JP3617254B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係るトロイダル型無段変速機は、例えば自動車用の自動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３〜４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、例えば実開昭６２−７１４６５号公報に開示されている様に、入力軸１と同心に入力側ディスク２を支持し、この入力軸１と同心に配置された出力軸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収めたケーシングの内側には、上記入力軸１並びに出力軸３に対し捻れの位置にある枢軸５、５を中心として揺動するトラニオン６、６を設けている。
【０００３】
これら各トラニオン６、６は、両端部外側面に上記枢軸５、５を設けている。又、これら各トラニオン６、６の中心部には変位軸７、７の基端部を支持し、上記各枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を揺動させる事により、上記各変位軸７、７の傾斜角度の調節を自在としている。上記各トラニオン６、６に支持した変位軸７、７の周囲には、それぞれパワーローラ８、８を回転自在に支持している。そして、これら各パワーローラ８、８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。これら入力側、出力側両ディスク２、４の互いに対向する内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記枢軸５を中心とする円弧を、上記入力軸１及び出力軸３を中心に回転させて得られる凹面をなしている。そして、球状凸面に形成された各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａは、上記内側面２ａ、４ａに当接させている。
【０００４】
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９を設け、この押圧装置９によって、上記入力側ディスク２を出力側ディスク４に向け、弾性的に押圧している。この押圧装置９は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器１１により保持された複数個（例えば４個）のローラ１２、１２とから構成している。上記カム板１０の片側面（図３〜４の左側面）には、円周方向に亙る凹凸面であるカム面１３を形成し、上記入力側ディスク２の外側面（図３〜４の右側面）にも、同様のカム面１４を形成している。そして、上記複数個のローラ１２、１２を、上記入力軸１の中心に対して放射方向の軸を中心とする回転自在に支持している。
【０００５】
上述の様に構成されるトロイダル型無段変速機の使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板１０が回転すると、カム面１３が複数個のローラ１２、１２を、入力側ディスク２外側面のカム面１４に押圧する。この結果、上記入力側ディスク２が、上記各パワーローラ８、８に押圧されると同時に、上記１対のカム面１３、１４と複数個のローラ１２、１２との押し付け合いに基づいて、上記入力側ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２の回転が、上記各パワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝わり、この出力側ディスク４に固定の出力軸３を回転させる。
【０００６】
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、枢軸５、５を中心として各トラニオン６、６を揺動させ、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図３に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの中心寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接する様に、各変位軸７、７を傾斜させる。反対に、増速を行なう場合には、上記枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を揺動させ、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図４に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、各変位軸７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角度を図３と図４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。
【０００７】
更に、図５〜６は、実願昭６３−６９２９３号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィルムに記載された、より具体化されたトロイダル型無段変速機を示している。入力側ディスク２と出力側ディスク４とは入力軸１５の周囲に、それぞれニードル軸受１６、１６を介して回転自在に支持している。又、カム板１０は上記入力軸１５の端部（図５の左端部）外周面にスプライン係合し、鍔部１７により、上記入力側ディスク２から離れる方向への移動を阻止している。そして、このカム板１０とローラ１２、１２とにより、上記入力軸１５の回転に基づいて上記入力側ディスク２を、出力側ディスク４に向け押圧しつつ回転させる、ローディングカム式の押圧装置９を構成している。上記出力側ディスク４には出力歯車１８を、キー１９、１９により結合し、これら出力側ディスク４と出力歯車１８とが同期して回転する様にしている。この出力歯車１８、並びにこの出力歯車１８と噛合した図示しない歯車等が、請求項１に記載した、出力側ディスクの回転を取り出す為の動力取り出し手段を構成する。
【０００８】
１対のトラニオン６、６の両端部に設けた枢軸５、５は１対のヨーク２０、２０に、揺動並びに軸方向（図５の表裏方向、図６の左右方向）に亙る変位自在に支持している。上記１対のヨーク２０、２０は、十分な剛性を有する金属板状で、中央部に形成した円孔２１を、ケーシング２２の内面若しくはこのケーシング２２内に設けたシリンダケース２３の側面に固設した支持ポスト２４ａ、２４ｂに外嵌する事により、上記ケーシング２２の内側に、揺動並びに上記各枢軸５、５の軸方向に亙る変位自在に支持している。又、上記各ヨーク２０、２０の両端部には、それぞれ円形の支持孔２５、２５を形成しており、これら各支持孔２５、２５に、それぞれ上記各枢軸５、５を、それぞれが外輪２６、２６を備えたラジアルニードル軸受２７、２７により、支持している。これらの構成に基づいて上記各トラニオン６、６を、上記各枢軸５、５を中心とする揺動並びにこれら各枢軸５、５の軸方向に亙る変位を自在として、上記ケーシング２２内に支持している。
【０００９】
上述の様にして上記ケーシング２２内に支持した、上記各トラニオン６、６の中間部に形成した円孔５２、５２部分に、変位軸７、７を支持している。これら各変位軸７、７は、互いに平行で且つ偏心した支持軸部２８、２８と枢支軸部２９、２９とを、それぞれ有する。このうちの各支持軸部２８、２８を上記各円孔５２、５２の内側に、ラジアルニードル軸受３０、３０を介して、揺動自在に支持している。又、上記各枢支軸部２９、２９の周囲にパワーローラ８、８を、ラジアルニードル軸受３１、３１等のラジアル転がり軸受を介して、回転自在に支持している。
