JP4099889B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

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、例えば自動車用の変速機の変速ユニットとして、或は各種産業機械用の変速機として、それぞれ利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用変速機として、図１１〜１２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と同心に配置した出力軸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ケーシング５（後述する図１３〜１５）の内側には、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６、６を中心として揺動するトラニオン７、７を設けている。
【０００３】
即ち、これら各トラニオン７、７は、両端部外側面に上記各枢軸６、６を、互いに同心に設けている。従って、これら各枢軸６、６は、上記両ディスク２、４の中心軸と交差する事はないが、この中心軸の方向に対して直角方向に設けられている。又、これら各トラニオン７、７の中心部には変位軸８、８の基端部を支持し、上記各枢軸６、６を中心として各トラニオン７、７を揺動させる事により、上記各変位軸８、８の傾斜角度の調節を自在としている。各トラニオン７、７に支持された変位軸８、８の周囲には、それぞれパワーローラ９、９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９、９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６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、球状凸面に形成した各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａを、上記各内側面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１０を設け、この押圧装置１０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、弾性的に押圧自在としている。この押圧装置１０は、入力軸１と共に回転するカム板１１と、保持器１２により保持した複数個（例えば４個）のローラ１３、１３とから構成している。上記カム板１１の片側面（図１１〜１２の左側面）には、円周方向に亙る凹凸面であるカム面１４を形成し、上記入力側ディスク２の外側面（図１１〜１２の右側面）にも、同様のカム面１５を形成している。そして、上記複数個のローラ１３、１３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】
上述の様に構成す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１１が回転すると、カム面１４によって複数個のローラ１３、１３が、入力側ディスク２の外側面に形成したカム面１５に押圧される。この結果、上記入力側ディスク２が、上記複数のパワーローラ９、９に押圧されると同時に、上記１対のカム面１４、１５と複数個のローラ１３、１３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、上記複数のパワーローラ９、９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に固定の出力軸３が回転する。
【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、前記各枢軸６、６を中心として前記各トラニオン７、７を所定方向に揺動させ、上記各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａが図１１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、前記各変位軸８、８を傾斜させる。反対に、増速を行なう場合には、上記各枢軸６、６を中心として上記各トラニオン７、７を反対方向に揺動させ、上記各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａが図１２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、上記各変位軸８、８を傾斜させる。各変位軸８、８の傾斜角度を図１１と図１２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】
上述の様なトロイダル型無段変速機により、実際の自動車用変速機を構成する場合、入力側ディスク２と出力側ディスク４とパワーローラ９、９とを２組設け、これら２組の入力側ディスク２と出力側ディスク４とパワーローラ９、９とを、動力の伝達方向に対して互いに並列に配置する、所謂ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機も、従来から広く知られている。図１３〜１５は、この様なダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機の一種で、特公平８−２３３８６号公報に記載されて従来から知られているものを示している。
