JP3395467B2 - 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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Description
【発明の詳細な説明】
【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、自動車用変速機として利用する。 【０００２】 【従来の技術】自動車用変速機として、図４〜５に略示
する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が研究さ
れている。このトロイダル型無段変速機は、図示しない
ハウジングの内側に回転自在に支承された入力軸１と同
心に入力側ディスク２を支持し、同じくハウジングに対
し回転自在に支承された出力軸３の端部に、出力側ディ
スク４を固定している。トロイダル型無段変速機を納め
た上記ハウジングの内面、或はこのハウジング内に設け
られた支持ブラケットには、上記入力軸１並びに出力軸
３に対して捻れの位置にある枢軸を中心に揺動する、ト
ラニオン５、５が設けられている。 【０００３】各トラニオン５、５は、十分な剛性を有す
る金属材により形成されたもので、両端部外側面に上記
枢軸を設けている。又、各トラニオン５、５の中心部に
設けた変位軸６、６の周囲には、それぞれパワーローラ
７、７を回転自在に支持している。そして、各パワーロ
ーラ７、７を、上記入力側、出力側両ディスク２、４の
間に挟持している。 【０００４】入力側、出力側両ディスク２、４の軸方向
片面で互いに対向する面には、それぞれ断面が上記枢軸
の中心線上の点を中心とする円弧形のトロイダル曲面と
された、入力側凹面２ａ、出力側凹面４ａを形成してい
る。そして、回転円弧面状の凸面に形成された各パワー
ローラ７、７の周面７ａ、７ａを、上記入力側凹面２ａ
及び出力側凹面４ａに当接させている。 【０００５】上記入力軸１と入力側ディスク２との間に
は、ローディングカム式の押圧装置８を設け、この押圧
装置８により、上記入力側ディスク２を出力側ディスク
４に向け押圧している。この押圧装置８は、入力軸１と
共に回転するカム板９と、保持器１０により保持された
複数個（例えば４個）のローラ１１、１１とから構成さ
れる。上記カム板９の片側面（図４〜５の右側面）に
は、円周方向に亙る凹凸面である第一のカム面１２を形
成すると共に、上記入力側ディスク２の外側面（図４〜
５の左側面）にも、同様の形状を有する第二のカム面１
３を形成している。そして、上記複数個のローラ１１、
１１を、上記入力軸１の中心に対し放射方向の軸を中心
に、回転自在としている。尚、上記入力側ディスク２
は、入力軸１に対し軸方向（図４〜５の左右方向）に亙
る若干の摺動可能、且つ回転方向への回転自在に支持さ
れている。 【０００６】入力軸１の回転に伴ってカム板９が回転
し、入力側ディスク２に対し回転位相差を生ずると、複
数個のローラ１１、１１が上記第一のカム面１２及び上
記第二のカム面１３に乗り上げて、カム板９と入力側デ
ィスク２とを互いに遠ざける。カム板９は、ハウジング
に対して軸受により支承された入力軸１に、軸方向への
移動不能に支持されている為、入力側ディスク２はパワ
ーローラ７、７に向けて押され、パワーローラ７、７は
出力側ディスク４に向けて押される。一方、出力側ディ
スク４は、変速機ケースに対して出力軸３と共に回転の
み自在に支承されて軸方向に移動しない。この為、パワ
ーローラ７、７は入力側ディスク２と出力側ディスク４
との間で押圧される。この押圧により、パワーローラ
７、７の周面７ａ、７ａと入力側、出力側両凹面２ａ、
４ａとの間に押付力が生じ、入力側ディスク２の回転が
滑らずに上記パワーローラ７、７を介して出力側ディス
ク４に伝達され、この出力側ディスク４に固定された出
力軸３が回転する。 【０００７】入力軸１と出力軸３との回転速度比（変速
比）を変える場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で
減速を行なう場合には、図４に示す様に前記枢軸を中心
として各トラニオン５、５を揺動させ、各パワーローラ
７、７の周面７ａ、７ａが、入力側凹面２ａの中心寄り
部分と出力側凹面４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接
する様に、各変位軸６、６を傾斜させる。反対に、増速
を行なう場合には、図５に示す様に前記トラニオン５、
５を揺動させ、各パワーローラ７、７の周面７ａ、７ａ
が、入力側凹面２ａの外周寄り部分と、出力側凹面４ａ
の中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、各変位軸
６、６を傾斜させる。各変位軸６、６の傾斜角度を、図
４と図５との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間
で、中間の変速比を得られる。 【０００８】トロイダル型無段変速機の基本的な構造及
び作用は、上述の通りであるが、この様なトロイダル型
無段変速機を、出力の大きなエンジンを持った自動車用
変速機として利用する場合には、伝達可能な動力を確保
すべく、上記入力側ディスク２及び出力側ディスク４を
２個ずつ設ける。そして、これら２個ずつの入力側ディ
スク２及び出力側ディスク４を、動力の伝達方向に対し
互いに並列に配置する。この様な構造は、例えば特開平
４−６９４３９号公報等に記載されている様に、従来か
ら知られている。図６は、この公報に記載された構造を
示している。 【０００９】この従来構造に於いては、ハウジング１４
の内側に入力側回転軸１５を、回転のみ自在に支持して
いる。この入力側回転軸１５は、クラッチの出力側回転
軸等に結合される前半部１５ａと、この前半部１５ａに
対し若干の回転を自在とされた後半部１５ｂとから成
る。このうちの後半部１５ｂが、請求項に記載した回転
軸に相当する。この後半部１５ｂの軸方向（図６の左右
方向）両端部近傍には１対の入力側ディスク２、２を、
それぞれの入力側凹面２ａ、２ａ同士を互いに対向させ
た状態で、ボールスプライン１６、１６を介して支持し
ている。又、上記各入力側ディスク２、２の背面（前記
入力側凹面２ａ、２ａと軸方向反対側の面）中央部に
は、それぞれ凹部２０、２０を形成している。 【００１０】そして、これら各凹部２０、２０のうち、
後端側（図６の右側）の凹部２０の奥面とローディング
ナット２８との間には、座板２９と皿ばね３０、３０と
を、互いに直列に設けている。又、前端側（図６の左
側）の凹部２０の奥面と、後述するカム板９の片面（図
６の右側面）内周寄り部分との間には、スラストニード
ル軸受３１と皿ばね３０、３０とを、互いに直列に設け
ている。このスラストニードル軸受３１は、カム板９と
前端側の入力側ディスク２との相対回転を補償する。
又、上記各皿ばね３０、３０によって上記各入力側ディ
スク２、２に、次述する出力側ディスク４、４に向かう
予圧を付与している。 【００１１】上記後半部１５ｂの中間部周囲には１対の
出力側ディスク４、４を、それぞれの出力側凹面４ａ、
４ａと上記各入力側凹面２ａ、２ａとを対向させた状態
で、この入力側回転軸１５に対する回転を自在に支持し
ている。又、複数のトラニオン５、５に変位軸６（図４
〜５）を介して回転自在に支持された複数のパワーロー
ラ７、７が、上記各入力側、出力側両凹面２ａ、４ａ同
士の間に挟持されている。各パワーローラ７、７は、各
入力側ディスク２、２と出力側ディスク４、４との間の
変速比を一致させるべく、同期して傾斜する。 【００１２】又、上記ハウジング１４の内側で上記前半
部１５ａと反対側部分には出力側回転軸１７を、上記入
力側回転軸１５の後半部１５ｂと同心に、且つこの後半
部１５ｂとは独立して回転自在に支持している。そし
て、この出力側回転軸１７と上記１対の出力側ディスク