【００１０】
尚、上記１対の変位軸７、７は、前記入力軸１５を中心として、１８０度反対側位置に設けている。又、これら各変位軸７、７の各枢支軸部２９、２９が各支持軸部２８、２８に対し偏心している方向は、上記入力側、出力側両ディスク２、４の回転方向に関し同方向（図６で左右逆方向）としている。又、偏心方向は、上記入力軸１５の配設方向（図５の左右方向、図６の表裏方向）に対しほぼ直交する方向としている。従って上記各パワーローラ８、８は、上記入力軸１５の配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。この結果、構成各部品の寸法精度のばらつき、或は動力伝達時の弾性変形等に起因して、上記各パワーローラ８、８が上記入力軸１５の軸方向（図５の左右方向、図６の表裏方向）に変位する傾向となった場合でも、構成各部品に無理な力を加える事なく、この変位を吸収できる。
【００１１】
又、上記各パワーローラ８、８の外側面と上記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パワーローラ８、８の外側面の側から順に、スラスト玉軸受３２、３２等のスラスト転がり軸受と、次述する外輪３３、３３に加わるスラスト荷重を支承するスラストニードル軸受３４、３４等のスラスト軸受とを設けている。このうちのスラスト玉軸受３２、３２は、上記各パワーローラ８、８に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ８、８の回転を許容する。又、上記各スラストニードル軸受３４、３４は、上記各パワーローラ８、８から上記各スラスト玉軸受３２、３２の外輪３３、３３に加わるスラスト荷重を支承しつつ、上記枢支軸部２９、２９及び上記外輪３３、３３が上記支持軸部２８、２８を中心に揺動する事を許容する。
【００１２】
又、上記各トラニオン６、６の一端部（図６の左端部）には、それぞれ駆動ロッド３５、３５を結合し、各駆動ロッド３５、３５の中間部外周面に駆動ピストン３６、３６を固設している。そして、これら各駆動ピストン３６、３６をそれぞれ、前記シリンダケース２３内に設けた駆動シリンダ３７、３７内に油密に嵌装している。更に、前記ケーシング２２内に設けた支持壁３８と前記入力軸１５との間には１対の転がり軸受３９、３９を設けて、上記入力軸１５を上記ケーシング２２内に回転自在に支持している。
【００１３】
上述の様に構成するトロイダル型無段変速機の場合には、入力軸１５の回転を押圧装置９を介して入力側ディスク２に伝える。そして、この入力側ディスク２の回転を、１対のパワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達し、更にこの出力側ディスク４の回転を、前記出力歯車１８より取り出す。上記入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比を変える場合には、前記１対の駆動ピストン３６、３６を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３６、３６の変位に伴って上記１対のトラニオン６、６が、それぞれ逆方向に変位し、例えば図６の下側のパワーローラ８が同図の右側に、同図の上側のパワーローラ８が同図の左側に、それぞれ変位する。この結果、これら各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記入力側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａとの当接部に作用する、接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って上記各トラニオン６、６が、ヨーク２０、２０に枢支された枢軸５、５を中心として、図５で互いに逆方向に揺動する。この結果、前述の図３〜４に示した様に、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記各内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、上記入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比が変化する。
【００１４】
尚、動力伝達時に構成各部品が弾性変形する結果、上記各パワーローラ８、８が上記入力軸１５の軸方向に変位すると、これら各パワーローラ８、８を枢支している上記各変位軸７、７が、前記各支持軸部２８、２８を中心として僅かに揺動する。この揺動の結果、前記各スラスト玉軸受３２、３２の外輪３３、３３の外側面と上記各トラニオン６、６の内側面とが相対変位する。これら外側面と内側面との間には、前記各スラストニードル軸受３４、３４が存在する為、この相対変位に要する力は小さい。従って、上述の様に各変位軸７、７の傾斜角度を変化させる為の力が小さくて済む。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示した様に、それぞれが厚肉平板状に形成された１対のヨーク２０、２０によりトラニオン６、６を支持した従来構造の場合には、これら各ヨーク２０、２０がトロイダル型無段変速機を設計する上での障害になる場合がある。即ち、シリンダケース２３と反対側（図６の右側）に存在するヨーク２０の長さ方向両端部（図６の上下両端部で、同図に鎖線αで囲んだ部分）と入力軸１５との距離が大きくなり、当該部分でケーシング２２が大きくなる。この為、トロイダル型無段変速機を前置エンジン後輪駆動車（ＦＲ車）用の変速機として利用する場合に、上記ケーシング２２をフロアトンネル内に設置可能にする為の設計が難しくなる。
【００１６】
又、前置エンジン前輪駆動車（ＦＦ車）用の変速機として利用する場合には、上記ケーシング２２内に出力用の回転伝達軸４０（本発明の実施の形態を示す図１参照）を、上記入力軸１５と平行に配置するが、上記ヨーク２０の長さ方向両端部が、この回転伝達軸４０を配置する上で邪魔になる。この為、この回転伝達軸４０を上記入力軸１５から離して配置する必要が生じ、やはり上記ケーシング２２が大型化して、トロイダル型無段変速機を限られた空間内に設置可能にする為の設計が面倒になる。又、上記回転伝達軸４０と入力軸１５との距離が大きくなる分、出力歯車１８等、動力取り出し手段を構成する為の歯車が大型化し、トロイダル型無段変速機が大型化すると共に重量が嵩んでしまう。
【００１７】
更に、前記各トラニオン６、６を、それぞれの長さ方向両端部に設けた枢軸５、５により支持している為、これら各トラニオン６、６の剛性を確保する事が難しい。即ち、トロイダル型無段変速機の運転時に上記各トラニオン６、６の中間部内側面（上記入力軸１５に対向する面）には、各トラニオン６、６に支持したパワーローラ８、８から大きなスラスト荷重が加わる。上述の様に上記各トラニオン６、６を、それぞれの両端部に設けた枢軸５、５により支持する結果、支持スパンが長くなると、上記各トラニオン６、６の曲げ剛性を確保する事が難しくなる。この結果、トロイダル型無段変速機の運転時に上記各トラニオン６、６が、図７に誇張して示す様に、それぞれの内側面側が凹面となる方向に湾曲する。この様な湾曲に基づいて上記トラニオン６の内側面に支持したパワーローラ８が、上記入力軸１５から退避する傾向になると、このパワーローラ８の周面８ａと、入力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａとの当接位置が所望位置からずれ、これら両ディスク２、４同士の間の変速比が所望値からずれる。この様なずれは、上記各トラニオン６、６の断面積を大きくし、曲げ剛性を向上させる事により或る程度解消できるが、トロイダル型無段変速機の大型化並びに重量増大の原因となる為、好ましくない。