【０００８】
ケーシング５の内側には入力軸１ａを、回転のみ自在に支持している。そして、この入力軸１ａの周囲に円管状の伝達軸１６を、この入力軸１ａと同心に、且つこの入力軸１ａに対する相対回転を自在に支持している。この伝達軸１６の中間部両端寄り部分には、請求項に記載した第一、第二外側ディスクに相当する第一、第二両入力側ディスク１７、１８を、互いの内側面２ａ、２ａ同士を対向させた状態で、それぞれボールスプライン１９、１９を介して支持している。従って、上記第一、第二両入力側ディスク１７、１８は、上記ケーシング５の内側に、互いに同心に且つ互いに同期した回転自在に支持されている。
【０００９】
又、上記伝達軸１６の中間部の周囲には、請求項に記載した第一、第二内側ディスクに相当する第一、第二両出力側ディスク２０、２１を、スリーブ２２を介して支持している。このスリーブ２２は、中間部外周面に出力歯車２３を一体に設けたもので、上記伝達軸１６の外径よりも大きな内径を有し、上記ケーシング５内に設けた支持壁２４に、１対の転がり軸受２５、２５により、上記伝達軸１６と同心に、且つ回転のみ自在に支持している。上記第一、第二両出力側ディスク２０、２１は、この様に上記伝達軸１６の中間部周囲に、この伝達軸１６に対し回転自在に支持したスリーブ２２の両端部に、それぞれの内側面４ａ、４ａを互いに反対に向けた状態で、スプライン係合させている。従って、上記第一、第二両出力側ディスク２０、２１は、それぞれの内側面４ａ、４ａを上記第一、第二何れかの入力側ディスク１７、１８の内側面２ａ、２ａに対向させた状態でこれら第一、第二両入力側ディスク１７、１８と同心に、且つこれら第一、第二両入力側ディスク１７、１８とは独立した回転自在に支持されている。
【００１０】
又、前記ケーシング５の内面で上記第一、第二両出力側ディスク２０、２１の側方位置には、これら両出力側ディスク２０、２１を両側から挟む状態で、１対のヨーク２６ａ、２６ｂを支持している。これら両ヨーク２６ａ、２６ｂはそれぞれ、鋼等の金属板にプレス加工を施す事により、或は鋼等の金属材料に鍛造加工を施す事により、矩形枠状に形成している。これら各ヨーク２６ａ、２６ｂは、それぞれの四隅部に、後述する第一、第二両トラニオン２７、２８の両端部に設けた第一、第二両枢軸２９、３０を揺動自在に支持する為の円形の支持孔３１、３１を、上記伝達軸１６の軸方向（図１３の左右方向）両端部の幅方向（図１４〜１５の左右方向）中央部に、円形の係止孔３２、３２を、それぞれ形成している。それぞれがこの様な形状を有する上記１対のヨーク２６ａ、２６ｂは、上記ケーシング５の内面で互いに対向する部分に形成した支持ポスト３３ａ、３３ｂに、若干の変位自在に支持している。これら各支持ポスト３３ａ、３３ｂはそれぞれ、第一入力側ディスク１７の内側面２ａと第一出力側ディスク２０の内側面４ａとの間部分である第一キャビティ３４、第二入力側ディスク１８の内側面２ａと第二出力側ディスク２１の内側面４ａとの間部分である第二キャビティ３５に、それぞれ対向する状態で設けている。従って、上記各ヨーク２６ａ、２６ｂを上記各支持ポスト３３ａ、３３ｂに支持した状態で、これら各ヨーク２６ａ、２６ｂの一端部は上記第一キャビティ３４の外周部分に、他端部は上記第二キャビティ３５の外周部分に、それぞれ対向する。
【００１１】
又、上記第一キャビティ３４内で第一入力側ディスク１７及び第一出力側ディスク２０の直径方向反対位置には１対の第一トラニオン２７、２７を、上記第二キャビティ３５内で第二入力側ディスク１８及び第二出力側ディスク２１の直径方向反対位置には１対の第二トラニオン２８、２８を、それぞれ配置している。このうち、上記各第一トラニオン２７、２７の両端部に互いに同心に設けた、各第一トラニオン２７、２７毎に２本ずつ、合計４本の第一枢軸２９、２９は、図１４に示す様に、上記１対のヨーク２６ａ、２６ｂの一端部に、揺動並びに軸方向に亙る変位自在に支持している。即ち、これら各ヨーク２６ａ、２６ｂの一端部に形成した支持孔３１、３１の内側に上記各第一枢軸２９、２９を、ラジアルニードル軸受３６、３６により支持している。これら各ラジアルニードル軸受３６、３６はそれぞれ、外周面が球状凸面であり内周面が円筒面である外輪３７と複数本のニードル３８、３８とから成る。従って上記各第一枢軸２９、２９は、上記各ヨーク２６ａ、２６ｂの一端部の幅方向両側に、各方向の揺動並びに軸方向に亙る変位自在に支持されている。又、上記各第二トラニオン２８、２８の両端部に互いに同心に設けた１対ずつの第二枢軸３０、３０は上記第二キャビティ３５内に、図１５に示す様に、上記第一トラニオン２７、２７に設けた上記各第一枢軸２９、２９と同様の構造により支持している。
【００１２】
上述の様にして前記ケーシング５の内側に、揺動及び上記第一、第二各枢軸２９、３０の軸方向に亙る変位自在に支持した、上記第一、第二各トラニオン２７、２８の中間部にはそれぞれ、図１４〜１５に示す様に円孔３９、３９を形成している。そして、これら各円孔３９、３９部分に、第一、第二各変位軸４０、４１を支持している。これら第一、第二各変位軸４０、４１はそれぞれ、互いに平行で且つ偏心した支持軸部４２、４２と枢支軸部４３、４３とを、それぞれ有する。このうちの各支持軸部４２、４２を上記各円孔３９、３９の内側に、ラジアルニードル軸受４４、４４を介して、回転自在に支持している。又、上記各枢支軸部４３、４３の周囲に第一、第二各パワーローラ４５、４６を、別のラジアルニードル軸受４７、４７を介して、回転自在に支持している。
