JP3394346B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明はトロイダル型無段変速
機、特に入、出力ディスク間に圧接状態で配置されたパ
ワーローラの支持構造に関する。 【０００２】 【従来の技術】自動車などに搭載される変速機としてト
ロイダル型無段変速機が知られている。このトロイダル
型無段変速機は、例えば特開平１−１９３４５４号公報
に示されているように、エンジン出力が入力される入力
ディスクと、該入力ディスクに同軸上に対向配置された
出力ディスクと、該出力ディスクと上記入力ディスクと
の間に両ディスクに圧接した状態で傾動可能に配置され
たパワーローラとを有する単一もしくは複数のトロイダ
ル変速ユニットを備え、上記パワーローラを傾動させる
ことにより、両ディスクに対するパワーローラの接触位
置を変化させて変速比を無段階に変化させるように構成
したものであるが、この種のトロイダル型無段変速機に
おいては、例えばローディングカムによって回転力をス
ラスト力に変換して入力ディスク側に伝達することによ
り、入力ディスク及び出力ディスクとパワーローラとの
接触面間に大きな押付力を与えて高面圧状態とし、ガラ
ス状態に遷移するトラクションオイルにより動力を伝達
するようになっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のト
ロイダル無段変速機においては、パワーローラをトルク
反力やディスク側から作用する押付力反力に抗して支持
するために、トラニオンと称する支持部材を用いてパワ
ーローラを回転自在に支持すると共に、パワーローラを
傾動させるために、トラニオンをパワーローラの回転軸
と入、出力ディスクの回転軸とを含む面と直交する方向
を軸心（以下、トラニオンセンターという）として回動
自在に支持するようになっている。その場合に、従来に
おいては、イニシャルセット状態（無負荷、減速比＝
１）におけるパワーローラの回転中心（以下、パワーロ
ーラセンターという）がトラニオンセンターを通るよう
に、両者の関係が設定されていたことから、特に変速比
が大きい減速域において次のような不都合を生じること
が判明した。 【０００４】すなわち、例えば図１１に示すように、ト
ロイダル変速ユニット１０１を構成する入力ディスク１
０２に対してローディングカム１０３を介してＦａの押
付力が作用しているものとすると、パワーローラ１０４
に対しては、入力ディスク１０２との接触楕円部Ｓｉを
介して押付力Ｆｂが、出力ディスク１０５との接触楕円
部Ｓｏを介して押付力Ｆｃがそれぞれ作用する。そし
て、これらの押付力Ｆｂ，Ｆｃの合力Ｆｓが上記パワー
ローラ１０４を支持するトラニオン１０６に作用するこ
とになる。その場合に、伝達トルクが大きいときには、
入、出力ディスク１０２，１０５からパワーローラ１０
４に作用する押付力Ｆｂ，Ｆｃも大きくなることから、
出力ディスク１０５は実際には２点鎖線のように変形す
ると共に、パワーローラ１０４を支持するトラニオン１
０６も上記合力Ｆｓの方向に変形することになる。した
がって、パワーローラセンターＣが、トラニオンセンタ
ーＯを通る１点鎖線の状態から２点鎖線で示すように出
力ディスク１０５側に偏倚することになり、入力ディス
ク１０２及び出力ディスク１０５とパワーローラ１０４
と間の各接触楕円部Ｓｉ，Ｓｏが、１点鎖線で示す理想
変速状態から２点鎖線で示す状態へ移動する。 【０００５】つまり、図１２に示すように、例えば入力
ディスク１０２とパワーローラ１０４との間の入力側接
触点Ｐｉは、幾何学的に見れば入力ディスク１０２の曲
率中心Ｃｉとパワーローラ４の曲率中心Ｃｐとを結ぶ線
上に存在する。 【０００６】その場合に、出力ディスク１０５が２点鎖
線のように変形すると、ローディングカム１０３から作
