は、各ギヤ
手段に噛合することにより、前記他方のギヤ手段と前記
一方のギヤ手段の回転角度を確実に対応せしめ、パワー
ローラの傾転角すなわちトラニオンの回動量の位相差を
防止でき、なおかつトラニオンの回動量も規制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明によるトロイダル形無段変速機の部分
断面図である。
【図2】図1のトロイダル形無段変速機をII-II 線で切
断して矢印方向に見た図である。
【図3】従来技術のトロイダル形無段変速機の軸線方向
断面図である。
【図4】同トロイダル形無段変速機のケーブルの取付図
である。
【符号の説明】
2 トラニオン 6 制御ナット 10 ネジ軸 16 移動ギヤ部材 17 ギヤ部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−95636(JP,A) 特開 昭51−39819(JP,A) 実開 昭62−200852(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力ディスクと、 該入力ディスクに対向する出力ディスクと、 該入力ディスクと該出力ディスクとに当接し、転動する
    ことによって該入力ディスクと該出力ディスクの一方か
    ら他方へと動力を伝達する一対のローラ手段と、 該ロ
    ーラ手段を回転自在にそれぞれ保持すると共に、該ロー
    ラ手段の回転軸および両ディスクの回転軸に直交する軸
    周りに回動自在でありかつ該軸方向に移動自在な一対の
    トラニオン手段と、 それぞれ歯列を有し、各トラニオン手段と共に該トラニ
    オン手段の回転軸周りに回転するギヤ手段と、 各ギヤ手段の歯列に係合する歯列を有するラック手段で
    あって、一方のギヤ手段の回転にしたがって移動し、そ
    れにより他方のギヤ手段が前記一方のギヤ手段の回転角
    度に対応する角度だけ回転することを許容するラック手
    段と 前記ラック手段の所定量以上の移動を禁止するストッパ
    手段と からなるトロイダル形無段変速機。
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