JP2936983B2 - 摩擦車式無段変速型トランスアクスル - Google Patents

摩擦車式無段変速型トランスアクスル

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JP2936983B2 JP32240993A JP32240993A JP2936983B2 JP 2936983 B2 JP2936983 B2 JP 2936983B2 JP 32240993 A JP32240993 A JP 32240993A JP 32240993 A JP32240993 A JP 32240993A JP 2936983 B2 JP2936983 B2 JP 2936983B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、摩擦車式無段変速型ト
ランスアクスルの、車両への搭載性に関する改良提案に
係わる。
【0002】
【従来の技術】摩擦車式無段変速機は通常、例えば実開
平1−173552号公報に記載の如く、主軸上に対向
配置した入出力ディスクと、これら入出力ディスク間で
摩擦係合により動力の受渡しを行うよう、該入出力ディ
スクの回転軸線周りに配置された2個の摩擦車と、各摩
擦車を回転自在に支持した摩擦車支持部材を個々に、変
速用に、摩擦車の回転軸線と直交する首振り軸線方向へ
同期してストロークさせるためのピストンとからなる無
段変速ユニットを、変速機ケース内に収納して構成され
る。
【0003】ところで、かかる摩擦車式無段変速機を、
エンジン横置き式前輪駆動車等に用いる場合、通常のマ
ニュアルトランスアクスルやオートマチックトランスア
クスルと同じように、上記の無段変速ユニットと、出力
ディスクからの回転を入力されて車輪を駆動するよう前
記主軸に平行な軸線上に配置されたディファレンシャル
ギヤ装置とを、変速機ケース内に、単一ユニットとなる
よう収納して、所謂摩擦車式無段変速型トランスアクス
ルとなす。
【0004】そして、この摩擦車式無段変速型トランス
アクスルを車両に搭載するに際しては、通常のマニュア
ルトランスアクスルやオートマチックトランスアクスル
と同じように、例えば、日産自動車新型車解説書F01
0640「NISSANサニーNXクーペB13型車」
第B−171頁〜第B−177頁に記載の考え方を採用
して、エンジンをその軸線が摩擦車伝動ユニットの主軸
と同軸となるようタンデム配置した状態で結合し、この
結合体を車両のエンジンルーム内に横置きにし、エンジ
ンの3箇所と、摩擦車式無段変速型トランスアクスルの
1箇所とを、エンジンマウントにより車体に取り付ける
のが常套である。
【0005】この場合の搭載レイアウトを図4に示す。
図中aが変速機ケース、bが主軸、cが、主軸b上に対
向配置した図示せざる入出力ディスク間で摩擦係合によ
り動力の受渡しを行う摩擦車、dがこれら摩擦車を個々
に回転自在に支持する摩擦車支持部材、eがこれら摩擦
車支持部材をストロークさせて変速を行うためのピスト
ンである。変速機ケースa内には、これらにより構成さ
れる無段変速ユニットの他に更に、出力ディスクからの
回転を伝達する歯車組fと、この歯車組により駆動され
て車輪(前輪)を回転させるためのディファレンシャル
ギヤ装置hとを収納する。かかる摩擦車式無段変速型ト
ランスアクスルは、エンジンルーム内に横置きにして、
変速機ケースaの車両前方側における上部をエンジンマ
ウントiにより車体に取り付ける。かかるエンジンマウ
ントiの位置は、車両の設計上ディファレンシャルギヤ
装置hが変速機ケースaの車両後方側における下部に位
置することから、必然的にエンジンマウントiが変速機
ケースaの車両前方側になるためと、エンジンが駆動力
によって発生するロール振動を、車体に伝達し難くする
上で、エンジンマウントiと主軸bとの間の距離を最短
にする必要があることから選択されるものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記に代表さ
れる従来の摩擦車式無段変速ユニットを用いた、摩擦車
