JP3275406B2 - 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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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
- F16H15/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
- F16H15/04—Gearings providing a continuous range of gear ratios
- F16H15/06—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
- 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
- F16H2015/383—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 with two or more sets of toroid gearings arranged in parallel
Landscapes
- Friction Gearing (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，自動車等に適用
されるトロイダル型無段変速機に関し，特に，２組のト
ロイダル変速部を同軸上に配置したダブルキャビティ式
のトロイダル型無段変速機に関する。
されるトロイダル型無段変速機に関し，特に，２組のト
ロイダル変速部を同軸上に配置したダブルキャビティ式
のトロイダル型無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に，トロイダル型無段変速機は，入
力ディスク，出力ディスク及び両ディスク間に配置され
たパワーローラから構成されるトロイダル変速部を備え
ており，入力軸によって駆動された入力ディスクの回転
動力をパワーローラを介して出力ディスクに伝達し，出
力ディスクから出力軸へ回転動力を伝達するように構成
されており，パワーローラの傾きを変えることによって
変速比を無段階に変えることができるものである。
力ディスク，出力ディスク及び両ディスク間に配置され
たパワーローラから構成されるトロイダル変速部を備え
ており，入力軸によって駆動された入力ディスクの回転
動力をパワーローラを介して出力ディスクに伝達し，出
力ディスクから出力軸へ回転動力を伝達するように構成
されており，パワーローラの傾きを変えることによって
変速比を無段階に変えることができるものである。
【０００３】従来，トロイダル型無段変速機は，例え
ば，図２に示すように，入力ディスク２，入力ディスク
２に対向して配置された出力ディスク３及び入力ディス
ク２から出力ディスク３へトルクを伝達する傾転可能な
パワーローラ８から成る第１トロイダル変速部６と，入
力ディスク４，入力ディスク４に対向して配置された出
力ディスク５及び入力ディスク４から出力ディスク５へ
トルクを伝達する傾転可能なパワーローラ９から成る第
２トロイダル変速部７とを有している。このトロイダル
型無段変速機は，これらの２組のトロイダル変速部６，
７が入力軸１上に対向して配置されており，ダブルキャ
ビティ式トロイダル型無段変速機と称されるものであ
る。
ば，図２に示すように，入力ディスク２，入力ディスク
２に対向して配置された出力ディスク３及び入力ディス
ク２から出力ディスク３へトルクを伝達する傾転可能な
パワーローラ８から成る第１トロイダル変速部６と，入
力ディスク４，入力ディスク４に対向して配置された出
力ディスク５及び入力ディスク４から出力ディスク５へ
トルクを伝達する傾転可能なパワーローラ９から成る第
２トロイダル変速部７とを有している。このトロイダル
型無段変速機は，これらの２組のトロイダル変速部６，
７が入力軸１上に対向して配置されており，ダブルキャ
ビティ式トロイダル型無段変速機と称されるものであ
る。
【０００４】入力ディスク２は入力軸１に回転可能に支
持されるものであり，図示しないローディングカムを介
して入力軸１に駆動連結され，入力軸１と一体に回転す
ることができる。入力ディスク４も入力軸１に対して相
対回転可能に支持されているが，図示しない別のローデ
ィングカムを介して入力軸１に駆動連結され，入力軸１
と一体に回転することができる。出力ディスク３，５は
それぞれ入力ディスク２，４に対向して配置されてお
り，入力軸１に対して回転自在に支持されている。
持されるものであり，図示しないローディングカムを介
して入力軸１に駆動連結され，入力軸１と一体に回転す
ることができる。入力ディスク４も入力軸１に対して相
対回転可能に支持されているが，図示しない別のローデ
ィングカムを介して入力軸１に駆動連結され，入力軸１
と一体に回転することができる。出力ディスク３，５は
それぞれ入力ディスク２，４に対向して配置されてお
り，入力軸１に対して回転自在に支持されている。
【０００５】パワーローラ８は，入力ディスク２と出力
ディスク３との間に配置され，両ディスク２，３のトロ
イダル面に摩擦係合し，パワーローラ９は，入力ディス
ク４と出力ディスク５の間に配置され，両ディスク４，
５のトロイダル面に摩擦係合する。パワーローラ８，９
は，それぞれ自己の回転軸線１０の周りに回転自在であ
り，且つこの回転軸線１０に直交する傾転軸線１１の周
りに傾転運動する。このトロイダル型無段変速機は，各