用する押付力Ｆａによって入力ディスク１０２が２点鎖
線で示すように軸方向へ移動することから、それに伴っ
て入力ディスク１０２の曲率中心Ｃｉも、符号（ア）で
示すように軸方向へ移動する。一方、上記パワーローラ
１０４は、入、出力間の押付力を均等化させるために、
符号（イ）で示すように、パワーローラセンターＣに対
して垂直な方向に移動自在に支持されていることから、
変形後におけるパワーローラ４の曲率中心Ｃｐは、上記
移動方向（イ）と符号（ウ）で示すトラニオン１０６の
変形方向とを合成した方向に移動することになる。 【０００７】したがって、入力ディスク１０２とパワー
ローラ１０４との間の入力側接触点Ｐｉは、２点鎖線で
示すように変形後における入力ディスク１０２の曲率中
心Ｃｉとパワーローラ１０４の曲率中心Ｃｐとを結ぶ線
上へ移動することになるのである。 【０００８】このため、パワーローラ１０４のエッジ部
１０４ａが例えば入力ディスク１０２に乗り上げて耐久
性を低下させたり、前述したようにパワーローラセンタ
ーＣがトラニオンセンターＯからずれることから、パワ
ーローラ１０５に大きな傾転モーメントが作用して動力
損失の要因となるのである。 【０００９】このことは、図１３に示す幾何学的な解析
結果によっても裏づけられる。 【００１０】すなわち、所定の減速比（例えば２．４）
の状態において最大負荷を印加したときに、破線で示す
理想変速状態におけるパワーローラセンターＣｏに対し
て、パワーローラセンターＣが出力ディスク側に距離ｘ
だけ平行移動したとする。この場合には、入力ディスク
とパワーローラとの間の入力側接触点Ｐｉが理想変速状
態における入力側接触点Ｐｉ’に対して時計回りに移動
し、また出力ディスクとパワーローラとの間の出力側接
触点Ｐｏが理想変速状態における出力側接触点Ｐｏ’に
対して反時計回りに移動する。その場合に、入力ディス
クの移動量が大きいことから、入力側接触点Ｐｉが大き
く移動することになり、該接触点Ｐｉを中心とする入力
側の接触楕円部Ｓｉにパワーローラのエッジ境界線ｙが
入り込むことになる。 【００１１】また、入力ディスク側の押付力Ｆｂのパワ
ーローラセンター方向に沿った垂直分力をＦｉとし、出
力ディスク側の押付力Ｆｃのパワーローラセンター方向
に沿った垂直分力をＦｏとすると、パワーローラセンタ
ーＣの偏倚量はｘであることから、パワーローラに作用
する傾転モーメントＭは、次の関係式（１）であらわさ
れる。 【００１２】 Ｍ＝（Ｆｉ＋Ｆｏ）・ｘ …（１） その場合に、入力側接触点Ｐｉからパワーローラセンタ
ーＣに下ろした垂線をＨｉ、出力側接触点Ｐｏからパワ
ーローラセンターＣに下ろした垂線をＨｏとすると、垂
線Ｈｉの足が垂線Ｈｏの足よりも原点０に設定したトラ
ニオンセンター側に近づくことから、上記両押付力Ｆ
ｂ，Ｆｃがほぼ等しいものとすれば、入力ディスク側の
押付力Ｆｂの垂直分力Ｆｉが、出力ディスク側の押付力
Ｆｃの垂直分力Ｆｏよりも小さくなる。したがって、符
号（エ）で示すように、原点０（トラニオンセンター
Ｏ）を中心とする反時計回りの傾転モーメントＭが生じ
ることになる。 【００１３】そして、これらの接触点の移動量及び傾転
モーメントは、出力ディスクやトラニオンの変形量が大
きくなるほど大きくなるのである。 【００１４】この発明は、同軸上に対向配置された入力
ディスク及び出力ディスクと、両ディスク間に圧接状態
で傾動可能に配置されたパワーローラと、このパワーロ
ーラを回転自在に支持するトラニオンとを有するトロイ
ダル型無段変速機において、出力ディスクやトラニオン
などの変形に起因する上記の問題に対処するもので、パ
ワーローラのエッジ部がディスクに乗り上げることを防
止してパワーローラなどの耐久性を向上させると共に、
パワーローラに大きな傾転モーメントが作用することに