式無段変速型トランスアクスルにあっては、主軸bを挟
んでその両側に摩擦車支持部材dが立設されており、こ
れを挟んで主軸bから遠い変速機ケースaの外側にエン
ジンマウントiを設置せざるを得ず、主軸bとエンジン
マウントiとの間の間隔が大きくなるのを免れなかっ
た。従って、エンジンマウントiがエンジン振動を十分
に遮断することができず、車両の商品価値を低下させる
ことが懸念される。
【0007】更に従来の摩擦車式無段変速ユニットを用
いた摩擦車式無段変速型トランスアクスルにあっては、
ピストンeが何れも変速機ケースaの下部に、摩擦車支
持部材dと同軸となるよう配置されているため、これと
の干渉を避けて配置することになるディファレンシャル
ギヤ装置hが、他のマニュアルトランスアクスル搭載車
やオートマチックトランスアクスル搭載車のディファレ
ンシャルギヤ装置と同じ仕様であり得ず、別の設計に基
づく専用のディファレンシャルギヤ装置を準備する必要
が生じて、不経済であった。
【0008】本発明は、摩擦車式無段変速型トランスア
クスルを、かかる搭載性に関する問題が生ずることのな
いよう改良することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的のため第1発明
は、エンジンと同軸の主軸上に対向させて配置した入出
力ディスクと、これら入出力ディスク間で摩擦係合によ
り動力の受渡しを行うよう、該入出力ディスクの回転軸
線周りに配置された2個の摩擦車と、各摩擦車を回転自
在に支持した摩擦車支持部材を個々に、変速用に、摩擦
車の回転軸線と直交する首振り軸線方向へ同期してスト
ロークさせるためのピストンとよりなる無段変速ユニッ
ト、および前記出力ディスクからの回転を入力されて車
輪を駆動するよう、前記主軸に平行な軸線上に配置され
たディファレンシャルギヤ装置を、変速機ケース内に、
単一ユニットとなるよう収納し、該変速機ケースを車両
のエンジンルーム内に横置きにして、エンジンマウント
により車体に取り付けた摩擦車式無段変速型トランスア
クスルにおいて、前記2個の摩擦車および摩擦車支持部
材を、首振り軸線が車体前後方向へ延在するよう上下に
配置し、上方の摩擦車および摩擦車支持部材に係わるピ
ストンを、該摩擦車支持部材の後方に配置し、下方の摩
擦車および摩擦車支持部材に係わるピストンを、該摩擦
車支持部材の前方に配置し、上方の摩擦車支持部材の前
方に前記エンジンマウントを配置し、下方の摩擦車支持
部材の後方に前記ディファレンシャルギヤ装置の軸線を
配置したものである。
【0010】また第2発明は、上記の第1発明におい
て、上記ピストンをストローク制御する変速制御用のコ
ントロールバルブを、下方の摩擦車支持部材の下側に配
置したものである。
【0011】
【作用】第1発明において、2個の摩擦車は入出力ディ
スク間で摩擦係合により動力の受渡しを行う。また、各
摩擦車を回転自在に支持した摩擦車支持部材を個々に、
ピストンで摩擦車の回転軸線と直交する首振り軸線方向
へストロークさせると、摩擦車は首振りを生起されて入
出力ディスク間の伝動比を無段階に変化させることがで
きる。出力ディスクからの回転は、ディファレンシャル
ギヤ装置を経て車輪に伝達され、これら車輪を駆動す
る。
【0012】ところで、上記の摩擦車式無段変速型トラ
ンスアクスルを、その主軸に同軸配置して結合したエン
ジンと共に、エンジンルーム内に横置きにして、エンジ
ンマウントにより車体に取り付けるに際し、上記2個の
摩擦車および摩擦車支持部材を、首振り軸線が車体前後
方向へ延在するよう上下に配置し、上方の摩擦車および
摩擦車支持部材に係わるピストンを、該摩擦車支持部材
の後方に配置し、該摩擦車支持部材の前方にトランスア
クスル用のエンジンマウントを配置したから、このエン
ジンマウントおよびエンジン軸線間の間隔を、摩擦車お
よび摩擦車支持部材に妨げられることなく小さくするこ
とができ、エンジン振動の遮断効果を大いに高めること
ができる。
【0013】また、下方の摩擦車および摩擦車支持部材
に係わるピストンを、該摩擦車支持部材の前方に配置
し、該摩擦車支持部材の後方に上記のディファレンシャ