パワーローラ８，９の傾転角度を一致させるために，リ
ンク機構等により各パワーローラ８，９が同期して傾転
運動するように構成されている。各パワーローラ８，９
の傾転角度が変化すると，それに伴って，パワーローラ
８，９と入力ディスク２，４及び出力ディスク３，５と
の摩擦係合点が変化し，無段変速が行われる。
ディスク３との間に配置され，両ディスク２，３のトロ
イダル面に摩擦係合し，パワーローラ９は，入力ディス
ク４と出力ディスク５の間に配置され，両ディスク４，
５のトロイダル面に摩擦係合する。パワーローラ８，９
は，それぞれ自己の回転軸線１０の周りに回転自在であ
り，且つこの回転軸線１０に直交する傾転軸線１１の周
りに傾転運動する。このトロイダル型無段変速機は，各
パワーローラ８，９の傾転角度を一致させるために，リ
ンク機構等により各パワーローラ８，９が同期して傾転
運動するように構成されている。各パワーローラ８，９
の傾転角度が変化すると，それに伴って，パワーローラ
８，９と入力ディスク２，４及び出力ディスク３，５と
の摩擦係合点が変化し，無段変速が行われる。
【０００６】２つの出力ディスク３，５は互いに連結部
材２５で連結されており，この連結部材２５に対して出
力歯車１９が回転自在に支持されている。出力歯車１９
は出力軸１４の歯車２４と噛み合っている。出力歯車１
９と連結部材２５との間にはクラッチ２６が配置されて
いる。そして，このクラッチ２６の作用で，出力ディス
ク３，５から出力軸１４へのトルクの伝達が断接され
る。このクラッチ２６は，出力軸１４が停止状態でも，
トロイダル変速部６，７の変速を可能にする目的で，ト
ロイダル変速部６，７と出力軸１４の間に配置されてい
る。
材２５で連結されており，この連結部材２５に対して出
力歯車１９が回転自在に支持されている。出力歯車１９
は出力軸１４の歯車２４と噛み合っている。出力歯車１
９と連結部材２５との間にはクラッチ２６が配置されて
いる。そして，このクラッチ２６の作用で，出力ディス
ク３，５から出力軸１４へのトルクの伝達が断接され
る。このクラッチ２６は，出力軸１４が停止状態でも，
トロイダル変速部６，７の変速を可能にする目的で，ト
ロイダル変速部６，７と出力軸１４の間に配置されてい
る。
【０００７】ところで，クラッチ２６を設ける位置とし
ては，２通りある。即ち，クラッチをエンジンとトロイ
ダル変速部との間に設けたもの（例えば，実開平３−３
５３５８号公報参照）と，クラッチをトロイダル変速部
からディファレンシャル装置への動力伝達経路の途中に
設けたもの（例えば，特開昭６１−９６２５８号公報参
照）がある。図２に示したトロイダル型無段変速機は，
クラッチ２６をトロイダル変速部６，７からディファレ
ンシャル装置への動力伝達経路の途中に設けたものであ
る。
ては，２通りある。即ち，クラッチをエンジンとトロイ
ダル変速部との間に設けたもの（例えば，実開平３−３
５３５８号公報参照）と，クラッチをトロイダル変速部
からディファレンシャル装置への動力伝達経路の途中に
設けたもの（例えば，特開昭６１−９６２５８号公報参
照）がある。図２に示したトロイダル型無段変速機は，
クラッチ２６をトロイダル変速部６，７からディファレ
ンシャル装置への動力伝達経路の途中に設けたものであ
る。
【０００８】上記クラッチ２６が，エンジンとトロイダ
ル変速部の間ではなくて，トロイダル変速部からディフ
ァレンシャル装置への動力伝達経路の途中に設けられて
いる理由は，次のとおりである。このクラッチをトロイ
ダル変速部よりもエンジン側に設けた場合には，雪道を
走行中に急ブレーキをかけた時などのように，車輪が急
にロックされると，発進不可能といった事態が起こり得
る。即ち，走行中に急に車輪がロックされると，トロイ
ダル型無段変速機はその時の変速位置でロックされるこ
とになり，トロイダル変速部が最大減速比以外の変速位
置でロックされた場合には，パワー不足となって再び発
進することができなくなる。しかし，図２に示すよう
に，クラッチ２６をトロイダル変速部からディファレン
シャル装置への動力伝達経路の途中に設けた場合には，
アイドリング時にトロイダル変速部がエンジンと共に回
転することができる。従って，トロイダル型無段変速機
がたとえ最大減速位置以外でロックされても，アイドリ
ング中に最大減速位置に速やかに移行させることができ
るので，再び発進することができるのである。
ル変速部の間ではなくて，トロイダル変速部からディフ
ァレンシャル装置への動力伝達経路の途中に設けられて
いる理由は，次のとおりである。このクラッチをトロイ
ダル変速部よりもエンジン側に設けた場合には，雪道を
走行中に急ブレーキをかけた時などのように，車輪が急
にロックされると，発進不可能といった事態が起こり得
る。即ち，走行中に急に車輪がロックされると，トロイ
ダル型無段変速機はその時の変速位置でロックされるこ
とになり，トロイダル変速部が最大減速比以外の変速位
置でロックされた場合には，パワー不足となって再び発
進することができなくなる。しかし，図２に示すよう
に，クラッチ２６をトロイダル変速部からディファレン
シャル装置への動力伝達経路の途中に設けた場合には，
アイドリング時にトロイダル変速部がエンジンと共に回
転することができる。従って，トロイダル型無段変速機
がたとえ最大減速位置以外でロックされても，アイドリ
ング中に最大減速位置に速やかに移行させることができ
るので，再び発進することができるのである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，図２に