【００１３】
尚、前記第一、第二各キャビティ３４、３５毎に１対ずつ設けた、上記第一、第二各変位軸４０、４１は、上記第一、第二各キャビティ３４、３５毎に、前記入力軸１ａ及び伝達軸１６に対して１８０度反対側位置に設けている。又、これら第一、第二各変位軸４０、４１の各枢支軸部４３、４３が各支持軸部４２、４２に対し偏心している方向は、前記第一、第二入力側、出力側各ディスク１７、１８、２０、２１の回転方向に関して同方向（図１４〜１５で上下逆方向）としている。又、偏心方向は、上記入力軸１ａの配設方向に対しほぼ直交する方向としている。従って、上記各第一、第二各パワーローラ４５、４６は、上記入力軸１ａ及び伝達軸１６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、トロイダル型無段変速機により伝達するトルクの変動に基づく、構成各部材の弾性変形量の変動等に起因して、上記各第一、第二各パワーローラ４５、４６が上記入力軸１ａ及び伝達軸１６の軸方向（図１３の左右方向、図１４〜１５の表裏方向）に変位する傾向となった場合でも、構成各部材に無理な力を加える事なく、この変位を吸収できる。
【００１４】
又、上記各第一、第二各パワーローラ４５、４６の外側面と前記第一、第二各トラニオン２７、２８の中間部内側面との間には、第一、第二各パワーローラ４５、４６の外側面の側から順に、スラスト玉軸受４８、４８と、滑り軸受或はニードル軸受等のスラスト軸受４９、４９とを設けている。このうちのスラスト玉軸受４８、４８は、上記各第一、第二各パワーローラ４５、４６に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各第一、第二各パワーローラ４５、４６の回転を許容する。又、上記各スラスト軸受４９、４９は、上記第一、第二各パワーローラ４５、４６から上記各スラスト玉軸受４８、４８の外輪５０、５０に加わるスラスト荷重を支承しつつ、前記枢支軸部４３、４３及び上記外輪５０、５０が前記支持軸部４２、４２を中心に揺動する事を許容する。
【００１５】
更に、上記第一、第二各トラニオン２７、２８の一端部（図１４〜１５の下端部）にはそれぞれ駆動ロッド５１、５１を結合し、これら各駆動ロッド５１、５１の中間部外周面に駆動ピストン５２、５２を固設している。そして、これら各駆動ピストン５２、５２を、それぞれ駆動シリンダ５３、５３内に油密に嵌装している。これら各駆動ピストン５２、５２と駆動シリンダ５３、５３とが、それぞれ上記第一、第二各トラニオン２７、２８を第一、第二各枢軸２９、３０の軸方向に亙って変位させる為のアクチュエータを構成する。又、上記各駆動シリンダ５３、５３内には、図示しない制御弁の切り換えに基づいて、圧油を給排自在としている。
【００１６】
更に、前記入力軸１ａと前記第一入力側ディスク１７との間には、ローディングカム式の押圧装置１０を設けている。この押圧装置１０は、上記入力軸１ａの中間部にスプライン係合すると共に軸方向に亙る変位を阻止された状態で支持されて、上記入力軸１ａと共に回転するカム板１１と、保持器１２に転動自在に保持された複数のローラ１３とを含んで構成している。そして、上記入力軸１ａの回転に基づいて上記第一入力側ディスク１７を、第二入力側ディスク１８に向け押圧しつつ回転させる。
【００１７】
上述の様に構成する、ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機の運転時、入力軸１ａの回転は押圧装置１０を介して第一入力側ディスク１７に伝えられ、この第一入力側ディスク１７と第二入力側ディスク１８とが、互いに同期して回転する。そして、これら第一、第二両入力側ディスク１７、１８の回転が、前記第一、第二両キャビティ３４、３５内にそれぞれ１対ずつ設けた第一、第二各パワーローラ４５、４６を介して、第一、第二両出力側ディスク２０、２１に伝えられ、更にこれら第一、第二両出力側ディスク２０、２１の回転が、前記出力歯車２３より取り出される。入力軸１ａと出力歯車２３との間の回転速度比を変える場合には、上記制御弁の切り換えに基づいて、上記第一、第二両キャビティ３４、３５に対応してそれぞれ１対ずつ設けた駆動ピストン５２、５２を、各キャビティ３４、３５毎に互いに逆方向に同じ距離だけ変位させる。
【００１８】
これら各駆動ピストン５２、５２の変位に伴って上記１対ずつ合計４個のトラニオン２７、２８が、それぞれ逆方向に変位し、例えば図１４〜１５の右側の第一、第二両パワーローラ４５、４６が各図の下側に、図１４〜１５の左側の第一、第二両パワーローラ４５、４６が各図の上側に、それぞれ変位する。この結果、これら各第一、第二各パワーローラ４５、４６の周面９ａ、９ａと上記第一、第二両入力側ディスク１７、１８及び第一、第二両出力側ディスク２０、２１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前記第一、第二各トラニオン２７、２８が、ヨーク２６ａ、２６ｂに枢支した第一、第二各枢軸２９、３０を中心として、互いに逆方向に揺動する。この結果、前述の図１１〜１２に示した様に、上記各第一、第二各パワーローラ４５、４６の周面９ａ、９ａと上記各ディスク１７、１８、２０、２１の内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、上記入力軸１ａと出力歯車２３との間の回転速度比が変化する。