４、４との間に、次述する様な回転伝達手段を設け、両
出力側ディスク４、４の回転を上記出力側回転軸１７に
伝達自在としている。 【００１３】上記ハウジング１４の内側で、上記１対の
出力側ディスク４、４の間部分には、隔壁１８を設けて
いる。そして、この隔壁１８に設けた通孔１９の内側部
分に円管状のスリーブ２１を、１対の転がり軸受２７、
２７により、回転のみ自在に支持している。上記１対の
出力側ディスク４、４は、このスリーブ２１の両端部に
スプライン係合している。即ち、上記スリーブ２１の両
端部外周面に形成した雄スプライン溝と、上記各出力側
ディスク４、４の内周面に形成した雌スプライン溝とを
互いに噛合させている。又、このスリーブ２１の中間部
で上記隔壁１８の内側部分には、第一の歯車２２を固設
している。更に、上記各出力側ディスク４、４の一部で
上記スリーブ２１から突出した部分の内周面と上記入力
側回転軸１５の外周面との間には、それぞれころ軸受３
２、３２を設けている。これら各ころ軸受３２、３２
は、これら各出力側ディスク４、４と入力側回転軸１５
との相対回転並びに軸方向に亙る相対変位を許容する。 【００１４】一方、上記ハウジング１４の内側には、上
記入力側回転軸１５及び出力側回転軸１７と平行に伝達
軸２３を、回転自在に支持している。そして、この伝達
軸２３の一端（図６の左端）に固定した第二の歯車２４
と上記第一の歯車２２とを直接噛合させ、この伝達軸２
３の他端（図６の右端）に固定した第三の歯車２５と、
上記出力側回転軸１７の端部に固定した第四の歯車２６
とを、図示しないアイドル歯車を介して噛合させてい
る。この様な回転伝達手段により、上記出力側回転軸１
７が、上記１対の出力側ディスク４、４の回転に伴っ
て、これら出力側ディスク４、４と逆方向に回転する。 【００１５】更に、前記前半部１５ａと一方（図６の左
方）の入力側ディスク２との間には、ローディングカム
式の押圧装置８を設けている。そして、この押圧装置８
により、請求項に記載した回転軸以外の部材である前半
部１５ａの回転に伴って上記一方の入力側ディスク２
を、回転させつつこの一方の入力側ディスク２が対向す
る出力側ディスク４に向け軸方向に押圧自在としてい
る。この為に、上記前半部１５ａの後端部外周面に形成
した係合部３３ａと上記押圧装置８を構成するカム板９
の背面に形成した係合部３３ｂとを凹凸係合させてい
る。又、このカム板９と、前記後半部１５ｂの前端部外
周面に形成した鍔部３５との間には、スラスト玉軸受３
４を設けている。このスラスト玉軸受３４は、上記押圧
装置８の作動時に、上記カム板９に作用するスラスト荷
重を支承しつつ、このカム板９と上記後半部１５ｂとの
回転方向に亙る相対変位を許容する。 【００１６】上述の様に構成される、図６に示したトロ
イダル型無段変速機の運転時には、入力側回転軸１５の
回転に伴って１対の入力側ディスク２、２が同時に回転
し、この回転が１対の出力側ディスク４、４に同時に、
且つ、同一の変速比で伝達され、上述した回転伝達手段
により上記出力側回転軸１７に伝達されて取り出され
る。この際、回転力の伝達が、互いに並列な２系統に分
けて行なわれるので、大きな動力（トルク）を伝達自在
となる。又、運転時には上記押圧装置８の働きにより、
上記１対の入力側ディスク２、２同士の間隔が狭められ
る傾向となる。この結果、これら各入力側ディスク２、
２の入力側凹面２ａ、２ａ及び上記各出力側ディスク
４、４の出力側凹面４ａ、４ａと、前記各パワーローラ
７、７の周面７ａ、７ａとが強く当接し、動力の伝達が
効率的に行なわれる。 【００１７】尚、入力側ディスクと出力側ディスクとを
２組ずつ設け、回転力の伝達を、互いに並列な２系統に
分けて行なうトロイダル型無段変速機としては、この他
にも、例えば特開平１−２２９１５７号公報、同２−１
６３５４９号公報、実公平６−３７２２２号公報に記載
されたものが知られている。このうちの特開平２−１６
３５４９号公報に記載された構造は、基本的には図６に
記載したものと同様である。又、特開平１ー２２９１５
７号公報に記載された構造の場合には、各入力側ディス
ク毎に押圧装置を設けている。更に、実公平６−３７２
２２号公報の場合には、押圧装置を付設された一方の入
力側ディスクを、回転軸に対して軸方向並びに回転方向
に亙る変位自在に支持し、他方の入力側ディスクは、上
記回転軸に対して軸方向に亙る変位のみ自在に支持して
いる。 【００１８】 【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され作
用する従来のトロイダル型無段変速機は、それぞれ次に
述べる様な解決すべき問題点がある。先ず、図６に示し
た構造及び特開平２−１６３５４９号公報に記載された
構造の場合には、高度の加工精度を要求される為、製作
費が嵩む。即ち、安定した動力伝達を行なわせる為に
は、所謂トロイダル曲面に形成された各入力側ディスク
２、２の入力側凹面２ａ、２ａの仮想中心と、入力側回
転軸１５の中心とを厳密に一致させる必要がある。とこ
ろが、これら入力側ディスク２、２と入力側回転軸１５
とは、それぞれボールスプライン１６、１６を介して組
み合わされる為、上記両中心同士を厳密に一致させる事
は難しく、相当に高度の加工を施す必要があり、製作費
が嵩む。具体的には、ボールスプライン１６、１６の存
在により上記両中心がずれない様に、両ボールスプライ
ン１６、１６を構成する溝部の寸法及び形状を極めて正
確に仕上げる必要がある。 【００１９】次に、特開平１ー２２９１５７号公報に記
載された構造の様に、各入力側ディスク毎に押圧装置を
設けた構造の場合には、押圧装置を２組設ける分、部品
管理並びに組立作業の煩雑さ増大、重量増大、トロイダ
ル型無段変速機全体の軸方向寸法の増大の原因となる。
更に、実公平６−３７２２２号公報の場合には、押圧装
置の作動時に一方の入力側ディスクと回転軸との回転方
向に亙る位相がずれる。他方の入力側ディスクと回転軸
との回転方向に亙る位相がずれる事はない。この結果、
押圧装置の作動時に１対の入力側ディスクの回転方向に
亙る位相がずれ、各パワーローラの周面と入力側、出力
側両凹面とが滑る等、安定した運転を行なえなくなる。
本発明のトロイダル型無段変速機は、これらの問題を何
れも解消すべく発明したものである。 【００２０】 【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、前述した従来のトロイダル型無段変速機と
同様に、回転軸と、それぞれの軸方向片面を断面が円弧
形の入力側凹面とし、この入力側凹面同士を互いに対向
させた状態で上記回転軸の軸方向両端部に支持された、
１対の入力側ディスクと、上記回転軸の中間部周囲に、
この回転軸に対する回転並びに軸方向に亙る変位を自在
として支持された円筒状のスリーブと、それぞれの軸方
向片面を断面が円弧形の出力側凹面とし、各出力側凹面
と上記各入力側凹面とを対向させた状態で上記スリーブ
の軸方向両端部に、このスリーブと共に回転自在に支持
された１対の出力側ディスクと、上記回転軸に対し捩れ
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、周面を回転円弧面状の凸面とし、各トラニオンに
支持された変位軸に回転自在に支持されて、上記各入力
側、出力側両凹面同士の間に挟持された複数のパワーロ
ーラと、上記回転軸以外の部材の回転に伴って上記１対
の入力側ディスクを、これら各入力側ディスクが対向す
る出力側ディスクに向け軸方向に押圧するローディング
カム式の押圧装置とを備える。 【００２１】特に、本発明のトロイダル型無段変速機に
於いては、上記押圧装置は、軸方向両側面にそれぞれが
円周方向に亙る凹凸であり互いに等ピッチ（中心角ピッ
チ）の第一、第二の出力側カム面を形成されて上記回転
軸以外の部材により回転駆動されるカム板と、上記１対
の入力側ディスクのうちの一方の入力側ディスクの、上