示す従来のトロイダル型無段変速機は，クラッチ２６が
トロイダル変速部６，７よりも出力軸１４側にあるた
め，トロイダル変速部６，７が減速状態の場合，出力軸
１４側でトルクが増幅されることになる。しかも，従来
のトロイダル型無段変速機は，トルクが，２つの出力デ
ィスク３，５を連結した連結部材２５からクラッチ２６
に伝達されるように構成されているので，クラッチ２６
に入力されるトルクは，それぞれの出力ディスク３，５
が持つトルクの総和となる。従って，この増幅されたト
ルクに対応するためには，伝達容量の大きなクラッチを
採用する必要があり，その結果，トロイダル型無段変速
機が大型化してしまうという問題があった。
示す従来のトロイダル型無段変速機は，クラッチ２６が
トロイダル変速部６，７よりも出力軸１４側にあるた
め，トロイダル変速部６，７が減速状態の場合，出力軸
１４側でトルクが増幅されることになる。しかも，従来
のトロイダル型無段変速機は，トルクが，２つの出力デ
ィスク３，５を連結した連結部材２５からクラッチ２６
に伝達されるように構成されているので，クラッチ２６
に入力されるトルクは，それぞれの出力ディスク３，５
が持つトルクの総和となる。従って，この増幅されたト
ルクに対応するためには，伝達容量の大きなクラッチを
採用する必要があり，その結果，トロイダル型無段変速
機が大型化してしまうという問題があった。
【００１０】このような事情から，従来，クラッチをト
ロイダル変速部とディファレンシャル装置への動力伝達
経路の途中に設けたダブルキャビティ式のトロイダル型
無段変速機において，クラッチにかかるトルクを如何に
して小さくするかが課題であった。
ロイダル変速部とディファレンシャル装置への動力伝達
経路の途中に設けたダブルキャビティ式のトロイダル型
無段変速機において，クラッチにかかるトルクを如何に
して小さくするかが課題であった。
【００１１】この発明の目的は，上記の課題を解決する
ため，一方の出力ディスクだけからトルクがクラッチに
伝達されるように構成することによって，クラッチにか
かるトルクを小さくし，それによってトルク伝達容量の
小さいクラッチを採用することのできる小型のものに構
成できるトロイダル型無段変速機を提供することであ
る。
ため，一方の出力ディスクだけからトルクがクラッチに
伝達されるように構成することによって，クラッチにか
かるトルクを小さくし，それによってトルク伝達容量の
小さいクラッチを採用することのできる小型のものに構
成できるトロイダル型無段変速機を提供することであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明は，上記目的を
達成するため，入力軸と一体に回転する一対の入力ディ
スク，該入力ディスクのそれぞれに対向して配置され且
つ前記入力軸に対して回転自在に支持された一対の出力
ディスク，対向する前記入力ディスクと前記出力ディス
クの間にそれぞれ配置され且つ前記入力ディスクから前
記出力ディスクへトルクを伝達する傾転可能なパワーロ
ーラ，一方の前記出力ディスクに連結されたクラッチ，
該クラッチと他方の前記出力ディスクとに連結された差
動機構，及び該差動機構に駆動連結された出力軸，を有
することを特徴とするトロイダル型無段変速機に関す
る。
達成するため，入力軸と一体に回転する一対の入力ディ
スク，該入力ディスクのそれぞれに対向して配置され且
つ前記入力軸に対して回転自在に支持された一対の出力
ディスク，対向する前記入力ディスクと前記出力ディス
クの間にそれぞれ配置され且つ前記入力ディスクから前
記出力ディスクへトルクを伝達する傾転可能なパワーロ
ーラ，一方の前記出力ディスクに連結されたクラッチ，
該クラッチと他方の前記出力ディスクとに連結された差
動機構，及び該差動機構に駆動連結された出力軸，を有
することを特徴とするトロイダル型無段変速機に関す
る。
【００１３】また，このトロイダル型無段変速機におい
て，前記差動機構は，前記他方の出力ディスクに連結さ
れた第一サイドギヤ，前記クラッチに連結された第二サ
イドギヤ，前記両サイドギヤに噛み合うピニオンギヤ，
該ピニオンギヤを回転自在に支持するディファレンシャ
ルケース，及び該ディファレンシャルケースに固着され
且つ前記出力軸に駆動連結された出力歯車を有するもの
である。
て，前記差動機構は，前記他方の出力ディスクに連結さ
れた第一サイドギヤ，前記クラッチに連結された第二サ
イドギヤ，前記両サイドギヤに噛み合うピニオンギヤ，
該ピニオンギヤを回転自在に支持するディファレンシャ
ルケース，及び該ディファレンシャルケースに固着され
且つ前記出力軸に駆動連結された出力歯車を有するもの
である。
【００１４】このトロイダル型無段変速機においては，
入力軸からそれぞれのトロイダル変速部の入力ディスク
に伝達されたトルクは，パワーローラを介して出力ディ
スクへ伝達される。そして，一方の出力ディスクに伝達
されたトルクはクラッチに伝達され，さらにクラッチか
ら差動機構に伝達される。これに対して，他方の出力デ
ィスクに伝達されたトルクは差動機構に直接伝達され
る。そして，差動機構に伝達されたトルクが出力軸に伝
達される。従って，クラッチには，一方の出力ディスク
からトルクが伝達されるだけであるから，クラッチにか
かるトルクは従来よりも小さくなる。
入力軸からそれぞれのトロイダル変速部の入力ディスク
に伝達されたトルクは，パワーローラを介して出力ディ
スクへ伝達される。そして，一方の出力ディスクに伝達
されたトルクはクラッチに伝達され，さらにクラッチか