【００１９】
上述の様なトロイダル型無段変速機には、前記駆動ロッド５１、５１、駆動ピストン５２、５２、駆動シリンダ５３、５３等を含んで構成される油圧駆動装置の故障時にも、上記第一、第二各トラニオン２７、２８の揺動を互いに同期させる為の機構を組み込んでいる。そして、上記油圧駆動装置の故障時にも、上記各ディスク１７、１８、２０、２１の内側面２ａ、４ａと各パワーローラ４５、４６の周面９ａ、９ａとの間に過大な摩擦力が作用する事を防止して、トロイダル型無段変速機が致命的な損傷を受ける事を防止し、しかも最低限の動力伝達を確保できる様にしている。
【００２０】
この様な機構として従来から、特開昭６３−６７４５８号公報、特開平４−３２７０５１号公報、実開昭６２−２００８５２号公報等に記載されたものが知られている。図１６〜１７は、このうちの特開平４−３２７０５１号公報に記載された構造の２例を示している。これら図１６〜１７により、ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機に於ける、上記第一、第二各トラニオン２７、２８の揺動を互いに同期させる為の機構に就いて説明する。
【００２１】
同期機構を構成すべく、第一、第二各トラニオン２７、２８の軸方向（図１６〜１７の表裏方向）端部に、プーリ５４、５４を固定している。これら各プーリ５４、５４の外周面は、枢軸２９、３０（図１４〜１５参照）と同心の円弧面としている。そして、これら各プーリ５４、５４の外周面に形成した凹溝にケーブル５５、５５ａ、５５ｂの一部を、嵌合させる様にして掛け渡し、上記１対ずつ、合計４個の第一、第二各トラニオン２７、２８を同期して揺動させる様にしている。即ち、何れの構造の場合も、各組を構成する１対の第一、第二各トラニオン２７、２８の端部に固定した１対のプーリ５４、５４同士の間に上記ケーブル５５、５５を、たすき掛けに掛け渡している。従って、各組を構成する（同一キャビティ内に存在する）１対ずつの第一、第二各トラニオン２７、２８は、逆方向に同一角度だけ回動自在であり、対角線位置に存在する（異なるキャビティ内で入力軸１ａの円周方向反対側に存在する）プーリ５４、５４は、同方向に同一角度だけ回動自在である。
【００２２】
この為に図１６に示した第１例の構造では、上記対角線位置に存在するプーリ５４、５４同士の間にのみ、ケーブル５５ａを掛け渡し、止め具５６、５６によって、このケーブル５５ａと上記対角線位置に存在するプーリ５４、５４とを結合している。一方、図１７に示した第２例の構造では、ケーブル５５ｂを総てのプーリ５４、５４に掛け渡す代わりに、対角線位置に存在する１対のプーリ５４、５４にのみ、止め具５６、５６により、このケーブル５５ｂを結合している。残りのプーリ５４、５４とケーブル５５ｂとの間には滑り板５７、５７を介在させて、このケーブル５５ｂの動きがこの残りのプーリ５４、５４に伝わらない様にしている。図１７に示した構造は、ケーブル５５ｂが、第一、第二各出力側ディスク２０、２１及び大径の出力歯車２３等、トロイダル型無段変速機を構成する他の部材と干渉する事を防止する為に採用する。尚、入力側ディスクと出力側ディスクとを、それぞれ１個ずつ設けた、所謂シングルキャビティ型のトロイダル型無段変速機の場合も、図１６〜１７に示したたすき掛けのケーブル５５を設ける事で、複数のトラニオンの揺動を同期させる様にしている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様に構成されるトロイダル型無段変速機に組み込むケーブル５５、５５ａ、５５ｂは、故障時に第一、第二各トラニオン２７、２８の揺動を確実に同期させる必要上、或る程度太いものを使用する必要があり、設置スペースを要する事が避けられない。即ち、上記各ケーブル５５、５５ａ、５５ｂは、特性上プーリ５４、５４同士の間に存在する部分は直線状に配置する必要があり、当該部分には他の部材を配置できない。同一のキャビティ内に設置した１対の第一、第二各トラニオン２７、２８の揺動を同期させる為のケーブル５５、５５の場合には、それぞれ対となる入力側ディスク１７、１８と出力側ディスク２０、２１との間に配置できる為、特に問題はないが、異なるキャビティ内に設置した第一、第二各トラニオン２７、２８の揺動を同期させる為のケーブル５５ａ、５５ｂの場合には、設置が困難な場合がある。
【００２４】
例えば、図１６に示した構造の場合には、上記ケーブル５５ａと出力歯車２３との干渉を防止する為、この出力歯車２３の外径をあまり大きくする事ができず、この出力歯車２３と従動歯車５８との間の変速比が限定されてしまう。又、図１７に示した構造の場合には、図示しないケースの内側に第一、第二両出力側ディスク２０、２１及び出力歯車２３を回転自在に支持する為の支持壁２４（図１３）との干渉防止を考慮する必要がある。即ち、上記ケーブル５５ｂは、この支持壁２４との干渉を防止しつつ、異なるキャビティ内に設置した第一、第二各トラニオン２７、２８同士の間に掛け渡す必要があり、構造が面倒になる。
【００２５】