ルギヤ装置の軸線を配置したから、ディファレンシャル
ギヤ装置の仕様がピストンによって制約を受けることが
なくなり、他のマニュアルトランスアクスル搭載車やオ
ートマチックトランスアクスル搭載車のディファレンシ
ャルギヤ装置と同じ仕様にすることができ、別の設計に
基づく専用のディファレンシャルギヤ装置を準備する必
要がないため、大いに経済的である。
【0014】なお第2発明は、上記の第1発明におい
て、上記両ピストンをストローク制御する変速制御用の
コントロールバルブを、下方の摩擦車支持部材の下側に
配置したから、従来のようにコントロールバルブとピス
トンとが積層されるようなことがないため、その分コン
トロールバルブを上方に配置することができることとな
って、車両の最低地上高をかせぐことができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図1乃至図3は、本発明による摩擦車式無段
変速型トランスアクスルの一実施例を示し、1は変速機
ケース、2はその前端開口に合体させたコンバータハウ
ジング、3は後端開口に合体させたリヤカバーである。
【0016】図1に明示するように変速機ケース1内
に、その中央に配して孔空き中間壁1aを一体成形し、
この中間壁1aを挟んで前方の変速機ケース内に前後進
切換え歯車装置4を、また後方の変速機ケース内に摩擦
車式の無段変速ユニット5を、それぞれ収納する。な
お、コンバータハウジング2内にはトルクコンバータ6
を収納する。
【0017】前後進切換え歯車装置4は、中心に入力軸
7を具え、無段変速ユニット5は、中心に主軸8を具え
る。これら入力軸7および主軸8は、隣接端を同軸、相
対回転可能に嵌合し、主軸8を中間壁1a上のラジアル
兼スラスト軸受9、およびリヤカバー3上のラジアルニ
ードルベアリング10により、変速機ケース1内に回転
自在に支持し、入力軸7を主軸8との嵌合部において、
および変速機ケース1に結合した中空固定軸11内にお
いて、回転自在に支持する。なお入力軸7は、トルクコ
ンバータ6を介して図示せざるエンジンに駆動結合し、
このエンジンおよび本例のトランスアクスルは、エンジ
ンルーム内に横置きにして、エンジンマウント(詳しく
は後述するが、図3にトランスアクスル用の1個のエン
ジンマウントのみを45で示す)により取り付ける。
【0018】前後進切換え歯車装置4は、単純遊星歯車
組12、前進クラッチ13、および後進ブレーキ14よ
りなる周知のもので、前進クラッチ13の締結により入
力軸7の回転をそのまま主軸8に伝達し、後進ブレーキ
14の締結により入力軸7の回転を逆転させて主軸8に
伝達するものとする。
【0019】摩擦車式無段変速ユニット5はトロイダル
型無段変速ユニットとし、主軸8上に同軸に対向させて
回転自在に支持した入出力コーンディスク15,16を
具え、これら入出力コーンディスク間で摩擦係合により
動力伝達を行うよう、該入出力コーンディスクの回転軸
線O1 の周りに等間隔に配置した2個のパワーローラ
(摩擦車)17,18を有する。
【0020】パワーローラ17,18は図3に明示する
ように上下に配置すると共に、個々のトラニオン(摩擦
車支持部材)19,20に回転自在に支持し、これらト
ラニオンを同図に示すように、パワーローラ回転軸線O
2 と直交する首振り軸線O3の方向、つまり車体前後方
向に延在させる。そして、トラニオン19,20の隣合
った一端同士をリンク21により、またトラニオン1
9,20の隣合った他端同士をリンク22により、ボー
ルジョイント23を介して、回転自在および傾動自在に
連結する。
【0021】リンク21,22は中央に角孔21a,2
2aを有し、これに共通なリンクサポート24を挿通し
た状態で、リンク21,22の中央をピン25,26に
よりリンクサポート24に枢支する。そして、リンクサ
ポート24は図3に示す如く変速機ケース1の軸線O1
に対し軸直角のまま、変速機ケース1の後端開口より挿
入し得る大きさとし、この挿入状態でリンクサポート2
4の4隅角をボルト27により変速機ケース1に取着す
る。かくて、リンク21,22は変速機ケース1に間接