本発明のトロイダル型無段変速機は、上述の様な不都合を何れも解消すべく発明したものである。
【００１８】
【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、前述した従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様に、ケーシングと、このケーシングの内側に回転自在に支持された入力軸と、この入力軸と共に回転自在な入力側ディスクと、この入力側ディスクと同心に配置され、且つこの入力側ディスクに対する回転自在に支持された出力側ディスクと、この出力側ディスクの回転を取り出す為の動力取り出し手段と、上記入力側、出力側両ディスクの中心軸に対し捻れの位置に配置されて当該位置で揺動するトラニオンと、両端部に上記トラニオンの両端部を揺動並びに揺動中心の軸方向に亙る変位を自在に支持する１対のヨークと、上記トラニオンに支持された変位軸に回転自在に支持され、入力側、出力側両ディスクの間に挟持されたパワーローラとから構成する。そして、入力側、出力側両ディスクの互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、パワーローラの周面を球面状の凸面として、この周面と前記内側面とを当接させている。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、上記１対のヨークのうち、少なくとも一方のヨークのうちで上記ケーシングの内面と対向する面は、中間部と上記トラニオンの端部を支持する為の両端部とが同一平面上に存在せず、中間部に対して両端部が、上記変位軸側に片寄っている。
【００１９】
【作用】
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機により、入力側ディスクと出力側ディスクとの間で回転力の伝達を行なう際の作用、並びにこれら両ディスク同士の間での変速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同様である。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、ヨークの両端部を変位軸側に片寄らせた分、上記ヨークの両端部とトロイダル型無段変速機の中心軸との距離を短くできる。この結果、トロイダル型無段変速機の本体を納めるケーシングを小型化して、フロアトンネルやエンジンルーム等、限られた空間内に設置する事が容易になったり、或はこのケーシング内に回転伝達軸を設置する際の自由度が向上する。又、１対のヨークの端部同士の間隔が短くなる分、トラニオンの両端部を支持するスパンを短くして、このトラニオンの曲げ剛性を向上させ、このトラニオンの弾性変形量を少なく抑える事ができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１〜２は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本発明の特徴は、１対のトラニオン６ａ、６ａの一端部（図１の上端部）を支持する為のヨークの形状を工夫する事により、トロイダル型無段変速機の性能向上、小型軽量化を図りつつ、設計の容易化を図る点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述した従来構造の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、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。
【００２１】
図示の例では、１対のトラニオン６ａ、６ａを揺動並びに揺動中心の軸方向に亙る変位自在に支持する為、ケーシング２２ａ内に設けた１対のヨーク２０、２０ａのうち、一方（図１の上方）のヨーク２０ａの形状を、前述の図６に示した従来構造の場合とは異ならせている。即ち、本例の場合には、上記一方のヨーク２０ａの幅寸法（図２の上下方向寸法）を、長さ方向（図１〜２の左右方向）中間部で狭く、両端部で広くすると共に、中間部に中央平坦部４１を、両端部にこの中央平坦部４１と平行な端部平坦部４２、４２を、それぞれ設けている。そして、これら両端部平坦部４２、４２と上記中央平坦部４１とを、傾斜部４３、４３により連続させている。上記中央平坦部４１の中央部には円孔２１ａを、両端部で上記端部平坦部４２、４２から傾斜部４３、４３に亙る部分には支持孔２５ａ、２５ａを、それぞれ形成している。そして、上記円孔２１ａに、上記ケーシング２２ａの内面に固設した支持ポスト２４ａを緩く挿入して、上記ヨーク２０ａの位置が大きくずれる事を防止している。この様にヨーク２０ａを上記ケーシング２２ａの内側に装着した状態で、上記各端部平坦部４２、４２は、上記中央平坦部４１に対して変位軸７、７側（図１の下側）に片寄った位置に存在する。
【００２２】
又、上記各支持孔２５ａ、２５ａの内側には、それぞれトラニオン６ａ、６ａの一端部（図１の上端部）を、揺動変位自在に支持している。特に、図示の例の場合、上記各トラニオン６ａ、６ａの側には、前記図６に示した従来構造の様な枢軸５、５は設けず、代わりに、上記各トラニオン６ａ、６ａの本体部分４４、４４の一端部（図１の上端部）を、上記各支持孔２５ａ、２５ａの内側に支持している。言い換えれば、上記本体部分４４、４４の一端部を、枢軸として機能させている。この為に図示の例では、上記各支持孔２５ａ、２５ａの内周面の一部で、上記ヨーク２０ａの長さ方向両端部に位置する部分を、上記各トラニオン６ａ、６ａの揺動中心軸をその中心とする内周側円弧面部４５、４５としている。又、上記各トラニオン６ａ、６ａの本体部分４４、４４の一端部外側面（互いの反対側側面）で上記各内周側円弧面部４５、４５に対向する部分を、これら各内周側円弧面部４５、４５と同心の、外周側円弧面部４６、４６としている。そして、これら各内周側円弧面部４５、４５と外周側円弧面部４６、４６との間に、それぞれ外輪２６ａ、２６ａを備えたラジアルニードル軸受２７ａ、２７ａを設けている。これら各ラジアルニードル軸受２７ａ、２７ａを構成する外輪２６ａ、２６ａは、上記各内周側円弧面部４５、４５の形状に合わせて全体を円弧状に形成し、外周面は球面としている。そして、上記各外輪２６ａ、２６ａと共に上記各ラジアルニードル軸受２７ａ、２７ａを構成するニードル４７、４７は、上記各外輪２６ａ、２６ａの内周面に形成した外輪軌道と、上記各外周側円弧面部４６、４６との間に転動自在に配置している。従って、上記各外周側円弧面部４６、４６が、上記各ラジアルニードル軸受２７ａ、２７ａの内輪軌道として機能する。
【００２３】