記入力側凹面に対して軸方向他面に形成された、円周方
向に亙る凹凸であり上記第一、第二の出力側カム面と等
ピッチである第一の入力側カム面と、上記回転軸と同期
して回転する部分の軸方向片面で上記第二の出力側カム
面と対向する部分に形成された、円周方向に亙る凹凸で
あり上記第一、第二の出力側カム面と等ピッチである第
二の入力側カム面と、上記第一の出力側カム面と第一の
入力側カム面との間に転動自在に挟持された複数個の第
一の転動体と、上記第二の出力側カム面と第二の入力側
カム面との間に転動自在に挟持された複数個の第二の転
動体とから構成される。そして、上記一方の入力側ディ
スクは上記回転軸に対して、軸方向並びに回転方向に亙
る変位を自在に支持されており、他方の入力側ディスク
は上記回転軸に、この回転軸により回転方向に駆動され
るべく結合されている。 【００２２】 【作用】上述の様に構成される本発明のトロイダル型無
段変速機が、回転軸と共に回転する１対の入力側ディス
クと、それぞれがスリーブの両端部に支持された１対の
出力側ディスクとの間で動力の伝達を行なう際の作用
は、次の通りである。回転軸以外の部材がカム板を回転
させると、第一、第二の転動体が第一、第二の出力側カ
ム面及び第一、第二の入力側カム面に乗り上げる。そし
て、この乗り上げに基づいて、一方の入力側ディスクと
回転軸とを軸方向に亙って互いに逆方向に押圧すると同
時に、上記カム板の回転を上記一方の入力側ディスクと
回転軸とに伝達する。この結果、この回転軸に支持され
た他方の入力側ディスクが、上記一方の入力側ディスク
と同速で同方向に回転する。 【００２３】第一、第二の転動体が第一、第二の出力側
カム面及び第一、第二の入力側カム面に乗り上げる際、
上記カム板と上記一方の入力側ディスク及び回転軸との
回転方向に亙る位相が、同方向に同じ角度だけずれる。
従って、１対の入力側ディスクの回転方向に亙る位相は
ずれる事なく互いに一致した状態のままとなる。従っ
て、パワーローラの周面と入力側、出力側両凹面とが滑
る等、トロイダル型無段変速機の運転状態が不安定にな
る事はない。 【００２４】又、本発明のトロイダル型無段変速機の場
合には、上記一方の入力側ディスクを回転軸に支持する
部分に、ボールスプラインの様な加工が面倒な形状部分
が存在しない。従って、製作費の低廉化に寄与できる。
尚、入力側ディスクと出力側ディスクとの間で回転速度
比を変える際の作用は、前述した従来のトロイダル型無
段変速機の場合とほぼ同様である。 【００２５】 【実施例】図１は本発明の第一実施例を示している。
尚、本発明の特徴は、１対の入力側ディスク２、２同士
の間に回転方向に亙る位相差を発生させる事なく、これ
ら両入力側ディスク２、２を対向する出力側ディスク
４、４に向け押圧しつつ、これら両入力側ディスク２、
２を回転駆動する、押圧装置８ａ部分にある。その他の
部分の構造及び作用に就いては、例えば図６に示した様
な、従来から知られたトロイダル型無段変速機の場合と
同様である。従って、同様部分に関しては重複する図示
並びに説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特
徴部分を中心に説明する。 【００２６】押圧装置８ａを構成するカム板３６は回転
軸３７の一端部（図１の左端部）周囲に、ニードル軸受
３８により、回転並びに軸方向（図１の左右方向）に亙
る変位自在に支持されている。このカム板３６は、上記
回転軸３７と同心に配置された駆動軸３９の回転に伴っ
て回転駆動される。この為に、例えば上記カム板３６の
外周縁部に形成した歯車状の凹凸と上記駆動軸３９に固
設した腕部４０の先端部とを凹凸係合させている。 【００２７】上記カム板３６の軸方向両側面（図１の左
右両面）外周側半部には、第一、第二の出力側カム面４
１、４２を形成している。これら両出力側カム面４１、
４２は、それぞれが円周方向に亙る凹凸として、互いに
等ピッチで形成されている。又、凹凸を構成する傾斜面
の傾斜角度も互いに等しい。尚、図示の実施例では、上
記両出力側カム面４１、４２を、互いに同位相で形成し
ている。但し、これら両出力側カム面４１、４２の凹凸
のピッチ及び傾斜角度が等しければ、位相に就いては、
（後述する理由により一致させる事が好ましいが）必ず
しも一致させる必要はない。 【００２８】一方、上記回転軸３７の両端部に支持され
た１対の入力側ディスク２、２のうち、上記カム板３６
と対向する一方（図１の左方）の入力側ディスク２は、
ニードル軸受４３により上記回転軸３７に対して、回転
方向及び軸方向に亙る変位自在に支持している。これに
対して、他方（図１の右方）の入力側ディスク２は、前
述の図６に示した従来構造と同様に、ボールスプライン
１６により上記回転軸３７に、軸方向に亙る変位のみ自
在に支持している。 【００２９】上記一方の入力側ディスク２の背面（軸方
向他面）外周側半部には、第一の入力側カム面４４を形
成し、この第一の入力側カム面４４と上記第一の出力側
カム面４１とを互いに対向させている。この第一の入力
側カム面４４は、円周方向に亙る凹凸であり、この凹凸
のピッチは、上記第一、第二の出力側カム面４１、４２
と等しい。又、上記回転軸３７の一端で上記カム板３６
の片面（図１の左側面）から突出した部分には、外向フ
ランジ状の鍔部４５を、この回転軸３７と一体に形成し
ている。そして、この鍔部４５の片面（図１の右側面）
外周寄り部分に、第二の入力側カム面４６を形成し、こ
の第二の入力側カム面４６と上記第二の出力側カム面４
２とを互いに対向させている。この第二の入力側カム面
４６も、上述した各カム面４１、４２、４４と同様に円
周方向に亙る凹凸であり、凹凸のピッチをこれら各カム
面４１、４２、４４と等しくしている。又、第一、第二
の入力側カム面４４、４６を構成する凹凸の傾斜角度は
互いに等しい。尚、各出力側カム面４１、４２を構成す
る凹凸の傾斜角度と各入力側カム面４４、４６を構成す
る凹凸の傾斜角度とは互いに等しい。 【００３０】上述の様に形成された各カム面４１、４
２、４４、４６のうち、第一の出力側カム面４１と第一
の入力側カム面４４との間には、第一の転動体である複
数のローラ１１、１１を、転動自在に挟持している。こ
れら各ローラ１１、１１は、保持器１０に、放射方向の
中心軸を中心とする転動自在に保持されている。又、第
二の出力側カム面４２と第二の入力側カム面４６との間
には、第二の転動体である複数のローラ１１、１１を挟
持し、やはり保持器１０により転動自在に保持してい
る。 【００３１】上述の様に構成される本発明のトロイダル
型無段変速機の使用時には、駆動軸３９の回転を第一の
歯車２２に伝達する。即ち、回転軸以外の部材である、
上記駆動軸３９に固定した腕部４０がカム板３６を回転
させると、第一、第二の転動体である、それぞれ複数個
ずつのローラ１１、１１が、第一、第二の出力側カム面
４１、４２及び第一、第二の入力側カム面４４、４６に
乗り上げる。そして、この乗り上げに基づいて、一方の
入力側ディスク２と回転軸３７の端部に固設した鍔部４
５との距離を開く。そして、上記一方の入力側ディスク
２を図１の右方に押圧すると共に、上記回転軸３７を図
１の左方に押圧する。同時に、上記各ローラ１１、１１
と各カム面４１、４２、４４、４６との押し付け合いに
基づいて、上記カム板３６の回転を上記一方の入力側デ
ィスク２と回転軸３７とに伝達する。この結果、この回
転軸３７に支持された他方の入力側ディスク２が、上記
一方の入力側ディスク２と同速で同方向に回転する。 【００３２】前述した様に、上記各カム面４１、４２、
４４、４６を構成する凹凸のピッチは総て同じであり、
各凹凸の傾斜角度も前述の様に規制している。従って、
上記複数個のローラ１１、１１が第一、第二の出力側カ
ム面４１、４２及び第一、第二の入力側カム面４４、４
６に乗り上げる際、上記カム板３６と上記一方の入力側
ディスク２及び回転軸３７との回転方向に亙る位相が、