ら差動機構に伝達される。これに対して，他方の出力デ
ィスクに伝達されたトルクは差動機構に直接伝達され
る。そして，差動機構に伝達されたトルクが出力軸に伝
達される。従って，クラッチには，一方の出力ディスク
からトルクが伝達されるだけであるから，クラッチにか
かるトルクは従来よりも小さくなる。
【００１５】具体的に説明すると，一方の出力ディスク
に伝達されたトルクは，クラッチに伝達され，更に差動
機構の第二サイドギヤに伝達される。これに対して，他
方の出力ディスクに伝達されたトルクは差動機構の第一
サイドギヤに伝達される。そして，そのトルクは，第一
及び第二サイドギヤに噛み合うピニオンギヤ，ピニオン
ギヤを回転自在に支持するディファレンシャルケース，
ディファレンシャルケースに固着された出力歯車，出力
歯車と駆動連結された出力軸へと順次伝達される。従っ
て，クラッチには，一方の出力ディスクからトルクが伝
達されるだけであって，他方の出力ディスクからはクラ
ッチにトルクが伝達されないので，クラッチにかかるト
ルクは，従来のものに較べて小さくなる。
に伝達されたトルクは，クラッチに伝達され，更に差動
機構の第二サイドギヤに伝達される。これに対して，他
方の出力ディスクに伝達されたトルクは差動機構の第一
サイドギヤに伝達される。そして，そのトルクは，第一
及び第二サイドギヤに噛み合うピニオンギヤ，ピニオン
ギヤを回転自在に支持するディファレンシャルケース，
ディファレンシャルケースに固着された出力歯車，出力
歯車と駆動連結された出力軸へと順次伝達される。従っ
て，クラッチには，一方の出力ディスクからトルクが伝
達されるだけであって，他方の出力ディスクからはクラ
ッチにトルクが伝達されないので，クラッチにかかるト
ルクは，従来のものに較べて小さくなる。
【００１６】次に，このトロイダル型無段変速機の作用
について，定量的にみてみることにする。一方の出力デ
ィスクのトルクをＴ1 及び回転数をＮ1 とし，他方の出
力ディスクのトルクをＴ2 及び回転数をＮ2 とする。ま
た，出力歯車のトルクをＴG，回転数をＮG ，及びクラ
ッチの必要伝達トルクをＴC で表すことにする。
について，定量的にみてみることにする。一方の出力デ
ィスクのトルクをＴ1 及び回転数をＮ1 とし，他方の出
力ディスクのトルクをＴ2 及び回転数をＮ2 とする。ま
た，出力歯車のトルクをＴG，回転数をＮG ，及びクラ
ッチの必要伝達トルクをＴC で表すことにする。
【００１７】図２に示す従来のトロイダル型無段変速機
においては，出力歯車１９には，クラッチ２６を介して
２つの出力ディスク３，５の合計トルクＴ1 ＋Ｔ2 がか
かるので，クラッチ２６の必要伝達トルクＴC は次式で
表される。 ＴC ＝ＴG ＝Ｔ1 ＋Ｔ2 ───────────（１）
においては，出力歯車１９には，クラッチ２６を介して
２つの出力ディスク３，５の合計トルクＴ1 ＋Ｔ2 がか
かるので，クラッチ２６の必要伝達トルクＴC は次式で
表される。 ＴC ＝ＴG ＝Ｔ1 ＋Ｔ2 ───────────（１）
【００１８】これに対して，この発明によるトロイダル
型無段変速機においては，クラッチには一方の出力ディ
スクのトルクＴ1 が伝達されるだけであるから，次式が
成り立つ。 ＴC ＝Ｔ1 ───────────（２） ２つの出力ディスクの合計出力は，Ｔ1 ・Ｎ1 ＋Ｔ2 ・
Ｎ2 である。また，２つの出力ディスクの平均回転数Ｎ
G は（Ｎ1 ＋Ｎ2 ）／２であるから，出力歯車の出力Ｔ
G ・ＮG は，次式で表される。 ＴG ・ＮG ＝（Ｎ1 ＋Ｎ2 ）ＴG ／２ ────────（３） そして，２つの出力ディスクの合計出力Ｔ1 Ｎ1 ＋Ｔ2
Ｎ2 は，出力歯車の出力ＴG ＮG に等しいので，出力歯
車のトルクＴG は次式で表される。 ＴG ＝２（Ｔ1 ・Ｎ1 ＋Ｔ2 ・Ｎ2 ）／（Ｎ1 ＋Ｎ2 ）──（４） ここで，Ｔ1 ≒Ｔ2 ，Ｎ1 ≒Ｎ2 であるから，（４）式
から，次式が導かれる。 ＴG ＝２Ｔ1 ───────────（５） （２）式及び（５）式から，クラッチの必要伝達トルク
ＴC は次式で表される。 ＴC ＝Ｔ1 ≒ＴG ／２ ───────────（６） 従って，（１）式と（６）式とを比較すると分かるよう
に，従来例に比較して，この発明によるトロイダル型無
段変速機は，クラッチの伝達容量が約半分となる。
型無段変速機においては，クラッチには一方の出力ディ
スクのトルクＴ1 が伝達されるだけであるから，次式が
成り立つ。 ＴC ＝Ｔ1 ───────────（２） ２つの出力ディスクの合計出力は，Ｔ1 ・Ｎ1 ＋Ｔ2 ・
Ｎ2 である。また，２つの出力ディスクの平均回転数Ｎ
G は（Ｎ1 ＋Ｎ2 ）／２であるから，出力歯車の出力Ｔ
G ・ＮG は，次式で表される。 ＴG ・ＮG ＝（Ｎ1 ＋Ｎ2 ）ＴG ／２ ────────（３） そして，２つの出力ディスクの合計出力Ｔ1 Ｎ1 ＋Ｔ2
Ｎ2 は，出力歯車の出力ＴG ＮG に等しいので，出力歯
車のトルクＴG は次式で表される。 ＴG ＝２（Ｔ1 ・Ｎ1 ＋Ｔ2 ・Ｎ2 ）／（Ｎ1 ＋Ｎ2 ）──（４） ここで，Ｔ1 ≒Ｔ2 ，Ｎ1 ≒Ｎ2 であるから，（４）式
から，次式が導かれる。 ＴG ＝２Ｔ1 ───────────（５） （２）式及び（５）式から，クラッチの必要伝達トルク
ＴC は次式で表される。 ＴC ＝Ｔ1 ≒ＴG ／２ ───────────（６） 従って，（１）式と（６）式とを比較すると分かるよう
に，従来例に比較して，この発明によるトロイダル型無