尚、上記各支持孔２５ａ、２５ａのうち、上記各内周側円弧面部４５、４５から外れた中央寄り部分４８、４８は、前記中央平坦部４１に向かう程幅が狭くなる方向に傾斜した、台形状としている。又、上記各トラニオン６ａ、６ａの一端部に、これら各トラニオン６ａ、６ａの内側面側に折れ曲がる状態で形成した折れ曲がり部４９、４９の先端寄り部分の形状も、上記各中央寄り部分４８、４８の形状に合わせて台形状にしている。そして、これら各折れ曲がり部４９、４９の先端縁と上記各中央寄り部分４８、４８との間に所定の隙間を介在させて、上記各トラニオン６ａ、６ａが、所定角度（例えば中立位置を中心として±３０度程度）揺動変位自在としている。尚、上記各トラニオン６ａ、６ａが所定角度揺動変位した場合に、上記各折れ曲がり部４９、４９の先端縁の一部と上記各中央寄り部分４８、４８の一部とが衝合する様に構成して、上記各トラニオン６ａ、６ａの揺動変位に対するストッパとして機能させる事もできる。又、図示の例では、上記内周側円弧面部４５、４５の両端部に突起５０、５０を構成すると共に、これら各突起５０、５０と上記各外輪２６ａ、２６ａの円周方向両端面とを近接対向させて、これら各外輪２６ａ、２６ａが上記各トラニオン６ａ、６ａの揺動に伴って連れ回りする事を防止し、所謂ころばれによりこれら各外輪２６ａ、２６ａが前記各支持孔２５ａ、２５ａの内側から脱落する事を防止している。
【００２４】
一方、上記１対のトラニオン６ａ、６ａを揺動並びに揺動中心の軸方向に亙る変位自在に支持する為、ケーシング２２ａ内に設けた１対のヨーク２０、２０ａのうち、他方（図１の下方）のヨーク２０は、前述の図６に示した従来構造の場合と同様に、平板状に形成している。そして、このヨーク２０の中央部に設けた円孔２１に、シリンダケース２３に固設した支持ポスト２４ｃを内嵌する事により、前記ケーシング２２ａの内側に上記ヨーク２０を、若干の揺動並びに上記円孔２１の軸方向に亙る変位自在に支持している。又、上記各トラニオン６ａ、６ａの他端部（図１の下端部）に突設した枢軸５、５を上記ヨーク２０の両端部に設けた円形の支持孔２５、２５内に、ラジアルニードル軸受２７、２７により揺動変位自在に支持している。
【００２５】
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、上記１対のトラニオン６ａ、６ａの一端部を支持するヨーク２０ａの両端部を、前記変位軸７、７側に片寄らせた分、このヨーク２０ａの両端部とトロイダル型無段変速機の中心軸、即ち、１対のパワーローラ８、８の間部分に配設する入力軸１５（図５〜６参照。図１には省略。）との距離を短くできる。この結果、トロイダル型無段変速機の本体を納めるケーシング２２ａを小型化して、フロアトンネルやエンジンルーム等、限られた空間内に設置する事が容易になる。或は、上記ケーシング２２ａの大きさを特に大きくする事なく、図１に示す様に、上記ヨーク２０ａの端部が変位軸７側にずれる事により生じる空間５１を利用して、上記ケーシング２２ａ内に回転伝達軸４０を設置する事が可能になる。従って、この回転伝達軸４０を設置する際の自由度が向上する。又、１対のヨーク２０、２０ａの端部同士の間隔が短くなる分、上記各トラニオン６ａ、６ａの両端部を支持するスパンを短くして、これら各トラニオン６ａ、６ａの曲げ剛性を向上させ、これら各トラニオン６ａ、６ａの弾性変形量を少なく抑える事ができる。この結果、特にトラニオン６ａ、６ａの断面積を大きくする事なく、パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと、入力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａとの当接位置が正規位置からずれる事を防止し、トロイダル型無段変速機に所望の性能を発揮させる事が可能になる。
【００２６】
尚、図示の例では、１対のヨーク２０、２０ａのうち、一方のヨーク２０ａのみを、中央平坦部４１に対して端部平坦部４２、４２をオフセットさせた形状にしている。これに対して、１対のヨークを何れも、中央平坦部４１に対して端部平坦部４２、４２を、上記変位軸７、７側にオフセットさせたものとし、１対のトラニオンの両端部を揺動自在に支持しているスパンをより短くする事もできる。この様にすれば、上記各トラニオンの弾性変形量をより少なく抑えて、特にトロイダル型無段変速機の重量を増大させる事なく、大きな動力伝達を所望の変速比通りに行なえる構造を実現できる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、トロイダル型無段変速機の性能向上、小型軽量化を図りつつ、設計の容易化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を、図６と同方向から見た状態で示す、要部断面図。
【図２】ヨーク並びにトラニオンのみを取り出して図１の上方から見た図。
【図３】トロイダル型無段変速機の基本構成を、最大減速時の状態で示す略側面図。
【図４】同じく最大増速時の状態で示す略側面図。
【図５】従来から知られている具体的構造の１例を示す要部断面図。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図。
【図７】運転時に作用するスラスト荷重に基づいてトラニオンが弾性変形した状態を誇張して示す、図６と同方向から見た略側面図。
【符号の説明】
１ 入力軸
２ 入力側ディスク
２ａ 内側面
３ 出力軸
４ 出力側ディスク
４ａ 内側面
５ 枢軸
６、６ａ トラニオン
７ 変位軸
８ パワーローラ
８ａ 周面
９ 押圧装置
１０ カム板
１１ 保持器
１２ ローラ
１３、１４ カム面
１５ 入力軸
１６ ニードル軸受
１７ 鍔部
１８ 出力歯車
１９ キー
２０、２０ａ ヨーク
２１、２１ａ 円孔
２２、２２ａ ケーシング
２３ シリンダケース
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ 支持ポスト
２５、２５ａ 支持孔
２６、２６ａ 外輪
２７、２７ａ ラジアルニードル軸受
２８ 支持軸部
２９ 枢支軸部
３０ ラジアルニードル軸受
３１ ラジアルニードル軸受
３２ スラスト玉軸受
３３ 外輪
３４ スラストニードル軸受
３５ 駆動ロッド
３６ 駆動ピストン
３７ 駆動シリンダ
３８ 支持壁
３９ 転がり軸受
４０ 回転伝達軸
４１ 中央平坦部
４２ 端部平坦部
４３ 傾斜部
４４ 本体部分
４５ 内周側円弧面部
４６ 外周側円弧面部
４７ ニードル
４８ 中央寄り部分
４９ 折れ曲がり部
５０ 突起
５１ 空間
５２ 円孔
【発明の属する技術分野】
この発明に係るトロイダル型無段変速機は、例えば自動車用の自動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３〜４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、例えば実開昭６２−７１４６５号公報に開示されている様に、入力軸１と同心に入力側ディスク２を支持し、この入力軸１と同心に配置された出力軸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収めたケーシングの内側には、上記入力軸１並びに出力軸３に対し捻れの位置にある枢軸５、５を中心として揺動するトラニオン６、６を設けている。
【０００３】
これら各トラニオン６、６は、両端部外側面に上記枢軸５、５を設けている。又、これら各トラニオン６、６の中心部には変位軸７、７の基端部を支持し、上記各枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を揺動させる事により、上記各変位軸７、７の傾斜角度の調節を自在としている。上記各トラニオン６、６に支持した変位軸７、７の周囲には、それぞれパワーローラ８、８を回転自在に支持している。そして、これら各パワーローラ８、８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。これら入力側、出力側両ディスク２、４の互いに対向する内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記枢軸５を中心とする円弧を、上記入力軸１及び出力軸３を中心に回転させて得られる凹面をなしている。そして、球状凸面に形成された各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａは、上記内側面２ａ、４ａに当接させている。