同方向に同じ角度だけずれる。この為、１対の入力側デ
ィスク２、２の回転方向に亙る位相はずれる事なく互い
に一致した状態のままとなる。この結果、各パワーロー
ラ７、７の周面７ａ、７ａと入力側、出力側両凹面２
ａ、４ａとが滑る等、トロイダル型無段変速機の運転状
態が不安定になる事はない。 【００３３】又、本発明のトロイダル型無段変速機の場
合には、上記一方の入力側ディスク２は回転軸３７に、
ニードル軸受４３を介して、回転方向及び軸方向に亙る
変位自在に支持されている。従って、この一方の入力側
ディスク２を回転軸３７に支持する部分に、ボールスプ
ライン１６の様な加工が面倒な形状部分が存在しない。
この結果、製作費の低廉化に寄与できる。更に、図示の
実施例の場合には、トロイダル型無段変速機の運転時に
上記複数のローラ１１、１１が、カム板３６を軸方向両
側面から押圧する様にしている。従って、このカム板３
６の板厚を特に大きくしなくても、このカム板３６の剛
性を十分に確保できる。この結果、カム板３６の厚さ寸
法を小さくする分、トロイダル型無段変速機全体の小型
軽量化に寄与できる。尚、カム板３６の薄肉化をより図
る為には、第一、第二の出力側カム面４１、４２の円周
方向に亙る位相を一致させる事が好ましい。これは、上
記複数のローラ１１、１１が、上記カム板３６を押圧す
る位置を、軸方向両側面で互いに一致させる為である。 【００３４】次に、図２は本発明の第二実施例を示して
いる。本実施例の場合には、カム板３６ａの直径方向中
間部に折れ曲がり部４７を形成する事により、この折れ
曲がり部４７の断面形状をクランク形にしている。そし
て、第一の出力側カム面４１をこの折れ曲がり部４７よ
りも外周側に形成し、第二の出力側カム面４２をこの折
れ曲がり部４７よりも内周側に形成している。従って本
実施例の場合には、カム板３６ａを極度に薄肉化する事
は難しい反面、複数のローラ１１、１１をカム板３６ａ
の直径方向に亙って重畳した状態で配置できる。この結
果、押圧装置８ａ全体としての軸方向寸法を小さくし
て、トロイダル型無段変速機全体としての小型軽量化に
寄与できる。その他の構成及び作用は、上述した第一実
施例と同様である。 【００３５】次に、図３は本発明の第三実施例を示して
いる。本実施例の場合には、他方（図３の右方）の入力
側ディスク２を回転軸３７に対して、回転及び軸方向に
亙る変位を不能にした状態で支持している。従って、こ
れら入力側ディスク２と回転軸３７との間に、加工が面
倒なボールスプライン用の溝を形成する必要がなくな
る。即ち、上記他方の入力側ディスク２の内周面と回転
軸３７の他端部（図３の右端部）外周面とはスプライン
係合しているが、単なるスプライン係合用の溝は、ボー
ルスプライン用の溝に比べて製作が容易で、厳密な加工
精度を要求されるにしても、加工費が安くて済む。 【００３６】これに合わせて、予圧付与の為の皿ばね３
０、３０を、押圧装置８ａの側に設けている。即ち、上
記回転軸３７の一端部（図３の左端部）外周面にはスリ
ーブ４８を、ボールスプライン１６を介して、軸方向に
亙る変位のみ自在に支持している。第二の入力側カム面
４６は、このスリーブ４８の片面に形成している。又、
上記皿ばね３０は、このスリーブ４８の他面と回転軸３
７の一端に形成した鍔部４５との間に設けている。上記
スリーブ４８の中心と回転軸３７の中心とは、入力側デ
ィスク２の中心と回転軸３７の中心とを一致させる程厳
密に一致させる必要はない。従って、上記スリーブ４８
と回転軸３７との間にボールスプライン１６を設ける為
に要する加工費は、入力側ディスク２と回転軸３７との
間にボールスプライン１６を設ける場合に要する加工費
に比べれば安く済む。その他の構成及び作用は、上述し
た第二実施例と同様である。 【００３７】 【発明の効果】本発明のトロイダル型無段変速機は以上
に述べた通り構成され作用する為、安定した運転を行な
え、しかも小形軽量な構造を安価に得る事ができる。
変速機は、自動車用変速機として利用する。 【０００２】 【従来の技術】自動車用変速機として、図４〜５に略示
する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が研究さ
れている。このトロイダル型無段変速機は、図示しない
ハウジングの内側に回転自在に支承された入力軸１と同
心に入力側ディスク２を支持し、同じくハウジングに対
し回転自在に支承された出力軸３の端部に、出力側ディ
スク４を固定している。トロイダル型無段変速機を納め
た上記ハウジングの内面、或はこのハウジング内に設け
られた支持ブラケットには、上記入力軸１並びに出力軸
３に対して捻れの位置にある枢軸を中心に揺動する、ト
ラニオン５、５が設けられている。 【０００３】各トラニオン５、５は、十分な剛性を有す
る金属材により形成されたもので、両端部外側面に上記
枢軸を設けている。又、各トラニオン５、５の中心部に
設けた変位軸６、６の周囲には、それぞれパワーローラ
７、７を回転自在に支持している。そして、各パワーロ
ーラ７、７を、上記入力側、出力側両ディスク２、４の
間に挟持している。 【０００４】入力側、出力側両ディスク２、４の軸方向
片面で互いに対向する面には、それぞれ断面が上記枢軸
の中心線上の点を中心とする円弧形のトロイダル曲面と
された、入力側凹面２ａ、出力側凹面４ａを形成してい
る。そして、回転円弧面状の凸面に形成された各パワー
ローラ７、７の周面７ａ、７ａを、上記入力側凹面２ａ
及び出力側凹面４ａに当接させている。 【０００５】上記入力軸１と入力側ディスク２との間に
は、ローディングカム式の押圧装置８を設け、この押圧
装置８により、上記入力側ディスク２を出力側ディスク
４に向け押圧している。この押圧装置８は、入力軸１と
共に回転するカム板９と、保持器１０により保持された
複数個（例えば４個）のローラ１１、１１とから構成さ
れる。上記カム板９の片側面（図４〜５の右側面）に
は、円周方向に亙る凹凸面である第一のカム面１２を形
成すると共に、上記入力側ディスク２の外側面（図４〜
５の左側面）にも、同様の形状を有する第二のカム面１
３を形成している。そして、上記複数個のローラ１１、
１１を、上記入力軸１の中心に対し放射方向の軸を中心
に、回転自在としている。尚、上記入力側ディスク２
は、入力軸１に対し軸方向（図４〜５の左右方向）に亙
る若干の摺動可能、且つ回転方向への回転自在に支持さ
れている。 【０００６】入力軸１の回転に伴ってカム板９が回転
し、入力側ディスク２に対し回転位相差を生ずると、複
数個のローラ１１、１１が上記第一のカム面１２及び上
記第二のカム面１３に乗り上げて、カム板９と入力側デ
ィスク２とを互いに遠ざける。カム板９は、ハウジング
に対して軸受により支承された入力軸１に、軸方向への
移動不能に支持されている為、入力側ディスク２はパワ
ーローラ７、７に向けて押され、パワーローラ７、７は
出力側ディスク４に向けて押される。一方、出力側ディ
スク４は、変速機ケースに対して出力軸３と共に回転の
み自在に支承されて軸方向に移動しない。この為、パワ
ーローラ７、７は入力側ディスク２と出力側ディスク４
との間で押圧される。この押圧により、パワーローラ
７、７の周面７ａ、７ａと入力側、出力側両凹面２ａ、
４ａとの間に押付力が生じ、入力側ディスク２の回転が
滑らずに上記パワーローラ７、７を介して出力側ディス
ク４に伝達され、この出力側ディスク４に固定された出
力軸３が回転する。 【０００７】入力軸１と出力軸３との回転速度比（変速
比）を変える場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で
減速を行なう場合には、図４に示す様に前記枢軸を中心
として各トラニオン５、５を揺動させ、各パワーローラ
７、７の周面７ａ、７ａが、入力側凹面２ａの中心寄り
部分と出力側凹面４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接