段変速機は，クラッチの伝達容量が約半分となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下，図面を参照しながら，この
発明によるトロイダル型無段変速機の実施例について説
明する。図１は，この発明によるトロイダル型無段変速
機の実施例を示す概略構造図である。このトロイダル型
無段変速機は，２組のトロイダル変速部６，７を同軸上
に対向して配置したダブルキャビティ式のトロイダル型
無段変速機である。第１トロイダル変速部６は，第１入
力ディスク２，第１入力ディスク２に対向して配置され
た第１出力ディスク３，及び第１入力ディスク２と第１
出力ディスク３との間に配置され且つ両ディスクのトロ
イダル面に摩擦係合する第１パワーローラ８から構成さ
れている。第２トロイダル変速部７は，第２入力ディス
ク４，第２入力ディスク４に対向して配置された第２出
力ディスク５，及び第２入力ディスク４と第２出力ディ
スク５との間に配置され且つ両ディスクのトロイダル面
に摩擦係合する第２パワーローラ９から構成されてい
る。各トロイダル変速部６，７には，パワーローラは２
つずつ設けられている。第１パワーローラ８及び第２パ
ワーローラ９は，それぞれ自己の回転軸線１０の周りに
回転自在であり且つ回転軸線１０に直交する傾転軸線１
１の周りに傾転運動する。
発明によるトロイダル型無段変速機の実施例について説
明する。図１は，この発明によるトロイダル型無段変速
機の実施例を示す概略構造図である。このトロイダル型
無段変速機は，２組のトロイダル変速部６，７を同軸上
に対向して配置したダブルキャビティ式のトロイダル型
無段変速機である。第１トロイダル変速部６は，第１入
力ディスク２，第１入力ディスク２に対向して配置され
た第１出力ディスク３，及び第１入力ディスク２と第１
出力ディスク３との間に配置され且つ両ディスクのトロ
イダル面に摩擦係合する第１パワーローラ８から構成さ
れている。第２トロイダル変速部７は，第２入力ディス
ク４，第２入力ディスク４に対向して配置された第２出
力ディスク５，及び第２入力ディスク４と第２出力ディ
スク５との間に配置され且つ両ディスクのトロイダル面
に摩擦係合する第２パワーローラ９から構成されてい
る。各トロイダル変速部６，７には，パワーローラは２
つずつ設けられている。第１パワーローラ８及び第２パ
ワーローラ９は，それぞれ自己の回転軸線１０の周りに
回転自在であり且つ回転軸線１０に直交する傾転軸線１
１の周りに傾転運動する。
【００２０】入力軸１は，ケーシング（図示せず）に回
転自在に支持されており，この入力軸１にトルクコンバ
ータ（図示せず）を介してトルクが入力される。第１入
力ディスク２は，入力軸１に対して回転自在に支持され
ているが，ローディングカム（図示せず）を介して入力
軸１に駆動連結され，入力軸１と一体に回転することが
できる。第１入力ディスク２に対向して配置された第１
出力ディスク３は，入力軸１に対して回転自在に支持さ
れている。また，第２入力ディスク４は入力軸１に対し
て回転自在に支持されているが，別のローディングカム
（図示せず）を介して入力軸１に駆動連結され，入力軸
１と一体に回転できる。第２入力ディスク４に対向して
配置された第２出力ディスク５は，入力軸１に対して回
転自在に支持されている。
転自在に支持されており，この入力軸１にトルクコンバ
ータ（図示せず）を介してトルクが入力される。第１入
力ディスク２は，入力軸１に対して回転自在に支持され
ているが，ローディングカム（図示せず）を介して入力
軸１に駆動連結され，入力軸１と一体に回転することが
できる。第１入力ディスク２に対向して配置された第１
出力ディスク３は，入力軸１に対して回転自在に支持さ
れている。また，第２入力ディスク４は入力軸１に対し
て回転自在に支持されているが，別のローディングカム
（図示せず）を介して入力軸１に駆動連結され，入力軸
１と一体に回転できる。第２入力ディスク４に対向して
配置された第２出力ディスク５は，入力軸１に対して回
転自在に支持されている。
【００２１】第１出力ディスク３と第２出力ディスク５
との間には，差動機構１２とクラッチ１３が配置されて
いる。また，差動機構１２は出力軸１４に駆動連結され
ている。差動機構１２は，第一サイドギヤ１５，第二サ
イドギヤ１６，両サイドギヤ１５，１６に噛み合う一対
のピニオンギヤ１７，ピニオンギヤ１７を回転自在に支
持するディファレンシャルケース１８及びディファレン
シャルケース１８に固着された出力歯車１９から構成さ
れている。クラッチ１３は入力側が第２出力ディスク５
に連結され，出力側が差動機構１２に連結されている。
との間には，差動機構１２とクラッチ１３が配置されて
いる。また，差動機構１２は出力軸１４に駆動連結され
ている。差動機構１２は，第一サイドギヤ１５，第二サ
イドギヤ１６，両サイドギヤ１５，１６に噛み合う一対
のピニオンギヤ１７，ピニオンギヤ１７を回転自在に支
持するディファレンシャルケース１８及びディファレン
シャルケース１８に固着された出力歯車１９から構成さ
れている。クラッチ１３は入力側が第２出力ディスク５
に連結され，出力側が差動機構１２に連結されている。
【００２２】第１出力ディスク３は連結部材２０を介し
て差動機構１２の第一サイドギヤ１５に連結されてい
る。第２出力ディスク５は連結部材２１を介してクラッ
チ１３の入力側に連結されている。クラッチ１３の出力
側は連結部材２２を介して差動機構１２の第二サイドギ
ヤ１６に連結されている。一対のピニオンギヤ１７は第
一サイドギヤ１５及び第二サイドギヤ１６を挟んで対向
して配置され，両方のサイドギヤ１５，１６に噛み合っ