これに対して、実公平４−５２５１２号公報、特開平６−１１７５１５号公報、同７−２４３４９６号公報には、複数のトラニオンの傾斜角度を同期させる機構を、歯車伝達機構により構成する技術が記載されている。但し、これら各公報に記載された従来技術は、各トラニオンに固定した歯車同士を直接噛合させる為に大径の歯車を使用する必要があり、歯車伝達機構の効率的配置が困難であったり（実公平４−５２５１２号公報、特開平７−２４３４９６号公報）、入力側ディスクと出力側ディスクとを１個ずつ設けたシングルキャビティ型のトロイダル型無段変速機のみを対象としており（特開平６−１１７５１５号公報）、大きなトルクの伝達を行なう為のダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機にはそのまま適用できないものであった。
本発明のトロイダル型無段変速機は、上述の様な事情に鑑みて、ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機に実施する場合でも、内部に存在する限られた空間内に容易に設置可能な構造を実現すべく発明したものである。
【００２６】
【課題を解決する為の手段】
本発明のトロイダル型無段変速機のうち、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機は、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互いの内側面同士を対向させた状態で、互いに同心に且つ互いに同期した回転自在に支持された入力側ディスク及び出力側ディスクと、これら入力側ディスクと出力側ディスクとの間部分で、これら各ディスクの中心軸と交差する事はないが、この中心軸の方向に対して直角方向となる捻れの位置に存在する、互いに同心若しくは平行な４本以上で偶数本の枢軸と、これら各枢軸を中心として揺動する複数のトラニオンと、これら各トラニオンの内側面から突出した変位軸と、これら各変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で、上記入力側ディスクの内側面と出力側ディスクの内側面との間に挟持された複数個のパワーローラとを備える。
【００２７】
特に、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機に於いては、上記複数のトラニオン同士の間に、これら各トラニオンの傾斜角度を互いに一致させる歯車伝達機構を設けており、この歯車伝達機構は、上記各枢軸と同心に固定されてこれら各枢軸と共に回転するピニオンと、これら各ピニオン同士の間に配置されてこれら各ピニオンと噛合し、平行移動する事によりこれら各ピニオン同士の間で回転力の伝達を行なって、これら各ピニオン同士の回転方向の位相を同期させる複数のラックとから成るものである。又、これら各ラックは、直動式の転がり軸受により案内されている。更に、この転がり軸受は、ガイド凹部の一方の内側面と、鍔部の片側面との間に設けられている。このうちのガイド凹部は、上記ケーシングの内面に固定したヨークのうちでこれら各ラックに対向する部分に、これら各ラックの変位方向に形成している。一方、上記鍔部は、１対のラック同士を連結する状態でこれら各ラックの中間部に設けられた、連結部の中間部で、上記各ガイド凹部に整合する部分に形成されている。
【００２８】
又、請求項２に記載したトロイダル型無段変速機は、従来から知られているダブルキャビティ型の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互いの内側面同士を対向させた状態で、互いに同心に且つ互いに同期した回転自在に支持された第一、第二外側ディスクと、その内側面を第一外側ディスクの内側面に対向させた状態でこれら第一、第二外側ディスクと同心に、且つこれら第一、第二外側ディスクとは独立した回転自在に支持された第一内側ディスクと、その内側面を第二外側ディスクの内側面に対向させた状態で上記第一内側ディスクと同心に、且つこの第一内側ディスクと同期した回転自在に支持された第二内側ディスクと、上記第一外側ディスクと第一内側ディスクとの間部分で、これら各ディスクの中心軸と交差する事はないが、この中心軸の方向に対して直角方向となる捻れの位置に存在する、互いに同心若しくは平行な４本以上で偶数本の第一枢軸と、これら各第一枢軸を中心として揺動する複数の第一トラニオンと、これら各第一トラニオンの内側面から突出した第一変位軸と、これら各第一変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で、上記第一外側ディスクの内側面と第一内側ディスクの内側面との間に挟持された複数個の第一パワーローラと、上記第二外側ディスクと第二内側ディスクとの間部分で、これら各ディスクの中心軸と交差する事はないが、この中心軸の方向に対して直角方向となる捻れの位置に存在する、互いに同心若しくは平行な４本以上で偶数本の第二枢軸と、これら各第二枢軸を中心として揺動する複数の第二トラニオンと、これら各第二トラニオンの内側面から突出した第二変位軸と、これら各第二変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で、上記第二外側ディスクの内側面と第二内側ディスクの内側面との間に挟持された複数個の第二パワーローラとを備える。
【００２９】