的に中央を回動自在に枢支されることとなり、この回動
を介してトラニオン19,20の首振り軸線O3 方向へ
のストロークを同期させる用をなす。なお、リンクサポ
ート24は更に中央に、主軸8を挿通させるための丸孔
24aを有する。
【0022】更に図3に明示するように、上方のトラニ
オン19には、車体後方の端部にピストン28を同軸に
突き合わせて結合し、下方のトラニオン20には、車体
前方の端部にピストン29を同軸に突き合わせて結合
し、これらの突き合わせ結合を変速機ケース1の内側で
行わせると共に、該突き合わせ結合状態をボルト30,
31により保持する。なおピストン28,29は、変速
機ケース1の外側に開口させてこれに一体成形したシリ
ンダ32,33内に摺動自在に嵌合する。
【0023】図1に示すように、ラジアル兼スラスト軸
受9は主軸8の段差部8aにより抜け止めすると共に、
ボルト34により中間壁1aに結合し、このラジアル兼
スラスト軸受9と出力コーンディスク16との間に出力
歯車35を介在させる。この出力歯車35は出力コーン
ディスク16にスプライン結合して、主軸8上に回転自
在に支持する。そして、前記のリンクサポート24は、
当然入出力コーンディスク15,16間に介装する。
【0024】出力コーンディスク16から遠い入力コー
ンディスク15の側に、ローディングカム36を配置
し、このローディングカムをドライブプレート37によ
り主軸8に駆動結合する。ドライブプレート37は主軸
8にねじ込んだローディングナット38で抜け止めし、
これにより無段変速ユニット5を、段差部8aおよびロ
ーディングナット38間で軸線方向に締め上げて、予備
組み立てし得るようにする。
【0025】出力歯車35に噛合するカウンター歯車3
9を第1カウンターシャフト40に設け、このカウンタ
ーシャフトには更にカウンター歯車41を一体に成形す
る。図2および図3に示す如く、歯車41に噛合する歯
車42およびこれに同軸の歯車43を第2カウンターシ
ャフト44に一体回転可能に設け、歯車43にディファ
レンシャルギヤ装置45のドライブリングギヤ46を噛
合させる。カウンターシャフト40,44およびディフ
ァレンシャルギヤ装置45は夫々、軸線が主軸8に平行
に延在するよう配置して、図2に明示する如く変速機ケ
ース1およびコンバータハウジング2間に回転自在に軸
承する。
【0026】以上の摩擦車式無段変速型トランスアクス
ルは、図3に示すようにピストン28から遠いトラニオ
ン19の車体前方側端部近くにおいて、つまり変速機ケ
ース1の車両前方側上部において、エンジンマウント4
7により車体48に搭載し、実用に供する。また、ドラ
イブリングギヤ46およびディファレンシャルギヤ装置
45は、回転軸線がピストン29から遠いトラニオン2
0の車体後方側端部近くにおいて、つまり変速機ケース
1の車両後方側下部において、主軸8と平行な方向に延
在するよう配置する。
【0027】ピストン28,29は図3に示すコントロ
ールバルブ49により周知の如くにストロークさせて変
速制御を行うが、本例においてはこのコントロールバル
ブ49を同図に示す如く、下方のトラニオン20の下側
に配置する。
【0028】上記実施例の作用を次に説明する。図1に
おいて、トルクコンバータ6を経て入力軸7に伝達され
た回転は、前後進切換え歯車装置4により、そのまま又
は逆転されて主軸8に至る。主軸8の回転は、ドライブ
プレート37およびローディングカム36を経て入力コ
ーンディスク15に伝達され、その後回転は、入力コー
ンディスク15からパワーローラ17,18の軸線O2
周りの回転を介して出力コーンディスク16に達する。
ここで、ローディングカム36は伝達トルクに応じたス
ラストを生起して、入力コーンディスク15を出力コー
ンディスク16に向け付勢し、これら入出力コーンディ
スクとパワーローラ17,18との間の摩擦係合を確実
にして、上記の伝動を可能ならしめる。そして出力コー
ンディスク16の回転は、図2および図3に示す順次の
歯車35,39,41,42,43,46を経てディフ
ァレンシャルギヤ装置45に伝達され、このディファレ