【０００４】
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９を設け、この押圧装置９によって、上記入力側ディスク２を出力側ディスク４に向け、弾性的に押圧している。この押圧装置９は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器１１により保持された複数個（例えば４個）のローラ１２、１２とから構成している。上記カム板１０の片側面（図３〜４の左側面）には、円周方向に亙る凹凸面であるカム面１３を形成し、上記入力側ディスク２の外側面（図３〜４の右側面）にも、同様のカム面１４を形成している。そして、上記複数個のローラ１２、１２を、上記入力軸１の中心に対して放射方向の軸を中心とする回転自在に支持している。
【０００５】
上述の様に構成されるトロイダル型無段変速機の使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板１０が回転すると、カム面１３が複数個のローラ１２、１２を、入力側ディスク２外側面のカム面１４に押圧する。この結果、上記入力側ディスク２が、上記各パワーローラ８、８に押圧されると同時に、上記１対のカム面１３、１４と複数個のローラ１２、１２との押し付け合いに基づいて、上記入力側ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２の回転が、上記各パワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝わり、この出力側ディスク４に固定の出力軸３を回転させる。
【０００６】
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、枢軸５、５を中心として各トラニオン６、６を揺動させ、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図３に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの中心寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接する様に、各変位軸７、７を傾斜させる。反対に、増速を行なう場合には、上記枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を揺動させ、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図４に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、各変位軸７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角度を図３と図４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。
【０００７】
更に、図５〜６は、実願昭６３−６９２９３号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィルムに記載された、より具体化されたトロイダル型無段変速機を示している。入力側ディスク２と出力側ディスク４とは入力軸１５の周囲に、それぞれニードル軸受１６、１６を介して回転自在に支持している。又、カム板１０は上記入力軸１５の端部（図５の左端部）外周面にスプライン係合し、鍔部１７により、上記入力側ディスク２から離れる方向への移動を阻止している。そして、このカム板１０とローラ１２、１２とにより、上記入力軸１５の回転に基づいて上記入力側ディスク２を、出力側ディスク４に向け押圧しつつ回転させる、ローディングカム式の押圧装置９を構成している。上記出力側ディスク４には出力歯車１８を、キー１９、１９により結合し、これら出力側ディスク４と出力歯車１８とが同期して回転する様にしている。この出力歯車１８、並びにこの出力歯車１８と噛合した図示しない歯車等が、請求項１に記載した、出力側ディスクの回転を取り出す為の動力取り出し手段を構成する。
【０００８】
１対のトラニオン６、６の両端部に設けた枢軸５、５は１対のヨーク２０、２０に、揺動並びに軸方向（図５の表裏方向、図６の左右方向）に亙る変位自在に支持している。上記１対のヨーク２０、２０は、十分な剛性を有する金属板状で、中央部に形成した円孔２１を、ケーシング２２の内面若しくはこのケーシング２２内に設けたシリンダケース２３の側面に固設した支持ポスト２４ａ、２４ｂに外嵌する事により、上記ケーシング２２の内側に、揺動並びに上記各枢軸５、５の軸方向に亙る変位自在に支持している。又、上記各ヨーク２０、２０の両端部には、それぞれ円形の支持孔２５、２５を形成しており、これら各支持孔２５、２５に、それぞれ上記各枢軸５、５を、それぞれが外輪２６、２６を備えたラジアルニードル軸受２７、２７により、支持している。これらの構成に基づいて上記各トラニオン６、６を、上記各枢軸５、５を中心とする揺動並びにこれら各枢軸５、５の軸方向に亙る変位を自在として、上記ケーシング２２内に支持している。
【０００９】
上述の様にして上記ケーシング２２内に支持した、上記各トラニオン６、６の中間部に形成した円孔５２、５２部分に、変位軸７、７を支持している。これら各変位軸７、７は、互いに平行で且つ偏心した支持軸部２８、２８と枢支軸部２９、２９とを、それぞれ有する。このうちの各支持軸部２８、２８を上記各円孔５２、５２の内側に、ラジアルニードル軸受３０、３０を介して、揺動自在に支持している。又、上記各枢支軸部２９、２９の周囲にパワーローラ８、８を、ラジアルニードル軸受３１、３１等のラジアル転がり軸受を介して、回転自在に支持している。
【００１０】
尚、上記１対の変位軸７、７は、前記入力軸１５を中心として、１８０度反対側位置に設けている。又、これら各変位軸７、７の各枢支軸部２９、２９が各支持軸部２８、２８に対し偏心している方向は、上記入力側、出力側両ディスク２、４の回転方向に関し同方向（図６で左右逆方向）としている。又、偏心方向は、上記入力軸１５の配設方向（図５の左右方向、図６の表裏方向）に対しほぼ直交する方向としている。従って上記各パワーローラ８、８は、上記入力軸１５の配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。この結果、構成各部品の寸法精度のばらつき、或は動力伝達時の弾性変形等に起因して、上記各パワーローラ８、８が上記入力軸１５の軸方向（図５の左右方向、図６の表裏方向）に変位する傾向となった場合でも、構成各部品に無理な力を加える事なく、この変位を吸収できる。
【００１１】
又、上記各パワーローラ８、８の外側面と上記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パワーローラ８、８の外側面の側から順に、スラスト玉軸受３２、３２等のスラスト転がり軸受と、次述する外輪３３、３３に加わるスラスト荷重を支承するスラストニードル軸受３４、３４等のスラスト軸受とを設けている。このうちのスラスト玉軸受３２、３２は、上記各パワーローラ８、８に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ８、８の回転を許容する。又、上記各スラストニードル軸受３４、３４は、上記各パワーローラ８、８から上記各スラスト玉軸受３２、３２の外輪３３、３３に加わるスラスト荷重を支承しつつ、上記枢支軸部２９、２９及び上記外輪３３、３３が上記支持軸部２８、２８を中心に揺動する事を許容する。