する様に、各変位軸６、６を傾斜させる。反対に、増速
を行なう場合には、図５に示す様に前記トラニオン５、
５を揺動させ、各パワーローラ７、７の周面７ａ、７ａ
が、入力側凹面２ａの外周寄り部分と、出力側凹面４ａ
の中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、各変位軸
６、６を傾斜させる。各変位軸６、６の傾斜角度を、図
４と図５との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間
で、中間の変速比を得られる。 【０００８】トロイダル型無段変速機の基本的な構造及
び作用は、上述の通りであるが、この様なトロイダル型
無段変速機を、出力の大きなエンジンを持った自動車用
変速機として利用する場合には、伝達可能な動力を確保
すべく、上記入力側ディスク２及び出力側ディスク４を
２個ずつ設ける。そして、これら２個ずつの入力側ディ
スク２及び出力側ディスク４を、動力の伝達方向に対し
互いに並列に配置する。この様な構造は、例えば特開平
４−６９４３９号公報等に記載されている様に、従来か
ら知られている。図６は、この公報に記載された構造を
示している。 【０００９】この従来構造に於いては、ハウジング１４
の内側に入力側回転軸１５を、回転のみ自在に支持して
いる。この入力側回転軸１５は、クラッチの出力側回転
軸等に結合される前半部１５ａと、この前半部１５ａに
対し若干の回転を自在とされた後半部１５ｂとから成
る。このうちの後半部１５ｂが、請求項に記載した回転
軸に相当する。この後半部１５ｂの軸方向（図６の左右
方向）両端部近傍には１対の入力側ディスク２、２を、
それぞれの入力側凹面２ａ、２ａ同士を互いに対向させ
た状態で、ボールスプライン１６、１６を介して支持し
ている。又、上記各入力側ディスク２、２の背面（前記
入力側凹面２ａ、２ａと軸方向反対側の面）中央部に
は、それぞれ凹部２０、２０を形成している。 【００１０】そして、これら各凹部２０、２０のうち、
後端側（図６の右側）の凹部２０の奥面とローディング
ナット２８との間には、座板２９と皿ばね３０、３０と
を、互いに直列に設けている。又、前端側（図６の左
側）の凹部２０の奥面と、後述するカム板９の片面（図
６の右側面）内周寄り部分との間には、スラストニード
ル軸受３１と皿ばね３０、３０とを、互いに直列に設け
ている。このスラストニードル軸受３１は、カム板９と
前端側の入力側ディスク２との相対回転を補償する。
又、上記各皿ばね３０、３０によって上記各入力側ディ
スク２、２に、次述する出力側ディスク４、４に向かう
予圧を付与している。 【００１１】上記後半部１５ｂの中間部周囲には１対の
出力側ディスク４、４を、それぞれの出力側凹面４ａ、
４ａと上記各入力側凹面２ａ、２ａとを対向させた状態
で、この入力側回転軸１５に対する回転を自在に支持し
ている。又、複数のトラニオン５、５に変位軸６（図４
〜５）を介して回転自在に支持された複数のパワーロー
ラ７、７が、上記各入力側、出力側両凹面２ａ、４ａ同
士の間に挟持されている。各パワーローラ７、７は、各
入力側ディスク２、２と出力側ディスク４、４との間の
変速比を一致させるべく、同期して傾斜する。 【００１２】又、上記ハウジング１４の内側で上記前半
部１５ａと反対側部分には出力側回転軸１７を、上記入
力側回転軸１５の後半部１５ｂと同心に、且つこの後半
部１５ｂとは独立して回転自在に支持している。そし
て、この出力側回転軸１７と上記１対の出力側ディスク
４、４との間に、次述する様な回転伝達手段を設け、両
出力側ディスク４、４の回転を上記出力側回転軸１７に
伝達自在としている。 【００１３】上記ハウジング１４の内側で、上記１対の
出力側ディスク４、４の間部分には、隔壁１８を設けて
いる。そして、この隔壁１８に設けた通孔１９の内側部
分に円管状のスリーブ２１を、１対の転がり軸受２７、
２７により、回転のみ自在に支持している。上記１対の
出力側ディスク４、４は、このスリーブ２１の両端部に
スプライン係合している。即ち、上記スリーブ２１の両
端部外周面に形成した雄スプライン溝と、上記各出力側
ディスク４、４の内周面に形成した雌スプライン溝とを
互いに噛合させている。又、このスリーブ２１の中間部
で上記隔壁１８の内側部分には、第一の歯車２２を固設
している。更に、上記各出力側ディスク４、４の一部で
上記スリーブ２１から突出した部分の内周面と上記入力
側回転軸１５の外周面との間には、それぞれころ軸受３
２、３２を設けている。これら各ころ軸受３２、３２
は、これら各出力側ディスク４、４と入力側回転軸１５
との相対回転並びに軸方向に亙る相対変位を許容する。 【００１４】一方、上記ハウジング１４の内側には、上
記入力側回転軸１５及び出力側回転軸１７と平行に伝達
軸２３を、回転自在に支持している。そして、この伝達
軸２３の一端（図６の左端）に固定した第二の歯車２４
と上記第一の歯車２２とを直接噛合させ、この伝達軸２
３の他端（図６の右端）に固定した第三の歯車２５と、
上記出力側回転軸１７の端部に固定した第四の歯車２６
とを、図示しないアイドル歯車を介して噛合させてい
る。この様な回転伝達手段により、上記出力側回転軸１
７が、上記１対の出力側ディスク４、４の回転に伴っ
て、これら出力側ディスク４、４と逆方向に回転する。 【００１５】更に、前記前半部１５ａと一方（図６の左
方）の入力側ディスク２との間には、ローディングカム
式の押圧装置８を設けている。そして、この押圧装置８
により、請求項に記載した回転軸以外の部材である前半
部１５ａの回転に伴って上記一方の入力側ディスク２
を、回転させつつこの一方の入力側ディスク２が対向す
る出力側ディスク４に向け軸方向に押圧自在としてい
る。この為に、上記前半部１５ａの後端部外周面に形成
した係合部３３ａと上記押圧装置８を構成するカム板９
の背面に形成した係合部３３ｂとを凹凸係合させてい
る。又、このカム板９と、前記後半部１５ｂの前端部外
周面に形成した鍔部３５との間には、スラスト玉軸受３
４を設けている。このスラスト玉軸受３４は、上記押圧
装置８の作動時に、上記カム板９に作用するスラスト荷
重を支承しつつ、このカム板９と上記後半部１５ｂとの
回転方向に亙る相対変位を許容する。 【００１６】上述の様に構成される、図６に示したトロ
イダル型無段変速機の運転時には、入力側回転軸１５の
回転に伴って１対の入力側ディスク２、２が同時に回転
し、この回転が１対の出力側ディスク４、４に同時に、
且つ、同一の変速比で伝達され、上述した回転伝達手段
により上記出力側回転軸１７に伝達されて取り出され
る。この際、回転力の伝達が、互いに並列な２系統に分
けて行なわれるので、大きな動力（トルク）を伝達自在
となる。又、運転時には上記押圧装置８の働きにより、
上記１対の入力側ディスク２、２同士の間隔が狭められ
る傾向となる。この結果、これら各入力側ディスク２、
２の入力側凹面２ａ、２ａ及び上記各出力側ディスク
４、４の出力側凹面４ａ、４ａと、前記各パワーローラ
７、７の周面７ａ、７ａとが強く当接し、動力の伝達が
効率的に行なわれる。 【００１７】尚、入力側ディスクと出力側ディスクとを
２組ずつ設け、回転力の伝達を、互いに並列な２系統に
分けて行なうトロイダル型無段変速機としては、この他
にも、例えば特開平１−２２９１５７号公報、同２−１
６３５４９号公報、実公平６−３７２２２号公報に記載
されたものが知られている。このうちの特開平２−１６
３５４９号公報に記載された構造は、基本的には図６に
記載したものと同様である。又、特開平１ー２２９１５
７号公報に記載された構造の場合には、各入力側ディス
ク毎に押圧装置を設けている。更に、実公平６−３７２
２２号公報の場合には、押圧装置を付設された一方の入
力側ディスクを、回転軸に対して軸方向並びに回転方向
に亙る変位自在に支持し、他方の入力側ディスクは、上
記回転軸に対して軸方向に亙る変位のみ自在に支持して