よって生じる動力損失を軽減させることを目的とする。 【００１５】 【課題を解決するための手段】すなわち、本願に係る発
明は、同軸上に対向配置された入力ディスク及び出力デ
ィスクと、両ディスク間に圧接状態で傾動可能に配置さ
れたパワーローラと、このパワーローラを回転自在に支
持するトラニオンとを有するトロイダル型無段変速機に
おいて、上記パワーローラの回転中心を、変速比が１で
無負荷のイニシャルセット状態において、その傾転中心
に対して入力ディスク側にオフセットさせた状態で配置
したことを特徴とする。 【００１６】 【作用】上記の構成によれば次のような作用が得られ
る。 【００１７】高負荷減速域において出力ディスクやトラ
ニオンなどが変形することによりパワーローラの回転中
心が出力ディスク側に移動したとしても、パワーローラ
の回転中心が、イニシャルセット状態において傾転中心
に対して入力ディスク側にオフセットしていることか
ら、傾転中心に対するパワーローラの回転中心の実際の
偏倚量が少なくなり、これによって例えば入力ディスク
とパワーローラとの間の接触点のパワーローラのエッジ
側への移動が抑制され、パワーローラのエッジ部が入力
ディスクに乗り上げることが防止されることになって、
パワーローラなどの耐久性が向上することになる。ま
た、傾転中心に対するパワーローラの回転中心の偏倚量
が少なくなることから、パワーローラに作用する傾転モ
ーメントが軽減されることになって、動力損失も低減さ
れることになる。 【００１８】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 【００１９】図１、図２に示すように、この実施例に係
る自動車のパワートレイン１は、エンジン２と、エンジ
ン出力軸２ａに連結されたトルクコンバータ３と、この
トルクコンバータ３の出力が伝達される減速装置１０
と、上記エンジン２の回転が入力されるトロイダル型無
段変速機３０とを有し、上記減速装置１０もしくはトロ
イダル型無段変速機３０の出力、あるいはその両者の出
力が出力軸４を介して駆動輪（図示せず）に伝達される
ようになっている。 【００２０】上記トルクコンバータ３は、エンジン出力
軸２ａに連結されたケーシング３ａと一体のポンプ３ｂ
と、このポンプ３ｂに対向配置されたタービン３ｃと、
該タービン３ｃと上記ポンプ３ｂとの間に介設されたス
テータ３ｄとを有し、上記タービン３ｃと一体回転する
タービンシャフト３ｅと、該タービンシャフト３ｅに外
嵌され、かつ一端にワンウェイクラッチ３ｆを介して上
記ステータ３ｄが連結されて変速機ケーシング６０に一
体とされた第１中空シャフト３ｇとが上記減速装置１０
に連結されている。さらに、上記第１中空シャフト３ｇ
に外嵌され、かつ一端が上記ケーシング３ａに連結され
た第２中空シャフト３ｈの軸端部にはオイルポンプ５が
設けられており、このオイルポンプ５がケーシング３ａ
を介して上記エンジン２により駆動されるようになって
いる。 【００２１】そして、上記減速装置１０は、上記タービ
ンシャフト３ｅと同軸上に直列配置された第１遊星歯車
機構１１及び第２遊星歯車機構１２を有し、エンジン２
側に配置された第１遊星歯車機構１１が後退用とされ、
また、第２遊星歯車機構１２が前進用とされている。上
記第１遊星歯車機構１１は、シングルピニオン式とされ
て、上記タービンシャフト３ｅに結合されたサンギヤ１
３を有し、該サンギヤ１３に噛合するピニオン１４を回
転自在に支持するキャリヤ１５が、変速機ケーシング６
０に固定された上記第１中空シャフト３ｇに結合されて
いると共に、上記ピニオン１４に噛合するリングギヤ１
６がリバースクラッチ１７を介してタービンシャフト３
ｅと同一軸線上に配置された上記出力軸４に連結されて
いる。 【００２２】また、上記第２遊星歯車機構１２は、ダブ