【００１２】
又、上記各トラニオン６、６の一端部（図６の左端部）には、それぞれ駆動ロッド３５、３５を結合し、各駆動ロッド３５、３５の中間部外周面に駆動ピストン３６、３６を固設している。そして、これら各駆動ピストン３６、３６をそれぞれ、前記シリンダケース２３内に設けた駆動シリンダ３７、３７内に油密に嵌装している。更に、前記ケーシング２２内に設けた支持壁３８と前記入力軸１５との間には１対の転がり軸受３９、３９を設けて、上記入力軸１５を上記ケーシング２２内に回転自在に支持している。
【００１３】
上述の様に構成するトロイダル型無段変速機の場合には、入力軸１５の回転を押圧装置９を介して入力側ディスク２に伝える。そして、この入力側ディスク２の回転を、１対のパワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達し、更にこの出力側ディスク４の回転を、前記出力歯車１８より取り出す。上記入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比を変える場合には、前記１対の駆動ピストン３６、３６を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３６、３６の変位に伴って上記１対のトラニオン６、６が、それぞれ逆方向に変位し、例えば図６の下側のパワーローラ８が同図の右側に、同図の上側のパワーローラ８が同図の左側に、それぞれ変位する。この結果、これら各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記入力側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａとの当接部に作用する、接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って上記各トラニオン６、６が、ヨーク２０、２０に枢支された枢軸５、５を中心として、図５で互いに逆方向に揺動する。この結果、前述の図３〜４に示した様に、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記各内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、上記入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比が変化する。
【００１４】
尚、動力伝達時に構成各部品が弾性変形する結果、上記各パワーローラ８、８が上記入力軸１５の軸方向に変位すると、これら各パワーローラ８、８を枢支している上記各変位軸７、７が、前記各支持軸部２８、２８を中心として僅かに揺動する。この揺動の結果、前記各スラスト玉軸受３２、３２の外輪３３、３３の外側面と上記各トラニオン６、６の内側面とが相対変位する。これら外側面と内側面との間には、前記各スラストニードル軸受３４、３４が存在する為、この相対変位に要する力は小さい。従って、上述の様に各変位軸７、７の傾斜角度を変化させる為の力が小さくて済む。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示した様に、それぞれが厚肉平板状に形成された１対のヨーク２０、２０によりトラニオン６、６を支持した従来構造の場合には、これら各ヨーク２０、２０がトロイダル型無段変速機を設計する上での障害になる場合がある。即ち、シリンダケース２３と反対側（図６の右側）に存在するヨーク２０の長さ方向両端部（図６の上下両端部で、同図に鎖線αで囲んだ部分）と入力軸１５との距離が大きくなり、当該部分でケーシング２２が大きくなる。この為、トロイダル型無段変速機を前置エンジン後輪駆動車（ＦＲ車）用の変速機として利用する場合に、上記ケーシング２２をフロアトンネル内に設置可能にする為の設計が難しくなる。
【００１６】
又、前置エンジン前輪駆動車（ＦＦ車）用の変速機として利用する場合には、上記ケーシング２２内に出力用の回転伝達軸４０（本発明の実施の形態を示す図１参照）を、上記入力軸１５と平行に配置するが、上記ヨーク２０の長さ方向両端部が、この回転伝達軸４０を配置する上で邪魔になる。この為、この回転伝達軸４０を上記入力軸１５から離して配置する必要が生じ、やはり上記ケーシング２２が大型化して、トロイダル型無段変速機を限られた空間内に設置可能にする為の設計が面倒になる。又、上記回転伝達軸４０と入力軸１５との距離が大きくなる分、出力歯車１８等、動力取り出し手段を構成する為の歯車が大型化し、トロイダル型無段変速機が大型化すると共に重量が嵩んでしまう。
【００１７】
更に、前記各トラニオン６、６を、それぞれの長さ方向両端部に設けた枢軸５、５により支持している為、これら各トラニオン６、６の剛性を確保する事が難しい。即ち、トロイダル型無段変速機の運転時に上記各トラニオン６、６の中間部内側面（上記入力軸１５に対向する面）には、各トラニオン６、６に支持したパワーローラ８、８から大きなスラスト荷重が加わる。上述の様に上記各トラニオン６、６を、それぞれの両端部に設けた枢軸５、５により支持する結果、支持スパンが長くなると、上記各トラニオン６、６の曲げ剛性を確保する事が難しくなる。この結果、トロイダル型無段変速機の運転時に上記各トラニオン６、６が、図７に誇張して示す様に、それぞれの内側面側が凹面となる方向に湾曲する。この様な湾曲に基づいて上記トラニオン６の内側面に支持したパワーローラ８が、上記入力軸１５から退避する傾向になると、このパワーローラ８の周面８ａと、入力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａとの当接位置が所望位置からずれ、これら両ディスク２、４同士の間の変速比が所望値からずれる。この様なずれは、上記各トラニオン６、６の断面積を大きくし、曲げ剛性を向上させる事により或る程度解消できるが、トロイダル型無段変速機の大型化並びに重量増大の原因となる為、好ましくない。
本発明のトロイダル型無段変速機は、上述の様な不都合を何れも解消すべく発明したものである。
【００１８】
【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、前述した従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様に、ケーシングと、このケーシングの内側に回転自在に支持された入力軸と、この入力軸と共に回転自在な入力側ディスクと、この入力側ディスクと同心に配置され、且つこの入力側ディスクに対する回転自在に支持された出力側ディスクと、この出力側ディスクの回転を取り出す為の動力取り出し手段と、上記入力側、出力側両ディスクの中心軸に対し捻れの位置に配置されて当該位置で揺動するトラニオンと、両端部に上記トラニオンの両端部を揺動並びに揺動中心の軸方向に亙る変位を自在に支持する１対のヨークと、上記トラニオンに支持された変位軸に回転自在に支持され、入力側、出力側両ディスクの間に挟持されたパワーローラとから構成する。そして、入力側、出力側両ディスクの互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、パワーローラの周面を球面状の凸面として、この周面と前記内側面とを当接させている。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、上記１対のヨークのうち、少なくとも一方のヨークのうちで上記ケーシングの内面と対向する面は、中間部と上記トラニオンの端部を支持する為の両端部とが同一平面上に存在せず、中間部に対して両端部が、上記変位軸側に片寄っている。