いる。 【００１８】 【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され作
用する従来のトロイダル型無段変速機は、それぞれ次に
述べる様な解決すべき問題点がある。先ず、図６に示し
た構造及び特開平２−１６３５４９号公報に記載された
構造の場合には、高度の加工精度を要求される為、製作
費が嵩む。即ち、安定した動力伝達を行なわせる為に
は、所謂トロイダル曲面に形成された各入力側ディスク
２、２の入力側凹面２ａ、２ａの仮想中心と、入力側回
転軸１５の中心とを厳密に一致させる必要がある。とこ
ろが、これら入力側ディスク２、２と入力側回転軸１５
とは、それぞれボールスプライン１６、１６を介して組
み合わされる為、上記両中心同士を厳密に一致させる事
は難しく、相当に高度の加工を施す必要があり、製作費
が嵩む。具体的には、ボールスプライン１６、１６の存
在により上記両中心がずれない様に、両ボールスプライ
ン１６、１６を構成する溝部の寸法及び形状を極めて正
確に仕上げる必要がある。 【００１９】次に、特開平１ー２２９１５７号公報に記
載された構造の様に、各入力側ディスク毎に押圧装置を
設けた構造の場合には、押圧装置を２組設ける分、部品
管理並びに組立作業の煩雑さ増大、重量増大、トロイダ
ル型無段変速機全体の軸方向寸法の増大の原因となる。
更に、実公平６−３７２２２号公報の場合には、押圧装
置の作動時に一方の入力側ディスクと回転軸との回転方
向に亙る位相がずれる。他方の入力側ディスクと回転軸
との回転方向に亙る位相がずれる事はない。この結果、
押圧装置の作動時に１対の入力側ディスクの回転方向に
亙る位相がずれ、各パワーローラの周面と入力側、出力
側両凹面とが滑る等、安定した運転を行なえなくなる。
本発明のトロイダル型無段変速機は、これらの問題を何
れも解消すべく発明したものである。 【００２０】 【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、前述した従来のトロイダル型無段変速機と
同様に、回転軸と、それぞれの軸方向片面を断面が円弧
形の入力側凹面とし、この入力側凹面同士を互いに対向
させた状態で上記回転軸の軸方向両端部に支持された、
１対の入力側ディスクと、上記回転軸の中間部周囲に、
この回転軸に対する回転並びに軸方向に亙る変位を自在
として支持された円筒状のスリーブと、それぞれの軸方
向片面を断面が円弧形の出力側凹面とし、各出力側凹面
と上記各入力側凹面とを対向させた状態で上記スリーブ
の軸方向両端部に、このスリーブと共に回転自在に支持
された１対の出力側ディスクと、上記回転軸に対し捩れ
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、周面を回転円弧面状の凸面とし、各トラニオンに
支持された変位軸に回転自在に支持されて、上記各入力
側、出力側両凹面同士の間に挟持された複数のパワーロ
ーラと、上記回転軸以外の部材の回転に伴って上記１対
の入力側ディスクを、これら各入力側ディスクが対向す
る出力側ディスクに向け軸方向に押圧するローディング
カム式の押圧装置とを備える。 【００２１】特に、本発明のトロイダル型無段変速機に
於いては、上記押圧装置は、軸方向両側面にそれぞれが
円周方向に亙る凹凸であり互いに等ピッチ（中心角ピッ
チ）の第一、第二の出力側カム面を形成されて上記回転
軸以外の部材により回転駆動されるカム板と、上記１対
の入力側ディスクのうちの一方の入力側ディスクの、上
記入力側凹面に対して軸方向他面に形成された、円周方
向に亙る凹凸であり上記第一、第二の出力側カム面と等
ピッチである第一の入力側カム面と、上記回転軸と同期
して回転する部分の軸方向片面で上記第二の出力側カム
面と対向する部分に形成された、円周方向に亙る凹凸で
あり上記第一、第二の出力側カム面と等ピッチである第
二の入力側カム面と、上記第一の出力側カム面と第一の
入力側カム面との間に転動自在に挟持された複数個の第
一の転動体と、上記第二の出力側カム面と第二の入力側
カム面との間に転動自在に挟持された複数個の第二の転
動体とから構成される。そして、上記一方の入力側ディ
スクは上記回転軸に対して、軸方向並びに回転方向に亙
る変位を自在に支持されており、他方の入力側ディスク
は上記回転軸に、この回転軸により回転方向に駆動され
るべく結合されている。 【００２２】 【作用】上述の様に構成される本発明のトロイダル型無
段変速機が、回転軸と共に回転する１対の入力側ディス
クと、それぞれがスリーブの両端部に支持された１対の
出力側ディスクとの間で動力の伝達を行なう際の作用
は、次の通りである。回転軸以外の部材がカム板を回転
させると、第一、第二の転動体が第一、第二の出力側カ
ム面及び第一、第二の入力側カム面に乗り上げる。そし
て、この乗り上げに基づいて、一方の入力側ディスクと
回転軸とを軸方向に亙って互いに逆方向に押圧すると同
時に、上記カム板の回転を上記一方の入力側ディスクと
回転軸とに伝達する。この結果、この回転軸に支持され
た他方の入力側ディスクが、上記一方の入力側ディスク
と同速で同方向に回転する。 【００２３】第一、第二の転動体が第一、第二の出力側
カム面及び第一、第二の入力側カム面に乗り上げる際、
上記カム板と上記一方の入力側ディスク及び回転軸との
回転方向に亙る位相が、同方向に同じ角度だけずれる。
従って、１対の入力側ディスクの回転方向に亙る位相は
ずれる事なく互いに一致した状態のままとなる。従っ
て、パワーローラの周面と入力側、出力側両凹面とが滑
る等、トロイダル型無段変速機の運転状態が不安定にな
る事はない。 【００２４】又、本発明のトロイダル型無段変速機の場
合には、上記一方の入力側ディスクを回転軸に支持する
部分に、ボールスプラインの様な加工が面倒な形状部分
が存在しない。従って、製作費の低廉化に寄与できる。
尚、入力側ディスクと出力側ディスクとの間で回転速度
比を変える際の作用は、前述した従来のトロイダル型無
段変速機の場合とほぼ同様である。 【００２５】 【実施例】図１は本発明の第一実施例を示している。
尚、本発明の特徴は、１対の入力側ディスク２、２同士
の間に回転方向に亙る位相差を発生させる事なく、これ
ら両入力側ディスク２、２を対向する出力側ディスク
４、４に向け押圧しつつ、これら両入力側ディスク２、
２を回転駆動する、押圧装置８ａ部分にある。その他の
部分の構造及び作用に就いては、例えば図６に示した様
な、従来から知られたトロイダル型無段変速機の場合と
同様である。従って、同様部分に関しては重複する図示
並びに説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特
徴部分を中心に説明する。 【００２６】押圧装置８ａを構成するカム板３６は回転
軸３７の一端部（図１の左端部）周囲に、ニードル軸受
３８により、回転並びに軸方向（図１の左右方向）に亙
る変位自在に支持されている。このカム板３６は、上記
回転軸３７と同心に配置された駆動軸３９の回転に伴っ
て回転駆動される。この為に、例えば上記カム板３６の
外周縁部に形成した歯車状の凹凸と上記駆動軸３９に固
設した腕部４０の先端部とを凹凸係合させている。 【００２７】上記カム板３６の軸方向両側面（図１の左
右両面）外周側半部には、第一、第二の出力側カム面４
１、４２を形成している。これら両出力側カム面４１、
４２は、それぞれが円周方向に亙る凹凸として、互いに
等ピッチで形成されている。又、凹凸を構成する傾斜面
の傾斜角度も互いに等しい。尚、図示の実施例では、上
記両出力側カム面４１、４２を、互いに同位相で形成し
ている。但し、これら両出力側カム面４１、４２の凹凸
のピッチ及び傾斜角度が等しければ、位相に就いては、
（後述する理由により一致させる事が好ましいが）必ず
しも一致させる必要はない。 【００２８】一方、上記回転軸３７の両端部に支持され
た１対の入力側ディスク２、２のうち、上記カム板３６