特に、請求項２に記載したトロイダル型無段変速機に於いては、上記複数の第一トラニオン同士の間、上記複数の第二トラニオン同士の間、並びに少なくとも何れかの第一トラニオンと何れかの第二トラニオンとの間に、これら複数ずつの第一、第二トラニオンの傾斜角度を互いに一致させる歯車伝達機構を設けている。そして、これら各歯車伝達機構は、上記各枢軸と同心に固定されてこれら各枢軸と共に回転するピニオンと、これら各ピニオン同士の間に配置されてこれら各ピニオンと噛合し、平行移動する事によりこれら各ピニオン同士の間で回転力の伝達を行なって、これら各ピニオン同士の回転方向の位相を同期させる複数のラックとから成るものである。又、これら各ラックは、直動式の転がり軸受により案内されている。更に、この転がり軸受は、ガイド凹部の一方の内側面と、鍔部の片側面との間に設けられている。このうちのガイド凹部は、上記ケーシングの内面に固定したヨークのうちでこれら各ラックに対向する部分に、これら各ラックの変位方向に形成している。一方、上記鍔部は、１対のラック同士を連結する状態でこれら各ラックの中間部に設けられた、連結部の中間部で、上記各ガイド凹部に整合する部分に形成されている。
【００３０】
【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は、前述した従来のトロイダル型無段変速機と同様の作用に基づき、入力側ディスクと出力側ディスクとの間、或は第一、第二両外側ディスクと第一、第二両内側ディスクとの間で回転力の伝達を行ない、更にトラニオンの傾斜角度を変える事により、これら両ディスクの回転速度比を変える。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、各トラニオンの傾斜角度、或は複数ずつの第一、第二トラニオンの傾斜角度を互いに一致させる為に歯車伝達機構を使用している為、これら各トラニオンの傾斜角度を厳密に一致させる事ができる。又、この歯車伝達機構を、ピニオンとラックとにより構成しているので、このピニオンの径を大きくする事なく、上記歯車伝達機構の構成部材と他の構成部材との干渉防止を有効に図れる等、設計の自由度を高める事ができる。更に、上記ラックを直動式の転がり軸受により支持している為、上記各トラニオンの揺動を、同期させつつしかも軽い力で行なわせる事が可能になる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１〜２は、本発明に関する参考例の第１例を示している。尚、本参考例の構造の特徴は、各第一トラニオン２７、２７の傾斜角度を確実に同期させる為の構造、並びにこれら各第一トラニオン２７、２７の両端部に設けた第一枢軸２９、２９をケーシング５に対し支持する部分の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図１３〜１５に示した従来構造と同様であるから、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、本参考例の特徴部分を中心に説明する。又、各第二トラニオン２８、２８の両端部に設けた第二枢軸３０、３０（図１５）に関しても、上記各第一枢軸２９、２９と同様の構造により、上記ケーシング５に対し支持する様にしている。以下の説明は、上記各第一トラニオン２７、２７をケーシング５に対し支持する部分の構造、並びに第一、第二各トラニオン２７、２８の傾斜角度を互いに一致させる為の構造を中心に行なう。
【００３２】
上記ケーシング５内の互いに対向する部分には１対のヨーク５９、６０を、上記ケーシング５に対し直接、互いに平行に結合固定している。これら各ヨーク５９、６０の四隅部で互いに整合する位置には、それぞれ円形の支持孔３１、３１を形成している。そして、これら各支持孔３１、３１の内側に上記各第一枢軸２９、２９を、それぞれラジアルニードル軸受３６、３６により、揺動及び軸方向に亙る変位自在に支持している。尚、これら各ラジアルニードル軸受３６、３６を構成する各外輪３７、３７の外周面は、それぞれ球状凸面として、上記各第一トラニオン２７、２７の弾性変形に拘らず、上記各ラジアルニードル軸受３６、３６を構成する各ニードル３８、３８の転動面と相手面との当接部にエッヂロードが加わるのを防止している。
【００３３】
即ち、トロイダル型無段変速機の運転時に各第一パワーローラ４５、４５には大きなスラスト荷重が加わり、このスラスト荷重に基づいて上記各第一トラニオン２７、２７は、互いに対向する内側面側が凹面となる方向に弾性変形する。そして、この弾性変形に基づき、上記各第一枢軸２９、２９の中心軸と上記各支持孔３１、３１の中心軸とが、僅かとは言え不一致になる。そこで、この様な場合に上記各外輪３７、３７を上記各支持孔３１、３１内で揺動変位させる事により上記不一致を補償し、上記エッヂロードが加わる事を防止している。
【００３４】
但し、本参考例の構造を採用した場合には、前述の図１３〜１５に示した従来構造の場合とは異なり、前記ヨーク５９、６０が変位する事はないので、上記各第一枢軸２９、２９の中心軸と上記各支持孔３１、３１の中心軸とのずれは限られたものとなる。即ち、上記従来構造の場合には、各ヨーク２６ａ、２６ｂを、それぞれ支持ポスト３３ａ、３３ｂを介してケーシング５に対し、若干の変位自在に支持する事により、互いに対向して設けた１対の第一パワーローラ４５、４５の傾斜角度を互いに一致させる様にしていた。この為、トロイダル型無段変速機の運転時には、各第一枢軸２９、２９の中心軸と各支持孔３１、３１の中心軸とは、各第一トラニオン２７、２７の弾性変形に基づいてずれるだけでなく、上記各ヨーク２６ａ、２６ｂの変位によってもずれる。従って、上記従来構造では、上記各ラジアルニードル軸受３６、３６に、外周面を球状凸面とした外輪３７、３７を設ける事は必須である。これに対して、本参考例の場合には、上記各ヨーク５９、６０が変位する事はない為、上述の様に、上記各第一枢軸２９、２９の中心軸と各支持孔３１、３１の中心軸とのずれは限られたものとなる。従って、上記各ニードル３８、３８にクラウニングを施す等により、上記エッヂロードの発生を防止できるのであれば、上記各ラジアルニードル軸受３６、３６から外輪３７、３７を除く事もできる。