【００１９】
【作用】
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機により、入力側ディスクと出力側ディスクとの間で回転力の伝達を行なう際の作用、並びにこれら両ディスク同士の間での変速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同様である。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、ヨークの両端部を変位軸側に片寄らせた分、上記ヨークの両端部とトロイダル型無段変速機の中心軸との距離を短くできる。この結果、トロイダル型無段変速機の本体を納めるケーシングを小型化して、フロアトンネルやエンジンルーム等、限られた空間内に設置する事が容易になったり、或はこのケーシング内に回転伝達軸を設置する際の自由度が向上する。又、１対のヨークの端部同士の間隔が短くなる分、トラニオンの両端部を支持するスパンを短くして、このトラニオンの曲げ剛性を向上させ、このトラニオンの弾性変形量を少なく抑える事ができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１〜２は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本発明の特徴は、１対のトラニオン６ａ、６ａの一端部（図１の上端部）を支持する為のヨークの形状を工夫する事により、トロイダル型無段変速機の性能向上、小型軽量化を図りつつ、設計の容易化を図る点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述した従来構造の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、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。
【００２１】
図示の例では、１対のトラニオン６ａ、６ａを揺動並びに揺動中心の軸方向に亙る変位自在に支持する為、ケーシング２２ａ内に設けた１対のヨーク２０、２０ａのうち、一方（図１の上方）のヨーク２０ａの形状を、前述の図６に示した従来構造の場合とは異ならせている。即ち、本例の場合には、上記一方のヨーク２０ａの幅寸法（図２の上下方向寸法）を、長さ方向（図１〜２の左右方向）中間部で狭く、両端部で広くすると共に、中間部に中央平坦部４１を、両端部にこの中央平坦部４１と平行な端部平坦部４２、４２を、それぞれ設けている。そして、これら両端部平坦部４２、４２と上記中央平坦部４１とを、傾斜部４３、４３により連続させている。上記中央平坦部４１の中央部には円孔２１ａを、両端部で上記端部平坦部４２、４２から傾斜部４３、４３に亙る部分には支持孔２５ａ、２５ａを、それぞれ形成している。そして、上記円孔２１ａに、上記ケーシング２２ａの内面に固設した支持ポスト２４ａを緩く挿入して、上記ヨーク２０ａの位置が大きくずれる事を防止している。この様にヨーク２０ａを上記ケーシング２２ａの内側に装着した状態で、上記各端部平坦部４２、４２は、上記中央平坦部４１に対して変位軸７、７側（図１の下側）に片寄った位置に存在する。
【００２２】
又、上記各支持孔２５ａ、２５ａの内側には、それぞれトラニオン６ａ、６ａの一端部（図１の上端部）を、揺動変位自在に支持している。特に、図示の例の場合、上記各トラニオン６ａ、６ａの側には、前記図６に示した従来構造の様な枢軸５、５は設けず、代わりに、上記各トラニオン６ａ、６ａの本体部分４４、４４の一端部（図１の上端部）を、上記各支持孔２５ａ、２５ａの内側に支持している。言い換えれば、上記本体部分４４、４４の一端部を、枢軸として機能させている。この為に図示の例では、上記各支持孔２５ａ、２５ａの内周面の一部で、上記ヨーク２０ａの長さ方向両端部に位置する部分を、上記各トラニオン６ａ、６ａの揺動中心軸をその中心とする内周側円弧面部４５、４５としている。又、上記各トラニオン６ａ、６ａの本体部分４４、４４の一端部外側面（互いの反対側側面）で上記各内周側円弧面部４５、４５に対向する部分を、これら各内周側円弧面部４５、４５と同心の、外周側円弧面部４６、４６としている。そして、これら各内周側円弧面部４５、４５と外周側円弧面部４６、４６との間に、それぞれ外輪２６ａ、２６ａを備えたラジアルニードル軸受２７ａ、２７ａを設けている。これら各ラジアルニードル軸受２７ａ、２７ａを構成する外輪２６ａ、２６ａは、上記各内周側円弧面部４５、４５の形状に合わせて全体を円弧状に形成し、外周面は球面としている。そして、上記各外輪２６ａ、２６ａと共に上記各ラジアルニードル軸受２７ａ、２７ａを構成するニードル４７、４７は、上記各外輪２６ａ、２６ａの内周面に形成した外輪軌道と、上記各外周側円弧面部４６、４６との間に転動自在に配置している。従って、上記各外周側円弧面部４６、４６が、上記各ラジアルニードル軸受２７ａ、２７ａの内輪軌道として機能する。
【００２３】
尚、上記各支持孔２５ａ、２５ａのうち、上記各内周側円弧面部４５、４５から外れた中央寄り部分４８、４８は、前記中央平坦部４１に向かう程幅が狭くなる方向に傾斜した、台形状としている。又、上記各トラニオン６ａ、６ａの一端部に、これら各トラニオン６ａ、６ａの内側面側に折れ曲がる状態で形成した折れ曲がり部４９、４９の先端寄り部分の形状も、上記各中央寄り部分４８、４８の形状に合わせて台形状にしている。そして、これら各折れ曲がり部４９、４９の先端縁と上記各中央寄り部分４８、４８との間に所定の隙間を介在させて、上記各トラニオン６ａ、６ａが、所定角度（例えば中立位置を中心として±３０度程度）揺動変位自在としている。尚、上記各トラニオン６ａ、６ａが所定角度揺動変位した場合に、上記各折れ曲がり部４９、４９の先端縁の一部と上記各中央寄り部分４８、４８の一部とが衝合する様に構成して、上記各トラニオン６ａ、６ａの揺動変位に対するストッパとして機能させる事もできる。又、図示の例では、上記内周側円弧面部４５、４５の両端部に突起５０、５０を構成すると共に、これら各突起５０、５０と上記各外輪２６ａ、２６ａの円周方向両端面とを近接対向させて、これら各外輪２６ａ、２６ａが上記各トラニオン６ａ、６ａの揺動に伴って連れ回りする事を防止し、所謂ころばれによりこれら各外輪２６ａ、２６ａが前記各支持孔２５ａ、２５ａの内側から脱落する事を防止している。
【００２４】
一方、上記１対のトラニオン６ａ、６ａを揺動並びに揺動中心の軸方向に亙る変位自在に支持する為、ケーシング２２ａ内に設けた１対のヨーク２０、２０ａのうち、他方（図１の下方）のヨーク２０は、前述の図６に示した従来構造の場合と同様に、平板状に形成している。そして、このヨーク２０の中央部に設けた円孔２１に、シリンダケース２３に固設した支持ポスト２４ｃを内嵌する事により、前記ケーシング２２ａの内側に上記ヨーク２０を、若干の揺動並びに上記円孔２１の軸方向に亙る変位自在に支持している。又、上記各トラニオン６ａ、６ａの他端部（図１の下端部）に突設した枢軸５、５を上記ヨーク２０の両端部に設けた円形の支持孔２５、２５内に、ラジアルニードル軸受２７、２７により揺動変位自在に支持している。
【００２５】