ルピニオン式とされて、インナピニオン１８が上記第１
遊星歯車機構１１のピニオン１４と一体化されていると
共に、該第１遊星歯車機構１１のサンギヤ１３が第２遊
星歯車機構１２のサンギヤに共用されている。また、上
記インナピニオン１８とアウタピニオン１９とを固定支
持するキャリヤ２０は、上記第１遊星歯車機構１１のキ
ャリヤ１５と一体化されて第１中空シャフト３ｇを介し
て変速機ケーシング６０に固定されている。さらに、こ
の第２遊星歯車機構１２を構成するリングギヤ２１は、
フォワードクラッチ２２及びワンウェイクラッチ２３を
介して上記出力軸４に連結されている。したがって、上
記リバースクラッチ１７を締結したときには、タービン
シャフト３ｅの出力が第１遊星歯車機構１１を介して上
記出力軸４に伝達されて、該出力軸４を後退方向に回転
駆動する。また、フォワードクラッチ２２を締結したと
きには、上記タービンシャフト３ｅの出力が第２遊星歯
車機構１２を介して上記出力軸４に伝達されて、該出力
軸４を前進方向に回転駆動する。 【００２３】一方、上記トロイダル型無段変速機３０
は、上記出力軸４上に直列に配置された一対の第１、第
２トロイダル変速ユニット３１，３２を有する。これら
のトロイダル変速ユニット３１，３２は同様の構成とさ
れており、上記出力軸４上に該軸４に対して回転自在に
設けられた入力ディスク３３と、各入力ディスク３３に
対向配置されて出力軸４と一体回転する出力ディスク３
４と、該出力ディスク３４と入力ディスク３３との間に
両ディスク３３，３４にそれぞれ接触した状態で回転及
び傾動可能に配置された一対のパワーローラ３５，３５
とを有する。 【００２４】そして、上記第１、第２トロイダル変速ユ
ニット３１，３２における入力ディスク３３，３３間に
は、これらの入力ディスク３３に対して相対回転可能と
された中間ディスク３６が配置されていると共に、この
中間ディスク３６と各入力ディスク３３，３３との間に
複数のローディングカム３７…３７がそれぞれ介装され
ている。これらのローディングカム３７…３７は、各入
力ディスク３３に入力される入力トルクが大きくなるほ
ど、各カム３７による各入力ディスク３３に対する押付
力が増大するようになっている。 【００２５】さらに、上記中間ディスク３６を介して各
入力ディスク３３にエンジン２の出力を入力するための
入力軸５１が上記出力軸４に平行に配置されている。こ
の入力軸５１のトルクコンバータ３側に位置する端部に
は第１ギヤ５２が設けられて、該第１ギヤ５２が中間ギ
ヤ５３に噛合されていると共に、この中間ギヤ５３が、
動力分配クラッチ５４を介して上記第２中空シャフト３
ｈに接続される出力ギヤ５５に噛合されている。また、
上記入力軸５１の他方の端部には、上記中間ディスク３
６と一体的に設けられた入力ギヤ５６に噛合する第２ギ
ヤ５７が一体的に設けられている。したがって、上記動
力分配クラッチ５４を締結した場合には、エンジン２の
出力が入力ギヤ５６を介してトロイダル型無段変速機３
０における第１、第２トロイダル変速ユニット３１，３
２を構成する各入力ディスク３３，３３に入力され、各
パワーローラ３５…３５の傾動角度に応じた所定の変速
比（減速比）で各入力ディスク３３，３３の回転が変速
されて各出力ディスク３４，３４に伝達されるようにな
っている。 【００２６】次に、トロイダル型無段変速機３０を構成
する第１、第２トロイダル変速ユニット３１，３２の構
成をさらに具体的に説明する。なお、第１トロイダル変
速ユニット３１及び第２トロイダル変速ユニット３２
は、上記したように同様の構成であるので、第１トロイ
ダル変速ユニット３１を代表して説明する。 【００２７】すなわち、第１トロイダル変速ユニット３
１には、図３に示すように、上下方向に配置された第
１、第２トラニオン３８，３９が設けられており、これ