ている。ピニオンギヤ１７はディファレンシャルケース
１８を設けたピニオンシャフト２３によって回転自在に
支持されている。ディファレンシャルケース１８は，連
結部材２０，２２に対して回転自在に支持されている。
ディファレンシャルケース１８に固着された出力歯車１
９は，出力軸１４に固着された歯車２４と噛み合ってい
る。出力軸１４は入力軸１に平行に配置され，ディファ
レンシャル装置へ駆動連結されている。
て差動機構１２の第一サイドギヤ１５に連結されてい
る。第２出力ディスク５は連結部材２１を介してクラッ
チ１３の入力側に連結されている。クラッチ１３の出力
側は連結部材２２を介して差動機構１２の第二サイドギ
ヤ１６に連結されている。一対のピニオンギヤ１７は第
一サイドギヤ１５及び第二サイドギヤ１６を挟んで対向
して配置され，両方のサイドギヤ１５，１６に噛み合っ
ている。ピニオンギヤ１７はディファレンシャルケース
１８を設けたピニオンシャフト２３によって回転自在に
支持されている。ディファレンシャルケース１８は，連
結部材２０，２２に対して回転自在に支持されている。
ディファレンシャルケース１８に固着された出力歯車１
９は，出力軸１４に固着された歯車２４と噛み合ってい
る。出力軸１４は入力軸１に平行に配置され，ディファ
レンシャル装置へ駆動連結されている。
【００２３】次に，このトロイダル型無段変速機は，上
記のように構成されており，その作動を説明する。エン
ジンの駆動に伴って，入力軸１にトルクが入力される
と，そのトルクはローディングカムを介して第１入力デ
ィスク２に伝達される。同時に，トルクは別のローディ
ングカムを介して入力軸１から第１入力ディスク４に伝
達される。トルクが第１入力ディスク２に伝達される
と，第１入力ディスク２は回転し，その回転によって第
１パワーローラ８が回転し，その回転が第１出力ディス
ク３に伝達する。また，第２入力ディスク４に伝達され
たトルクは，第２パワーローラ９を介して第２出力ディ
スク５に伝達される。この伝動中に，パワーローラ８，
９をそれぞれ同期させて傾転軸線１１周りに同角度だけ
傾転させると，パワーローラ８，９と入力ディスク２，
４及び出力ディスク３，５との摩擦係合点が変化して，
無段変速を行うことができる。
記のように構成されており，その作動を説明する。エン
ジンの駆動に伴って，入力軸１にトルクが入力される
と，そのトルクはローディングカムを介して第１入力デ
ィスク２に伝達される。同時に，トルクは別のローディ
ングカムを介して入力軸１から第１入力ディスク４に伝
達される。トルクが第１入力ディスク２に伝達される
と，第１入力ディスク２は回転し，その回転によって第
１パワーローラ８が回転し，その回転が第１出力ディス
ク３に伝達する。また，第２入力ディスク４に伝達され
たトルクは，第２パワーローラ９を介して第２出力ディ
スク５に伝達される。この伝動中に，パワーローラ８，
９をそれぞれ同期させて傾転軸線１１周りに同角度だけ
傾転させると，パワーローラ８，９と入力ディスク２，
４及び出力ディスク３，５との摩擦係合点が変化して，
無段変速を行うことができる。
【００２４】第１出力ディスク３の回転は差動機構１２
の第一サイドギヤ１５に伝達される。一方，第２出力デ
ィスク５の回転はクラッチ１３に伝達される。クラッチ
１３が接続されている時には，クラッチ１３に伝達され
たトルクは差動機構１２の第二サイドギヤ１６に伝達さ
れる。通常状態，即ち２つのトロイダル変速部６，７で
の変速比が一致している場合には，第１出力ディスク３
の回転数と第２出力ディスク５の回転数は同じであるか
ら，両方のサイドギヤ１５，１６は同じ回転数で回転す
る。従って，ピニオンギヤ１７は自転せずに，入力軸１
の周りを公転する。ピニオンギヤ１７の公転に伴って，
ピニオンギヤ１７と共にディファレンシャルケース１８
が回転し，ディファレンシャルケース１８に固着された
出力歯車１９が回転する。そして，出力歯車１９の回転
は，出力歯車１９に噛み合う歯車２４を介して出力軸１
４に伝達される。
の第一サイドギヤ１５に伝達される。一方，第２出力デ
ィスク５の回転はクラッチ１３に伝達される。クラッチ
１３が接続されている時には，クラッチ１３に伝達され
たトルクは差動機構１２の第二サイドギヤ１６に伝達さ
れる。通常状態，即ち２つのトロイダル変速部６，７で
の変速比が一致している場合には，第１出力ディスク３
の回転数と第２出力ディスク５の回転数は同じであるか
ら，両方のサイドギヤ１５，１６は同じ回転数で回転す
る。従って，ピニオンギヤ１７は自転せずに，入力軸１
の周りを公転する。ピニオンギヤ１７の公転に伴って，
ピニオンギヤ１７と共にディファレンシャルケース１８
が回転し，ディファレンシャルケース１８に固着された
出力歯車１９が回転する。そして，出力歯車１９の回転
は，出力歯車１９に噛み合う歯車２４を介して出力軸１
４に伝達される。
【００２５】入力軸１の捩じれやパワーローラ８，９の
支持部材の変形等によって両トロイダル変速部６，７の
変速比が一致しなくなった時には，第１出力ディスク３
と第２出力ディスク５とで回転数に差が生じる。例え
ば，第１出力ディスク３の回転数の方が第２出力ディス
ク５の回転数よりも大きくなった場合，第１出力ディス
ク３が連結されている第一サイドギヤ１５の方が，クラ
ッチ１３を介して第２出力ディスク５が連結されている
第二サイドギヤ１６よりも速く回転するようになる。そ
の結果，ピニオンギヤ１７は自転して，両サイドギヤ１
５，１６の回転数の差を吸収しながら入力軸１の周りを
公転する。従って，両トロイダル変速部６，７の変速比