【００３５】
上述の様に、１対のヨーク５９、６０をケーシング５内に支持固定する構造は、本参考例の特徴である、各第一トラニオン２７、２７の傾斜角度を確実に同期させる構造を採用する事により可能になる。即ち、上記１対のヨーク５９、６０をケーシング５内に支持固定した場合には、これら両ヨーク５９、６０が、互いに対向して設けた１対の第一パワーローラ４５、４５の傾斜角度を互いに一致させる機能は持たない。この傾斜角度は、駆動シリンダ５３、５３への圧油の給排に基づく駆動ロッド５１、５１の軸方向変位量により調節するが、この軸方向変位量のみで上記１対の第一パワーローラ４５、４５の傾斜角度を厳密に一致させる事は難しい。又、従来構造の様に、ケーブル５５、５５ａ、５５ｂにより各第一トラニオン２７、２８の傾斜角度を一致させる構造の場合には、これら各ケーブル５５、５５ａ、５５ｂの製造誤差、伸び等により、上記傾斜角度を厳密に一致させる事は難しい。これら各ケーブル５５、５５ａ、５５ｂによる傾斜角度の一致機構は、あくまでも油圧駆動装置の故障時に於ける非常用である。
【００３６】
この為従来構造の場合には、上記各ヨーク２６ａ、２６ｂを変位自在とし、上記各第一パワーローラ４５、４５を、言わばフローティング支持する事により、上記１対の第一パワーローラ４５、４５の傾斜角度を厳密に一致させる様にしていた。これに対して、図示の参考例の様に、上記１対のヨーク５９、６０をケーシング５内に支持固定した場合には、上記各ヨーク５９、６０の変位により上記１対の第一パワーローラ４５、４５の傾斜角度を互いに一致させる事はできない。但し、次述する本参考例の特徴である、各第一トラニオン２７、２７の傾斜角度を確実に同期させる構造、即ち歯車伝達機構６１を採用すれば、これら両第一トラニオン２７、２７に支持した１対の第一パワーローラ４５、４５の傾斜角度を互いに厳密に一致させる事ができて、上記各ヨーク５９、６０をハウジング５内に支持固定する事が可能になる。
【００３７】
上記歯車伝達機構６１を設ける為、一方（図１の下方）のヨーク６０には、凹部６２を設けている。従って、この凹部６２とシリンダケース６３とを重ね合わせた状態で、これら両部材６２、６３同士の間には、上記歯車伝達機構６１を収納する為の空間６４が形成される。そして、この空間６４内に、図２に全体構成を示す様な歯車伝達機構６１を収納している。この歯車伝達機構６１は、矩形の角部に配置した４個のピニオン６５、６５と、隣り合うピニオン６５、６５同士の間に配置した、それぞれが伝達ギヤである、１対ずつ合計４個のラック６６、６７とから成る。このうちの各ピニオン６５、６５は、第一トラニオン２７、２７の端部に設けた第一枢軸２９、２９及び第二トラニオン２８、２８の端部に設けた第二枢軸３０、３０（第二トラニオン２８、２８及び第二枢軸３０、３０に関しては、従来構造を示す図１５参照）の先端部に形成した、外周面の断面形状が小判形等の非円筒部６８、６８に外嵌固定している。従って、上記各第一、第二トラニオン２７、２８は、上記各ピニオン６５、６５と同期して回転する。尚、これら各ピニオン６５、６５は、上記各トラニオン２７、２７の揺動を同期させる為のものであるから、歯を全周に亙り設ける必要はなく、必要部分にのみ設けて、小型・軽量化及び加工作業の簡略化を図る。但し、この場合でも、歯のできばえを測定するオーバピン測定を行なう事を考慮して、全周の１８０度以上に歯を設ける事が好ましい。
【００３８】
又、上記各ラック６６、６７は、それぞれ上記空間６４内に、それぞれの歯を形成した方向に亙る平行移動のみ自在に支持している。即ち、第一キャビティ３４内に存在する１対の第一トラニオン２７、２７同士の傾斜角度、並びに第二キャビティ３５内に存在する１対の第二トラニオン２８、２８同士の傾斜角度を一致させる為のラック６６、６６は、入力軸１ａの軸方向（図１の表裏方向、図２の上下方向）に亙る変位のみ自在に、上記空間６４内に設けている。この為に図示の参考例では、上記各ラック６６、６６の片側面に形成したガイド凸部６９と、上記凹部６２の底面に形成したガイド溝７０とを係合させている。又、上記各ラック６６、６６の他側面には摺動凸部７１を形成すると共に、この摺動凸部７１を前記シリンダケース６３に摺接させて、上記各ラック６６、６６が倒れ方向に変位する事を防止している。
【００３９】
又、第一キャビティ３４内に存在する１対の第一トラニオン２７、２７と第二キャビティ３５内に存在する１対の第二トラニオン２８、２８との傾斜角度を一致させる為のラック６７、６７は、入力軸１ａの軸方向に対して直角な方向（図１〜２の左右方向）に亙る変位のみ自在に、上記空間６４内に設けている。この為に図示の参考例では、上記各ラック６７、６７の片側面に形成したガイド凸部７２、７２と、上記凹部６２の底面に形成したガイド溝７３、７３とを係合させている。特に、第一、第二キャビティ３４、３５間で第一、第二トラニオン２７、２８の傾斜角度を同期させる為のラック６７、６７は、同一のキャビティ３４、３５内で上記各第一、第二トラニオン２７、２８同士の傾斜角度を同期させる為のラック６６、６６に比べて幅広である。従って、上記ガイド凸部７２、７２及びガイド溝７３、７３は、上記各ラック６７、６７毎に１対ずつ設けている。摺動凸部７７、７７を設けて各ラック６７、６７の倒れ防止を図る点は、上記各ラック６６、６６の場合と同様である。