らのトラニオン３８，３９に偏心軸４０，４０を介して
パワーローラ３５，３５がそれぞれ回転自在に支持され
ている。変速機ケーシング６０にリンクポスト６１を介
して取り付けられた支持部材６２には、上記第１、第２
トラニオン３８，３９の上端部がそれぞれ球面軸受６
３，６３を介して回動自在に支持されていると共に、変
速機ケーシング６０と一体の仕切壁６４にリンクポスト
６５を介して取り付けられた支持部材６６には、上記第
１、第２トラニオン３８，３９の下端部がそれぞれ球面
軸受６７，６７を介して回動自在に支持されている。そ
して、第１、第２トラニオン３８，３９には、上記出力
軸４と直交する方向に延長されたトラニオンシャフト４
１ａ，４１ｂがそれぞれ一体的に取り付けられている。
これらのトラニオンシャフト４１ａ，４１ｂの先端側
は、それぞれ上記仕切壁６４を貫通してオイルパン６８
で覆われた下部空間に突出している。 【００２８】また、上記仕切壁６４には、第１、第２ト
ラニオン３８，３９を上下にスライドさせるための第
１、第２油圧シリンダ７１，７２が設けられている。こ
れらの油圧シリンダ７１，７２は、仕切壁６４に形成さ
れた隔壁部６４ａ，６４ａにより、それぞれ上部油圧室
７１ａ，７２ａと下部油圧室７１ｂ，７２ｂとにそれぞ
れ分割されている。このうち、第１トラニオン３８側の
第１油圧シリンダ７１における上部及び下部油圧室７１
ａ，７１ｂには、それぞれトラニオンシャフト４１ａに
遊嵌合された環状の変速ピストン７３ａ，７３ｂが内挿
されている。そして、上部油圧室７１ａに内挿された変
速ピストン７３ａと上記第１トラニオン３８の下端との
間にはスラストベアリング４２が介装されている。ま
た、上記下部油圧室７１ｂに内挿された変速ピストン７
３ｂの下面には、上記トラニオンシャフト４１ａの下端
部分に外装されたスラストベアリング４３が隣接配置さ
れている。そして、このトラニオンシャフト４１ａの下
端部分には、変速制御機構８０を構成するプリセスカム
８１が、上記スラストベアリング４３に隣接してスプラ
イン嵌合されていると共に、そのボス部の下面に当接し
た状態でトラニオンシャフト４１ａに装着されたサーク
リップ４４により、該プリセスカム８１ないし上記変速
ピストン７３ｂが支持されている。 【００２９】一方、第２トラニオン３９側の第２油圧シ
リンダ７２における上部及び下部油圧室７２ａ，７２ｂ
についても、それぞれトラニオンシャフト４１ｂに遊嵌
合された環状の変速ピストン７４ａ，７４ｂが内挿され
ている。そして、この場合においても、上部油圧室７２
ａに内挿された変速ピストン７４ａと上記第２トラニオ
ン３９の下端との間にはスラストベアリング４２が介装
されている。また、上記下部油圧室７２ｂに内挿された
変速ピストン７４ｂの下面には、上記トラニオンシャフ
ト４１ｂの下端部分に外装されたスラストベアリング４
３が隣接配置されていると共に、このスラストベアリン
グ４３に隣接配置されたカラー４５の下端に当接した状
態でトラニオンシャフト４１ｂにサークリップ４４を装
着することにより、該カラー４５ないし上記変速ピスト
ン７４ｂが支持されている。 【００３０】したがって、例えば第１油圧シリンダ７１
における上部油圧室７１ａの作動圧を下部油圧室７１ｂ
の作動圧よりも相対的に高くすれば、上部油圧室７１ａ
に内挿された変速ピストン７３ａにより第１トラニオン
３８が押し上げられて上方へスライドすることになる。
これに対して、上記上部油圧室７１ａの作動圧を下部油
圧室７１ｂの作動圧よりも相対的に低くすれば、下部油
圧室７１ｂに内挿された変速ピストン７３ｂによりトラ
ニオンシャフト４１ａが押し下げられることになり、そ
れに伴って第１トラニオン３８が下方へスライドするこ
とになる。 【００３１】次に、第１トロイダル変速ユニット３１に