が一致しなくても，両出力ディスク３，５間に設けられ
た差動機構１２の働きで，トロイダル変速部６，７のト
ラクション接触部における滑りは発生しない。
支持部材の変形等によって両トロイダル変速部６，７の
変速比が一致しなくなった時には，第１出力ディスク３
と第２出力ディスク５とで回転数に差が生じる。例え
ば，第１出力ディスク３の回転数の方が第２出力ディス
ク５の回転数よりも大きくなった場合，第１出力ディス
ク３が連結されている第一サイドギヤ１５の方が，クラ
ッチ１３を介して第２出力ディスク５が連結されている
第二サイドギヤ１６よりも速く回転するようになる。そ
の結果，ピニオンギヤ１７は自転して，両サイドギヤ１
５，１６の回転数の差を吸収しながら入力軸１の周りを
公転する。従って，両トロイダル変速部６，７の変速比
が一致しなくても，両出力ディスク３，５間に設けられ
た差動機構１２の働きで，トロイダル変速部６，７のト
ラクション接触部における滑りは発生しない。
【００２６】このトロイダル型無段変速機はクラッチ１
３を備えているので，たとえ最大減速位置以外，例え
ば，増速位置で車輪がロックされて車両が停止しても，
クラッチ１３を切ることによって，トロイダル変速部
６，７をタイヤから切り離すことができる。この状態に
すると，トロイダル変速部６，７はエンジンと共に回転
できるので，アイドリング中にトロイダル変速部６，７
を瞬時に最大減速位置へ移行させることができ，車両を
再びスムーズに発進させることができる。
３を備えているので，たとえ最大減速位置以外，例え
ば，増速位置で車輪がロックされて車両が停止しても，
クラッチ１３を切ることによって，トロイダル変速部
６，７をタイヤから切り離すことができる。この状態に
すると，トロイダル変速部６，７はエンジンと共に回転
できるので，アイドリング中にトロイダル変速部６，７
を瞬時に最大減速位置へ移行させることができ，車両を
再びスムーズに発進させることができる。
【００２７】なお，上記実施例においては，差動機構１
２を第１出力ディスク３に連結し，クラッチ１３を第２
出力ディスク５に連結したが，クラッチ１３を第１出力
ディスク３に連結し，差動機構１２を第２出力ディスク
５に連結してもよい。
２を第１出力ディスク３に連結し，クラッチ１３を第２
出力ディスク５に連結したが，クラッチ１３を第１出力
ディスク３に連結し，差動機構１２を第２出力ディスク
５に連結してもよい。
【００２８】
【発明の効果】この発明によるトロイダル型無段変速機
は，上記のように，トルクが一方の出力ディスクからク
ラッチに伝達されるだけで，他方の出力ディスクからの
トルクはクラッチに伝達されずに差動機構に伝達するよ
うにしたので，クラッチに直接にかかるトルクは，従来
の半分になる。従って，従来に較べて伝達容量の小さい
クラッチを採用することが可能となり，それだけトロイ
ダル型無段変速機を小型化することができる。
は，上記のように，トルクが一方の出力ディスクからク
ラッチに伝達されるだけで，他方の出力ディスクからの
トルクはクラッチに伝達されずに差動機構に伝達するよ
うにしたので，クラッチに直接にかかるトルクは，従来
の半分になる。従って，従来に較べて伝達容量の小さい
クラッチを採用することが可能となり，それだけトロイ
ダル型無段変速機を小型化することができる。
【００２９】また，パワーローラ支持部材の変形等に起
因して，２組のトロイダル変速部で変速比の不一致が発
生した場合，差動機構がその変速比の差を吸収してくれ
るので，従来のように，パワーローラの傾転角度を２組
のトロイダル変速部で厳密に同期させる必要はなくな
り，２組のトロイダル変速部の変速制御が簡単になると
いう利点がある。
因して，２組のトロイダル変速部で変速比の不一致が発
生した場合，差動機構がその変速比の差を吸収してくれ
るので，従来のように，パワーローラの傾転角度を２組
のトロイダル変速部で厳密に同期させる必要はなくな
り，２組のトロイダル変速部の変速制御が簡単になると
いう利点がある。
【００３０】更に，従来は，パワーローラと入力・出力
ディスクの滑りを防ぎ，作動を安定化するために，ロー
ディングカムによって常時大きな押圧力を加える必要が
あったので，トロイダル型無段変速機全体が大型化する
問題があったが，このトロイダル型無段変速機は，トラ
クション接触部で滑りや熱が発生しないので，大きな押
圧力を加える必要はなくなる。従って，このトロイダル
型無段変速機は，この意味においても，小型化を図るこ
とができる。即ち，段落番号
ディスクの滑りを防ぎ，作動を安定化するために，ロー
ディングカムによって常時大きな押圧力を加える必要が
あったので，トロイダル型無段変速機全体が大型化する
問題があったが，このトロイダル型無段変速機は，トラ
クション接触部で滑りや熱が発生しないので，大きな押
圧力を加える必要はなくなる。従って，このトロイダル
型無段変速機は，この意味においても，小型化を図るこ
とができる。即ち，段落番号
【０００９】に記載したように，トルクが，２つの出力
ディスクを連結した連結部材からクラッチに伝達される
ように構成されているので，クラッチに入力されるトル
クは，それぞれの出力ディスクが持つトルクの総和とな
る。更に，従来のトロイダル型無段変速機は，トロイダ
ル変速部間にトルク差が生じた場合，該トルク差を吸収
するためにトロイダル変速部で滑りが発生し，その滑り
により熱発生が起こっていた。そのため，これらの滑り
や熱の発生を防止するために，ローディングカムで押圧
することによりトロイダル変速部のトルク差を生じない
ようにしていた。しかしながら，本発明では，差動機構