ンシャルギヤ装置により車輪(前輪)を回転駆動するこ
とができる。
【0029】次に変速制御を説明するに、図3において
コントロールバルブ49でストローク制御されるピスト
ン28,29によりトラニオン19,20を首振り軸線
3の方向に、同期して同位相でストロークさせると、
パワーローラ17,18がコーンディスク回転軸線O1
からオフセットされて軸線O3 の周りに分力を受け、当
該軸線周りに首振り回動される。これによりパワーロー
ラ17,18は入出力コーンディスク15,16に対す
る摩擦係合円径を連続的に変化され、入出力コーンディ
スク間の伝動比、つまり変速比を無段階に変化させるこ
とができる。そして、変速比が所定比に向かうにつれ周
知のフィードバック制御によりコントロールバルブ49
は、ピストン28,29を原位置に戻し、トラニオン1
9,20を介しパワーローラ17,18を、コーンディ
スク回転軸線O1 からのオフセットが0となるようなス
トローク位置に復帰せしめ、当該所定変速比を保つ。
【0030】ところで、上記実施例による摩擦車式無段
変速型トランスアクスルは、その主軸8に同軸配置して
結合したエンジンと共に、エンジンルーム内に横置きに
して、エンジンマウント47により車体48に取り付け
るに際し、2個の摩擦車17,18および摩擦車支持部
材19,20を図3に示す如く、首振り軸線O3 が車体
前後方向へ延在するよう上下に配置し、上方の摩擦車1
7および摩擦車支持部材19に係わるピストン28を、
該摩擦車支持部材19の後方に配置し、該摩擦車支持部
材19の前方にトランスアクスル用のエンジンマウント
47を配置したから、このエンジンマウント47および
エンジン軸線O1 間の間隔を、摩擦車17,18および
摩擦車支持部材19,20に妨げられることなく小さく
することができ、エンジン振動の遮断効果を大いに高め
ることができる。
【0031】また、下方の摩擦車18および摩擦車支持
部材20に係わるピストン29を、該摩擦車支持部材2
0の前方に配置し、該摩擦車支持部材20の後方にドラ
イブリンギギヤ46およびディファレンシャルギヤ装置
45の軸線を配置したから、ディファレンシャルギヤ装
置45の仕様がピストン29によって制約を受けること
がなくなり、他のマニュアルトランスアクスル搭載車や
オートマチックトランスアクスル搭載車のディファレン
シャルギヤ装置と同じ仕様にすることができ、別の設計
に基づく専用のディファレンシャルギヤ装置を準備する
必要がないため、大いに経済的である。
【0032】更に、上記両ピストン28,29をストロ
ーク制御する変速制御用のコントロールバルブ49を、
下方の摩擦車支持部材20の下側に配置したから、従来
のようにコントロールバルブとピストンとが積層される
ことがないため、その分コントロールバルブ49を上方
に配置することができることとなって、最低地上高をか
せぐことができる。
【0033】
【発明の効果】かくして第1発明の車体に横置きして搭
載する摩擦車式無段変速型トランスアクスルは、請求項
1に記載の如く、2個の摩擦車および摩擦車支持部材
を、首振り軸線が車体前後方向へ延在するよう上下に配
置し、上方の摩擦車および摩擦車支持部材に係わるピス
トンを、該摩擦車支持部材の後方に配置し、該摩擦車支
持部材の前方にトランスアクスル用のエンジンマウント
を配置したから、このエンジンマウントおよびエンジン
軸線間の間隔を、摩擦車および摩擦車支持部材に妨げら
れることなく小さくすることができ、エンジン振動の遮
断効果を大いに高めることができる。
【0034】また、下方の摩擦車および摩擦車支持部材
に係わるピストンを、該摩擦車支持部材の前方に配置
し、該摩擦車支持部材の後方にディファレンシャルギヤ
装置の軸線を配置したから、ディファレンシャルギヤ装
置の仕様がピストンによって制約を受けることがなくな
り、他のマニュアルトランスアクスル搭載車やオートマ
チックトランスアクスル搭載車のディファレンシャルギ
ヤ装置と同じ仕様にすることができ、別の設計に基づく
専用のディファレンシャルギヤ装置を準備する必要がな
いため、大いに経済的である。
【0035】更に、上記両ピストンをストローク制御す