おける上記第１、第２油圧シリンダ７１，７２の各油圧
室に対する作動圧の給排を制御することにより変速比を
変化させる上記変速制御機構８０の構成について説明す
る。 【００３２】すなわち、上記仕切壁６４の下面には、中
間ボディ６９を介して上記第１、第２油圧シリンダ７
１，７２に対する作動圧の給排を切り換える変速制御バ
ルブ８２のバルブボディ８３が固定されている。このバ
ルブボディ８３内にはスリーブ８４が軸方向に移動可能
に挿通されていると共に、該スリーブ８４内にスプール
８５が軸方向に移動可能に挿通されている。 【００３３】上記オイルパン６８の側壁部にはステッピ
ングモータ８６が固定されていると共に、該ステッピン
グモータ８６の回転軸８６ａに回転運動を往復運動に変
換する変換機構８７が連動連結されている。そして、こ
の変換機構８７に上記スリーブ８４の基端側が連結され
ている。したがって、ステッピングモータ８６を回転駆
動すれば、上記スリーブ８４が軸方向に進退することに
なる。 【００３４】一方、上記変速制御バルブ８２の前方には
揺動自在に支持されたＬ形リンク８８が配置されてい
る。このＬ形リンク８８の一端側は、上記第１トラニオ
ン３８におけるトラニオンシャフト４１ａの下端部分に
固設されたプリセスカム８１のカム面に対接配置される
と共に、該リンク８８の他端側が上記スプール８５の先
端側に係合されている。そして、該スプール８５の基端
側にはスプリング８９が配置されており、このスプリン
グ８９の付勢力により、該スプール８５の先端側がＬ形
リンク８８に当接するように付勢される。 【００３５】このような構成によれば、定常状態におい
ては、変速制御バルブ８２におけるスプール８５の先端
側にＬ形リンク８８を介して作用する押付力と、該スプ
ール８５の基端側に作用するスプリング８９による押付
力とがバランスして、上記第１、第２油圧シリンダ７
１，７２に対する作動圧の給排が停止された状態で保持
されるようになっている。 【００３６】そして、上記ステッピングモータ８６を駆
動して、例えばスリーブ８４を図３における図面上の右
側（ａ方向）に移動したとすると、図示しない油圧源か
らのライン圧が、上記第１油圧シリンダ７１における下
部油圧室７１ｂと第２油圧シリンダ７２における上部油
圧室７２ａとに導かれる一方、第１油圧シリンダ７１に
おける上部油圧室７１ａ及び第２油圧シリンダ７２にお
ける下部油圧室７２ｂの作動圧が排圧されることにな
る。これにより、上記第１トロイダル変速ユニット３１
における第１トラニオン３８が下方へスライドし、また
第２トラニオン３９が上方にスライドすることになり、
第１、第２トラニオン３８，３９に取り付けたパワーロ
ーラ３５，３５の接触位置が変化することになって傾転
力が発生する。その場合に、例えば入力ディスク３３が
図３における反時計回りのｂ方向に回転しているものと
すると、第１トラニオン３８側のパワーローラ３５は図
１におけるｃ方向に回動し、また第２トラニオン３９側
のパワーローラ３５はｄ方向に回動することになる。こ
れにより、第１トロイダル変速ユニット３１における
入、出力ディスク３３，３４間の変速比（減速比）が増
大することになる。 【００３７】そして、上記パワーローラ３５の傾転に伴
う第１トラニオン３８の３次元的な変位がトラニオンシ
ャフト４１ａの上下方向の変位として変換され、その変
位がプリセスカム８１を介してＬ形リンク８８に伝達さ
れて、該リンク８８を図３における時計回りの方向（ｅ
方向）へ回動させる。したがって、スプール８５がスプ
リング８９の付勢力に抗して右側（ｆ方向）へ移動する
と共に、該スプール８５がスリーブ８４の移動量だけ移
動したときに、その移動が停止して変速制御が終了す
る。これにより、上記ステッピングモータ８６の操作量
に応じた所定の目標変速比が実現されることになる。 【００３８】その場合に、トラニオンセンターに対して