を設けているので，出力ディスクからのトルクがそれぞ
れ独立して出力され，差動機構によってトルク合成がな
され，出力軸にトルクが伝達されるように構成されてい
るので，トラクション接触部で出力ディスク間のトルク
差を吸収する必要がなく，トラクション接触部で滑りや
熱が発生しないし，押圧力を従来例ほど必要としなくな
る。
ディスクを連結した連結部材からクラッチに伝達される
ように構成されているので，クラッチに入力されるトル
クは，それぞれの出力ディスクが持つトルクの総和とな
る。更に，従来のトロイダル型無段変速機は，トロイダ
ル変速部間にトルク差が生じた場合，該トルク差を吸収
するためにトロイダル変速部で滑りが発生し，その滑り
により熱発生が起こっていた。そのため，これらの滑り
や熱の発生を防止するために，ローディングカムで押圧
することによりトロイダル変速部のトルク差を生じない
ようにしていた。しかしながら，本発明では，差動機構
を設けているので，出力ディスクからのトルクがそれぞ
れ独立して出力され，差動機構によってトルク合成がな
され，出力軸にトルクが伝達されるように構成されてい
るので，トラクション接触部で出力ディスク間のトルク
差を吸収する必要がなく，トラクション接触部で滑りや
熱が発生しないし，押圧力を従来例ほど必要としなくな
る。
【図１】この発明によるトロイダル型無段変速機の実施
例を示す概略構造図である。
例を示す概略構造図である。
【図２】従来のトロイダル型無段変速機の一例を示す概
略構造図である。
略構造図である。
１ 入力軸 ２ 第１入力ディスク ３ 第１出力ディスク ４ 第２入力ディスク ５ 第２出力ディスク ６ 第１トロイダル変速部 ７ 第２トロイダル変速部 ８ 第１パワーローラ ９ 第２パワーローラ １２ 差動機構 １３ クラッチ １４ 出力軸 １５ 第一サイドギヤ １６ 第二サイドギヤ １７ ピニオンギヤ １８ ディファレンシャルケース １９ 出力歯車
Claims (2)
- 【請求項１】 入力軸と一体に回転する一対の入力ディ
スク，該入力ディスクのそれぞれに対向して配置され且
つ前記入力軸に対して回転自在に支持された一対の出力
ディスク，対向する前記入力ディスクと前記出力ディス
クの間にそれぞれ配置され且つ前記入力ディスクから前
記出力ディスクへトルクを伝達する傾転可能なパワーロ
ーラ，一方の前記出力ディスクに連結されたクラッチ，
該クラッチと他方の前記出力ディスクとに連結された差
動機構，及び該差動機構に駆動連結された出力軸，を有
することを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 【請求項２】 前記差動機構は，前記他方の出力ディス
クに連結された第一サイドギヤ，前記クラッチに連結さ
れた第二サイドギヤ，前記両サイドギヤに噛み合うピニ
オンギヤ，該ピニオンギヤを回転自在に支持するディフ
ァレンシャルケース，及び該ディファレンシャルケース
に固着され且つ前記出力軸に駆動連結された出力歯車を
有することを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型
無段変速機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34109592A JP3275406B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | トロイダル型無段変速機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34109592A JP3275406B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | トロイダル型無段変速機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174037A JPH06174037A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3275406B2 true JP3275406B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=18343214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34109592A Expired - Fee Related JP3275406B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | トロイダル型無段変速機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3275406B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3538996B2 (ja) * | 1995-09-22 | 2004-06-14 | 日本精工株式会社 | トロイダル型無段変速機 |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP34109592A patent/JP3275406B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06174037A (ja) | 1994-06-21 |
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