と対向する一方（図１の左方）の入力側ディスク２は、
ニードル軸受４３により上記回転軸３７に対して、回転
方向及び軸方向に亙る変位自在に支持している。これに
対して、他方（図１の右方）の入力側ディスク２は、前
述の図６に示した従来構造と同様に、ボールスプライン
１６により上記回転軸３７に、軸方向に亙る変位のみ自
在に支持している。 【００２９】上記一方の入力側ディスク２の背面（軸方
向他面）外周側半部には、第一の入力側カム面４４を形
成し、この第一の入力側カム面４４と上記第一の出力側
カム面４１とを互いに対向させている。この第一の入力
側カム面４４は、円周方向に亙る凹凸であり、この凹凸
のピッチは、上記第一、第二の出力側カム面４１、４２
と等しい。又、上記回転軸３７の一端で上記カム板３６
の片面（図１の左側面）から突出した部分には、外向フ
ランジ状の鍔部４５を、この回転軸３７と一体に形成し
ている。そして、この鍔部４５の片面（図１の右側面）
外周寄り部分に、第二の入力側カム面４６を形成し、こ
の第二の入力側カム面４６と上記第二の出力側カム面４
２とを互いに対向させている。この第二の入力側カム面
４６も、上述した各カム面４１、４２、４４と同様に円
周方向に亙る凹凸であり、凹凸のピッチをこれら各カム
面４１、４２、４４と等しくしている。又、第一、第二
の入力側カム面４４、４６を構成する凹凸の傾斜角度は
互いに等しい。尚、各出力側カム面４１、４２を構成す
る凹凸の傾斜角度と各入力側カム面４４、４６を構成す
る凹凸の傾斜角度とは互いに等しい。 【００３０】上述の様に形成された各カム面４１、４
２、４４、４６のうち、第一の出力側カム面４１と第一
の入力側カム面４４との間には、第一の転動体である複
数のローラ１１、１１を、転動自在に挟持している。こ
れら各ローラ１１、１１は、保持器１０に、放射方向の
中心軸を中心とする転動自在に保持されている。又、第
二の出力側カム面４２と第二の入力側カム面４６との間
には、第二の転動体である複数のローラ１１、１１を挟
持し、やはり保持器１０により転動自在に保持してい
る。 【００３１】上述の様に構成される本発明のトロイダル
型無段変速機の使用時には、駆動軸３９の回転を第一の
歯車２２に伝達する。即ち、回転軸以外の部材である、
上記駆動軸３９に固定した腕部４０がカム板３６を回転
させると、第一、第二の転動体である、それぞれ複数個
ずつのローラ１１、１１が、第一、第二の出力側カム面
４１、４２及び第一、第二の入力側カム面４４、４６に
乗り上げる。そして、この乗り上げに基づいて、一方の
入力側ディスク２と回転軸３７の端部に固設した鍔部４
５との距離を開く。そして、上記一方の入力側ディスク
２を図１の右方に押圧すると共に、上記回転軸３７を図
１の左方に押圧する。同時に、上記各ローラ１１、１１
と各カム面４１、４２、４４、４６との押し付け合いに
基づいて、上記カム板３６の回転を上記一方の入力側デ
ィスク２と回転軸３７とに伝達する。この結果、この回
転軸３７に支持された他方の入力側ディスク２が、上記
一方の入力側ディスク２と同速で同方向に回転する。 【００３２】前述した様に、上記各カム面４１、４２、
４４、４６を構成する凹凸のピッチは総て同じであり、
各凹凸の傾斜角度も前述の様に規制している。従って、
上記複数個のローラ１１、１１が第一、第二の出力側カ
ム面４１、４２及び第一、第二の入力側カム面４４、４
６に乗り上げる際、上記カム板３６と上記一方の入力側
ディスク２及び回転軸３７との回転方向に亙る位相が、
同方向に同じ角度だけずれる。この為、１対の入力側デ
ィスク２、２の回転方向に亙る位相はずれる事なく互い
に一致した状態のままとなる。この結果、各パワーロー
ラ７、７の周面７ａ、７ａと入力側、出力側両凹面２
ａ、４ａとが滑る等、トロイダル型無段変速機の運転状
態が不安定になる事はない。 【００３３】又、本発明のトロイダル型無段変速機の場
合には、上記一方の入力側ディスク２は回転軸３７に、
ニードル軸受４３を介して、回転方向及び軸方向に亙る
変位自在に支持されている。従って、この一方の入力側
ディスク２を回転軸３７に支持する部分に、ボールスプ
ライン１６の様な加工が面倒な形状部分が存在しない。
この結果、製作費の低廉化に寄与できる。更に、図示の
実施例の場合には、トロイダル型無段変速機の運転時に
上記複数のローラ１１、１１が、カム板３６を軸方向両
側面から押圧する様にしている。従って、このカム板３
６の板厚を特に大きくしなくても、このカム板３６の剛
性を十分に確保できる。この結果、カム板３６の厚さ寸
法を小さくする分、トロイダル型無段変速機全体の小型
軽量化に寄与できる。尚、カム板３６の薄肉化をより図
る為には、第一、第二の出力側カム面４１、４２の円周
方向に亙る位相を一致させる事が好ましい。これは、上
記複数のローラ１１、１１が、上記カム板３６を押圧す
る位置を、軸方向両側面で互いに一致させる為である。 【００３４】次に、図２は本発明の第二実施例を示して
いる。本実施例の場合には、カム板３６ａの直径方向中
間部に折れ曲がり部４７を形成する事により、この折れ
曲がり部４７の断面形状をクランク形にしている。そし
て、第一の出力側カム面４１をこの折れ曲がり部４７よ
りも外周側に形成し、第二の出力側カム面４２をこの折
れ曲がり部４７よりも内周側に形成している。従って本
実施例の場合には、カム板３６ａを極度に薄肉化する事
は難しい反面、複数のローラ１１、１１をカム板３６ａ
の直径方向に亙って重畳した状態で配置できる。この結
果、押圧装置８ａ全体としての軸方向寸法を小さくし
て、トロイダル型無段変速機全体としての小型軽量化に
寄与できる。その他の構成及び作用は、上述した第一実
施例と同様である。 【００３５】次に、図３は本発明の第三実施例を示して
いる。本実施例の場合には、他方（図３の右方）の入力
側ディスク２を回転軸３７に対して、回転及び軸方向に
亙る変位を不能にした状態で支持している。従って、こ
れら入力側ディスク２と回転軸３７との間に、加工が面
倒なボールスプライン用の溝を形成する必要がなくな
る。即ち、上記他方の入力側ディスク２の内周面と回転
軸３７の他端部（図３の右端部）外周面とはスプライン
係合しているが、単なるスプライン係合用の溝は、ボー
ルスプライン用の溝に比べて製作が容易で、厳密な加工
精度を要求されるにしても、加工費が安くて済む。 【００３６】これに合わせて、予圧付与の為の皿ばね３
０、３０を、押圧装置８ａの側に設けている。即ち、上
記回転軸３７の一端部（図３の左端部）外周面にはスリ
ーブ４８を、ボールスプライン１６を介して、軸方向に
亙る変位のみ自在に支持している。第二の入力側カム面
４６は、このスリーブ４８の片面に形成している。又、
上記皿ばね３０は、このスリーブ４８の他面と回転軸３
７の一端に形成した鍔部４５との間に設けている。上記
スリーブ４８の中心と回転軸３７の中心とは、入力側デ
ィスク２の中心と回転軸３７の中心とを一致させる程厳
密に一致させる必要はない。従って、上記スリーブ４８
と回転軸３７との間にボールスプライン１６を設ける為
に要する加工費は、入力側ディスク２と回転軸３７との
間にボールスプライン１６を設ける場合に要する加工費
に比べれば安く済む。その他の構成及び作用は、上述し
た第二実施例と同様である。 【００３７】 【発明の効果】本発明のトロイダル型無段変速機は以上
に述べた通り構成され作用する為、安定した運転を行な
え、しかも小形軽量な構造を安価に得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例を示す部分断面図。
【図２】同第二実施例を示す部分断面図。
【図３】同第三実施例を示す部分断面図。
【図４】トロイダル型無段変速機の基本構造を、最大減
速時の状態で示す側面図。 【図５】同じく最大増速時の状態で示す側面図。 【図６】従来から知られているトロイダル型無段変速機