パワーローラセンターが出力ディスク３４側に偏倚して
いると、パワーローラに変速比を増大させる方向に傾転
モーメントが作用することになり、その傾転モーメント
を打ち消すために変速制御機構８０が増速側に作動する
ことになって、動力が徒に消費されることになるのであ
る。 【００３９】そこで、この実施例においては上記第１、
第２トロイダル変速ユニット３１，３２を構成するパワ
ーローラ３５を、例えば図４に拡大して示すように、変
速比が１で無負荷のイニシャルセット状態において、パ
ワーローラセンターＣがトラニオンセンターＯに対して
入力ディスク側に所定のオフセット量ｚだけずらして配
置している。 【００４０】なお、この実施例においては、図２に示す
ように、上記中間ディスク３６が分離可能に配置された
第１、第２部材３６ａ，３６ｂで構成されていると共
に、これら両部材３６ａ，３６ｂ間にディッシュプレー
ト４８が介設されている。 【００４１】次に、例えばオフセット量ｚを例えば−
０．５ｍｍに設定した場合を例に実施例の作用を説明す
る。ここで、符号は、トラニオンセンターＯに対して出
力ディスク側を（＋）、入力ディスク側を（−）と規定
する。 【００４２】すなわち、変速比が１で無負荷のイニシャ
ルセット状態においては、図５に示すように、入力側及
び出力側接触点Ｐｉ，Ｐｏの移動はない。この状態か
ら、減速側（減速比＝２．４）にパワーローラを傾転さ
せると、図６に示すように、エッジのある位置と逆方向
に各接触点Ｐｉ，Ｐｏが移動する。 【００４３】このようにパワーローラを傾転させた状態
において、最大負荷を印加すると、出力ディスクやトラ
ニオンなどの変形によって、図７に示すようにパワーロ
ーラセンターＣが出力ディスク方向に変位し、それに伴
って入力側及び出力側接触点Ｐｉ，Ｐｏがエッジ側に移
動することになる。その場合に、出力ディスクやトラニ
オンの変形量に対して、パワーローラセンターＣや入力
側及び出力側接触点Ｐｉ，Ｐｏの絶対的な移動量は従来
と変わりはないが、パワーローラセンターＣが予め入力
ディスク側にオフセットされていることから、トラニオ
ンセンターＯに対する偏倚量ｘはオフセットのない状態
と比べて小さくなる。これにより、エッジ側への入力側
及び出力側接触点Ｐｉ，Ｐｏの移動が抑制されることに
なって、例えば入力側接触点Ｐｉを中心とする接触楕円
部Ｓｉにパワーローラのエッジ境界線ｙが入り込むこと
はない。 【００４４】また、トラニオンセンターＯに対するパワ
ーローラセンターＣの偏倚量ｘがオフセットのない状態
と比べて小さくなることから、パワーローラに作用する
傾転モーメントＭも低減することになる。 【００４５】比較例として、オフセット量ｚを例えば＋
０．５ｍｍに設定した場合を説明する。 【００４６】つまり、イニシャルセット状態に対して、
減速側（減速比＝２．４）にパワーローラを傾転させる
と、図８に示すように、入力側及び出力側接触点Ｐｉ，
Ｐｏがエッジの方向に移動する。 【００４７】そして、この状態において、最大負荷を印
加すると、図９に示すようにパワーローラセンターＣが
出力ディスク方向に変位し、それに伴って入力側及び出
力側接触点Ｐｉ，Ｐｏがさらにエッジ側に移動すること
になって、例えば入力側接触点Ｐｉを中心とする接触楕
円部Ｓｉにパワーローラのエッジ境界線ｙが入り込むと
共に、パワーローラの傾転モーメントＭも大きくなって
しまう。 【００４８】図１０は無負荷状態におけるオフセット量
と入力ディスクの移動量との関係を示す特性図である。 【００４９】この特性図からも明らかなように、オフセ
ット量ｚが大きくなるほどイニシャルセット状態におけ
る入力ディスク移動量が大きくなることから、ディッシ
ュプレート４８で吸収するストローク量を大きくする必
要がある。また、次の表１に示すように、オフセット量