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、上記１対のトラニオン６ａ、６ａの一端部を支持するヨーク２０ａの両端部を、前記変位軸７、７側に片寄らせた分、このヨーク２０ａの両端部とトロイダル型無段変速機の中心軸、即ち、１対のパワーローラ８、８の間部分に配設する入力軸１５（図５〜６参照。図１には省略。）との距離を短くできる。この結果、トロイダル型無段変速機の本体を納めるケーシング２２ａを小型化して、フロアトンネルやエンジンルーム等、限られた空間内に設置する事が容易になる。或は、上記ケーシング２２ａの大きさを特に大きくする事なく、図１に示す様に、上記ヨーク２０ａの端部が変位軸７側にずれる事により生じる空間５１を利用して、上記ケーシング２２ａ内に回転伝達軸４０を設置する事が可能になる。従って、この回転伝達軸４０を設置する際の自由度が向上する。又、１対のヨーク２０、２０ａの端部同士の間隔が短くなる分、上記各トラニオン６ａ、６ａの両端部を支持するスパンを短くして、これら各トラニオン６ａ、６ａの曲げ剛性を向上させ、これら各トラニオン６ａ、６ａの弾性変形量を少なく抑える事ができる。この結果、特にトラニオン６ａ、６ａの断面積を大きくする事なく、パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと、入力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａとの当接位置が正規位置からずれる事を防止し、トロイダル型無段変速機に所望の性能を発揮させる事が可能になる。
【００２６】
尚、図示の例では、１対のヨーク２０、２０ａのうち、一方のヨーク２０ａのみを、中央平坦部４１に対して端部平坦部４２、４２をオフセットさせた形状にしている。これに対して、１対のヨークを何れも、中央平坦部４１に対して端部平坦部４２、４２を、上記変位軸７、７側にオフセットさせたものとし、１対のトラニオンの両端部を揺動自在に支持しているスパンをより短くする事もできる。この様にすれば、上記各トラニオンの弾性変形量をより少なく抑えて、特にトロイダル型無段変速機の重量を増大させる事なく、大きな動力伝達を所望の変速比通りに行なえる構造を実現できる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、トロイダル型無段変速機の性能向上、小型軽量化を図りつつ、設計の容易化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を、図６と同方向から見た状態で示す、要部断面図。
【図２】ヨーク並びにトラニオンのみを取り出して図１の上方から見た図。
【図３】トロイダル型無段変速機の基本構成を、最大減速時の状態で示す略側面図。
【図４】同じく最大増速時の状態で示す略側面図。
【図５】従来から知られている具体的構造の１例を示す要部断面図。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図。
【図７】運転時に作用するスラスト荷重に基づいてトラニオンが弾性変形した状態を誇張して示す、図６と同方向から見た略側面図。
【符号の説明】
１ 入力軸
２ 入力側ディスク
２ａ 内側面
３ 出力軸
４ 出力側ディスク
４ａ 内側面
５ 枢軸
６、６ａ トラニオン
７ 変位軸
８ パワーローラ
８ａ 周面
９ 押圧装置
１０ カム板
１１ 保持器
１２ ローラ
１３、１４ カム面
１５ 入力軸
１６ ニードル軸受
１７ 鍔部
１８ 出力歯車
１９ キー
２０、２０ａ ヨーク
２１、２１ａ 円孔
２２、２２ａ ケーシング
２３ シリンダケース
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ 支持ポスト
２５、２５ａ 支持孔
２６、２６ａ 外輪
２７、２７ａ ラジアルニードル軸受
２８ 支持軸部
２９ 枢支軸部
３０ ラジアルニードル軸受
３１ ラジアルニードル軸受
３２ スラスト玉軸受
３３ 外輪
３４ スラストニードル軸受
３５ 駆動ロッド
３６ 駆動ピストン
３７ 駆動シリンダ
３８ 支持壁
３９ 転がり軸受
４０ 回転伝達軸
４１ 中央平坦部
４２ 端部平坦部
４３ 傾斜部
４４ 本体部分
４５ 内周側円弧面部
４６ 外周側円弧面部
４７ ニードル
４８ 中央寄り部分
４９ 折れ曲がり部
５０ 突起
５１ 空間
５２ 円孔
Claims (1)
- ケーシングと、このケーシングの内側に回転自在に支持された入力軸と、この入力軸と共に回転自在な入力側ディスクと、この入力側ディスクと同心に配置され、且つこの入力側ディスクに対する回転自在に支持された出力側ディスクと、この出力側ディスクの回転を取り出す為の動力取り出し手段と、上記入力側、出力側両ディスクの中心軸に対し捻れの位置に配置されて当該位置で揺動するトラニオンと、両端部に上記トラニオンの両端部を揺動並びに揺動中心の軸方向に亙る変位を自在に支持する１対のヨークと、上記トラニオンに支持された変位軸に回転自在に支持され、入力側、出力側両ディスクの間に挟持されたパワーローラとから構成され、入力側、出力側両ディスクの互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、パワーローラの周面を球面状の凸面として、この周面と前記内側面とを当接させたトロイダル型無段変速機に於いて、上記１対のヨークのうち、少なくとも一方のヨークのうちで上記ケーシングの内面と対向する面は、中間部と上記トラニオンの端部を支持する為の両端部とが同一平面上に存在せず、中間部に対して両端部が、上記変位軸側に片寄っ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 |
|---|---|---|---|
| JP15373297A JP3617254B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | トロイダル型無段変速機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15373297A JP3617254B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | トロイダル型無段変速機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH112301A JPH112301A (ja) | 1999-01-06 |
| JP3617254B2 true JP3617254B2 (ja) | 2005-02-02 |
Family
ID=15568894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15373297A Expired - Fee Related JP3617254B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | トロイダル型無段変速機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3617254B2 (ja) |
-
1997
- 1997-06-11 JP JP15373297A patent/JP3617254B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH112301A (ja) | 1999-01-06 |
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