の具体的構造の１例を示す断面図。 【符号の説明】 １ 入力軸 ２ 入力側ディスク ２ａ 入力側凹面 ３ 出力軸 ４ 出力側ディスク ４ａ 出力側凹面 ５ トラニオン ６ 変位軸 ７ パワーローラ ７ａ 周面 ８、８ａ 押圧装置 ９ カム板 １０ 保持器 １１ ローラ １２ 第一のカム面 １３ 第二のカム面 １４ ハウジング １５ 入力側回転軸 １５ａ 前半部 １５ｂ 後半部 １６ ボールスプライン １７ 出力側回転軸 １８ 隔壁 １９ 通孔 ２０ 凹部 ２１ スリーブ ２２ 第一の歯車 ２３ 伝達軸 ２４ 第二の歯車 ２５ 第三の歯車 ２６ 第四の歯車 ２７ 転がり軸受 ２８ ローディングナット ２９ 座板 ３０ 皿ばね ３１ スラストニードル軸受 ３２ ころ軸受 ３３ａ、３３ｂ 係合部 ３４ スラスト玉軸受 ３５ 鍔部 ３６、３６ａ カム板 ３７ 回転軸 ３８ ニードル軸受 ３９ 駆動軸 ４０ 腕部 ４１ 第一の出力側カム面 ４２ 第二の出力側カム面 ４３ ニードル軸受 ４４ 第一の入力側カム面 ４５ 鍔部 ４６ 第二の入力側カム面 ４７ 折れ曲がり部 ４８ スリーブ
速時の状態で示す側面図。 【図５】同じく最大増速時の状態で示す側面図。 【図６】従来から知られているトロイダル型無段変速機
の具体的構造の１例を示す断面図。 【符号の説明】 １ 入力軸 ２ 入力側ディスク ２ａ 入力側凹面 ３ 出力軸 ４ 出力側ディスク ４ａ 出力側凹面 ５ トラニオン ６ 変位軸 ７ パワーローラ ７ａ 周面 ８、８ａ 押圧装置 ９ カム板 １０ 保持器 １１ ローラ １２ 第一のカム面 １３ 第二のカム面 １４ ハウジング １５ 入力側回転軸 １５ａ 前半部 １５ｂ 後半部 １６ ボールスプライン １７ 出力側回転軸 １８ 隔壁 １９ 通孔 ２０ 凹部 ２１ スリーブ ２２ 第一の歯車 ２３ 伝達軸 ２４ 第二の歯車 ２５ 第三の歯車 ２６ 第四の歯車 ２７ 転がり軸受 ２８ ローディングナット ２９ 座板 ３０ 皿ばね ３１ スラストニードル軸受 ３２ ころ軸受 ３３ａ、３３ｂ 係合部 ３４ スラスト玉軸受 ３５ 鍔部 ３６、３６ａ カム板 ３７ 回転軸 ３８ ニードル軸受 ３９ 駆動軸 ４０ 腕部 ４１ 第一の出力側カム面 ４２ 第二の出力側カム面 ４３ ニードル軸受 ４４ 第一の入力側カム面 ４５ 鍔部 ４６ 第二の入力側カム面 ４７ 折れ曲がり部 ４８ スリーブ
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フロントページの続き
(72)発明者 町田 尚
神奈川県藤沢市桐原町12番地 日本精工
株式会社内
(56)参考文献 特開 昭62−233556（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−69439（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−26316（ＪＰ，Ａ)
実開 昭63−60751（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16H 15/38
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 回転軸と、それぞれの軸方向片面を断面
が円弧形の入力側凹面とし、この入力側凹面同士を互い
に対向させた状態で上記回転軸の軸方向両端部に支持さ
れた、１対の入力側ディスクと、上記回転軸の中間部周
囲に、この回転軸に対する回転並びに軸方向に亙る変位
を自在として支持された円筒状のスリーブと、それぞれ
の軸方向片面を断面が円弧形の出力側凹面とし、各出力
側凹面と上記各入力側凹面とを対向させた状態で上記ス
リーブの軸方向両端部に、このスリーブと共に回転自在
に支持された１対の出力側ディスクと、上記回転軸に対
し捩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、周面を回転円弧面状の凸面とし、各トラニ
オンに支持された変位軸に回転自在に支持されて、上記
各入力側、出力側両凹面同士の間に挟持された複数のパ
ワーローラと、上記回転軸以外の部材の回転に伴って上
記１対の入力側ディスクを、これら各入力側ディスクが
対向する出力側ディスクに向け軸方向に押圧するローデ
ィングカム式の押圧装置とを備えたトロイダル型無段変
速機に於いて、上記押圧装置は、軸方向両側面にそれぞ
れが円周方向に亙る凹凸であり互いに等ピッチの第一、
第二の出力側カム面を形成されて上記回転軸以外の部材
により回転駆動されるカム板と、上記１対の入力側ディ
スクのうちの一方の入力側ディスクの、上記入力側凹面
に対して軸方向他面に形成された、円周方向に亙る凹凸
であり上記第一、第二の出力側カム面と等ピッチである
第一の入力側カム面と、上記回転軸と同期して回転する
部分の軸方向片面で上記第二の出力側カム面と対向する
部分に形成された、円周方向に亙る凹凸であり上記第
一、第二の出力側カム面と等ピッチである第二の入力側
カム面と、上記第一の出力側カム面と第一の入力側カム
面との間に転動自在に挟持された複数個の第一の転動体
と、上記第二の出力側カム面と第二の入力側カム面との
間に転動自在に挟持された複数個の第二の転動体とから
成り、上記一方の入力側ディスクは上記回転軸に対し
て、軸方向並びに回転方向に亙る変位を自在に支持され
ており、他方の入力側ディスクは上記回転軸に、この回
転軸により回転方向に駆動されるべく結合されている事
を特徴とするトロイダル型無段変速機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19630095A JP3395467B2 (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | トロイダル型無段変速機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19630095A JP3395467B2 (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | トロイダル型無段変速機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0942402A JPH0942402A (ja) | 1997-02-14 |
| JP3395467B2 true JP3395467B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=16355522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19630095A Expired - Fee Related JP3395467B2 (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | トロイダル型無段変速機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3395467B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4587119B2 (ja) * | 2005-05-02 | 2010-11-24 | 日本精工株式会社 | トロイダル型無段変速機 |
| DE102019129916A1 (de) * | 2019-11-06 | 2021-05-06 | Nsk Ltd. | Traktionsgetriebe |
-
1995
- 1995-08-01 JP JP19630095A patent/JP3395467B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0942402A (ja) | 1997-02-14 |
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