ｚを−１．０ｍｍに設定した場合には、最大負荷におけ
る傾転モーメントは大きく低減されることになるが、常
用域の部分負荷において逆方向の傾転モーメントが大き
く作用する。したがって、オフセット量ｚは−０．１〜
−０．５ｍｍ程度が望ましい。 【００５０】 【表１】 【００５１】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、高負荷減
速域において出力ディスクやトラニオンなどが変形する
ことによりパワーローラの回転中心が出力ディスク側に
移動したとしても、パワーローラの回転中心が、イニシ
ャルセット状態において傾転中心に対して入力ディスク
側にオフセットしていることから、傾転中心に対するパ
ワーローラの回転中心の実際の偏倚量が少なくなり、こ
れによって例えば入力ディスクとパワーローラとの間の
接触点のパワーローラのエッジ側への移動が抑制され、
パワーローラのエッジ部が入力ディスクに乗り上げるこ
とが防止されることになって、パワーローラなどの耐久
性が向上することになる。また、傾転中心に対するパワ
ーローラの回転中心の偏倚量が少なくなることから、パ
ワーローラに作用する傾転モーメントが軽減されること
になって、動力損失も低減されることになる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 実施例に係る自動車のパワートレインを示す
骨子図である。 【図２】 トロイダル型無段変速機の断面図である。 【図３】 図２におけるＡ−Ａ線よりみた第１トロイダ
ル変速ユニットの断面図である。 【図４】 トロイダル変速ユニットの要部拡大断面図で
ある。 【図５】 オフセット量を−０．５ｍｍに設定した場合
のイニシャルセット状態における幾何学的解析結果を示
す模式図である。 【図６】 同じくパワーローラを減速側に傾転させたと
きの無負荷状態における幾何学的解析結果を示す模式図
である。 【図７】 同じくパワーローラを減速側に傾転させたと
きの最大負荷状態における幾何学的解析結果を示す模式
図である。 【図８】 オフセット量を＋０．５ｍｍに設定した場合
にパワーローラを減速側に傾転させたときの無負荷状態
における幾何学的解析結果を示す模式図である。 【図９】 同じくパワーローラを減速側に傾転させたと
きの最大負荷状態における幾何学的解析結果を示す模式
図である。 【図１０】 無負荷状態におけるオフセット量と入力デ
ィスクの移動量との関係を示す特性図である。 【図１１】 従来の問題点を示すトロイダル変速ユニッ
トの模式図である。 【図１２】 接触点の移動のメカニズムを示す模式図で
ある。 【図１３】 従来におけるパワーローラを減速側に傾転
させたときの最大負荷状態における幾何学的解析結果を
示す模式図である。 【符号の説明】 ３０ トロイダル型無段変速機 ３３ 入力ディスク ３４ 出力ディスク ３５ パワーローラ ３８，３９ トラニオン Ｏ トラニオンセンター Ｃ パワーローラセンター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 15/00 - 15/56

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 同軸上に対向配置された入力ディスク及
   び出力ディスクと、両ディスク間に圧接状態で傾動可能
   に配置されたパワーローラと、このパワーローラを回転
   自在に支持するトラニオンとを有するトロイダル型無段
   変速機であって、上記パワーローラの回転中心が、変速
   比が１で無負荷のイニシャルセット状態において、その
   傾転中心に対して入力ディスク側にオフセットされた状
   態で配置されていることを特徴とするトロイダル型無段
   変速機。