る変速制御用のコントロールバルブを、下方の摩擦車支
持部材の下側に配置したから、従来のようにコントロー
ルバルブとピストンとが積層されることがなくなり、そ
の分コントロールバルブを上方に配置することができる
こととなって、最低地上高をかせぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による摩擦車式無段変速型トランスアク
スルの一実施例を示す、主要部の展開縦断側面図であ
る。
【図2】同トランスアクスルの、主要部からディファレ
ンシャルギヤ装置に至る歯車組を示す展開縦断側面図で
ある。
【図3】同トランスアクスルを車体に搭載した状態で、
また図1のA−A線上において断面として示す横断面図
である。
【図4】従来の摩擦車式無段変速型トランスアクスル
を、車体に搭載した状態で示す図3と同様な横断面図で
ある。
【符号の説明】
1 変速機ケース 2 コンバータハウジング 3 リヤカバー 4 前後進切換え歯車装置 5 トロイダル伝動ユニット(無段変速ユニット) 6 トルクコンバータ 7 入力軸 8 主軸 9 ラジアル兼スラスト軸受 10 ラジアルニードルベアリング 12 単純遊星歯車組 13 前進クラッチ 14 後進ブレーキ 15 入力コーンディスク(入力ディスク) 16 出力コーンディスク(出力ディスク) 17 パワーローラ(摩擦車) 18 パワーローラ(摩擦車) 19 トラニオン(摩擦車支持部材) 20 トラニオン(摩擦車支持部材) 22 リンク 23 ボールジョイント 24 リンクサポート 27 ボルト 28 ピストン 29 ピストン 30 ボルト 31 ボルト 32 シリンダ 33 シリンダ 34 ボルト 35 出力歯車 36 ローディングカム 37 ドラインブプレート 38 ローディングナット 39 カウンター歯車 40 第 1カウンターシャフト 41 カウンター歯車 42 歯車 43 歯車 44 第2カウンターシャフト 45 ディファレンシャルギヤ装置 46 ドライブリングギヤ 47 エンジンマウント 48 車体 49 コントロールバルブ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンと同軸の主軸上に対向させて配
    置した入出力ディスクと、 これら入出力ディスク間で摩擦係合により動力の受渡し
    を行うよう、該入出力ディスクの回転軸線周りに配置さ
    れた2個の摩擦車と、 各摩擦車を回転自在に支持した摩擦車支持部材を個々
    に、変速用に、摩擦車の回転軸線と直交する首振り軸線
    方向へ同期してストロークさせるためのピストンとより
    なる無段変速ユニット、および前記出力ディスクからの
    回転を入力されて車輪を駆動するよう、前記主軸に平行
    な軸線上に配置されたディファレンシャルギヤ装置を、
    変速機ケース内に、単一ユニットとなるよう収納し、 該変速機ケースを車両のエンジンルーム内に横置きにし
    て、エンジンマウントにより車体に取り付けた摩擦車式
    無段変速型トランスアクスルにおいて、 前記2個の摩擦車および摩擦車支持部材を、首振り軸線
    が車体前後方向へ延在するよう上下に配置し、 上方の摩擦車および摩擦車支持部材に係わるピストン
    を、該摩擦車支持部材の後方に配置し、 下方の摩擦車および摩擦車支持部材に係わるピストン
    を、該摩擦車支持部材の前方に配置し、 上方の摩擦車支持部材の前方に前記エンジンマウントを
    配置し、 下方の摩擦車支持部材の後方に前記ディファレンシャル
    ギヤ装置の軸線を配置したことを特徴とする摩擦車式無
    段変速型トランスアクスル。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記ピストンをスト
    ローク制御する変速制御用のコントロールバルブを、下
    方の摩擦車支持部材の下側に配置したことを特徴とする
    摩擦車式無段変速型トランスアクスル。
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