【００４０】
尚、上記各ラック６６、６７の幅方向両端部でラック歯を形成した部分の長さ寸法（各ラック６６、６７の変位方向に関する寸法）を、中間部の長さ寸法よりも大きくしているのは、上記各ラック６６、６７の中間部が、第一、第二出力側ディスク２０、２１、出力歯車２３等の他の構成部材と干渉するのを防止する為である。尚、上記各ラック６６、６７を一方向にのみ平行移動自在に支持する構造としては、図示の構造に限らず、従来から知られている各種構造を採用できる。例えば、上記各ラック６６、６７に、それぞれの変位方向に長い長孔を形成し、上記空間６４内に、対応するラック６６、６７の変位方向に離隔してそれぞれ複数本ずつ固設したガイドピンを、上記長孔に係合させる事もできる。この場合に、上記各ラック６６、６７の中間部の長さ寸法を確保できないのであれば、上記長孔は当該ラック６６、６７の幅方向両端部に形成する。
【００４１】
それぞれを上述の様に第一、第二トラニオン２７、２８の端部又は空間６４内に支持したピニオン６５、６５とラック６６、６７とは、これら各ピニオン６５、６５の外周縁に形成した歯と各ラック６６、６７の両側縁に形成した歯とを互いに噛合させた状態に組み合わせて、前記歯車伝達機構６１を構成する。この歯車伝達機構６１は、バックラッシュを極力抑えたものとしている。従って、これら各ピニオン６５、６５を固定した各第一、第二トラニオン２７、２８、並びにこれら各第一、第二トラニオン２７、２８に支持した各第一、第二パワーローラ４５、４６の傾斜角度を、互いに厳密に一致させる事ができる。
【００４２】
又、図１の中央上部に設けたストッパプレート７４は、上記各第一トラニオン２７、２７の傾斜角度が過大になるのを防止する為のもので、各第一パワーローラ４５、４５の周面９ａ、９ａと第一入力側ディスク１７の内側面２ａ及び第一出力側ディスク２０の内側面４ａとの当接部に潤滑油を吹き付ける為のノズル駒７５の周囲に支持している。尚、この様なノズル駒７５及びストッパプレート７４は、第一キャビティ３４内だけでなく、第二キャビティ３５内にも設けている。
【００４３】
以上に述べた通り、本参考例のトロイダル型無段変速機の場合には、歯車伝達機構６１により各第一パワーローラ４５、４５の傾斜角度を互いに一致させる為、これら各第一パワーローラ４５、４５の周面９ａ、９ａと各ディスク１７、２０の内側面２ａ、４ａとの当接部で著しい滑りが発生するのを防止して、トロイダル型無段変速機の効率を十分に確保できる。又、この様な歯車伝達機構６１を、ピニオン６５、６５とラック６６、６７とにより構成しているので、これら各ピニオン６５、６５の径を大きくする事なく、上記歯車伝達機構６１の構成部材と、出力歯車２３、第一、第二出力側ディスク２０、２１等、他の構成部材との干渉防止を有効に図れる等、設計の自由度を高める事ができる。又、前述の図１６〜１７に示した従来構造の様に、複数本のケーブル５５、５５ａ、５５ｂによる構造とは異なり、歯車伝達機構６１の場合には、総てのピニオン６５、６５及びラック６６、６７を同一平面上に設ける事ができる。この為、上記傾斜角度を一致させる為の機構を組み込む為に要する高さ寸法を小さくして、ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機の小型・軽量化を図れる。又、上記歯車伝達機構６１を前記空間６４内に予め組み付けておける為、ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機の組立性の向上を図れる。
【００４４】
更に、図示の参考例では、前記ヨーク５９、６０を、前記ケーシング５の内面に直接支持固定している。この為、前述した従来構造で必要としていた支持ポスト３３ａ、３３ｂが不要になる等、部品点数の低減による、部品製作、部品管理、組立作業の簡略化を図ると同時に、高さ寸法を小さくして、耐久性を確保しつつ、より一層の小型・軽量化を図れる。
【００４５】
尚、図示の参考例では、各ピニオン６５、６５を第一、第二トラニオン２７、２８の端部に設けた第一、第二枢軸２９、３０の先端部に形成した非円筒部６８、６８に外嵌固定している。この為、変速比を変えるべく、上記第一、第二トラニオン２７、２８を第一、第二枢軸２９、３０の軸方向に変位させる際には、上記各ピニオン６５、６５の歯面と、ラック６６、６７の歯面とが摺動する。この摺動に伴う摩擦が大きくなると、上記変速比の変更を円滑に行なえなくなる可能性がある。そこで、この様な問題を防止する為に、上記各ピニオン６５、６５を上記第一、第二枢軸２９、３０の先端部に、ボールスプラインを介して、軸方向に亙る変位のみ自在に支持する事もできる。
【００４６】
次に、図３は、本発明に関する参考例の第２例を示している。本参考例の場合には、それぞれ１対ずつ、合計４本の第一、第二枢軸２９、３０にそれぞれ固定したピニオン６５、６５をそれぞれアイドル歯車７６、７６に噛合させると共に、これら４個のアイドル歯車７６、７６同士を互いに噛合させている。本参考例の場合には、これら各アイドル歯車７６、７６が伝達ギヤに相当する。この様な本参考例の構造の場合も、１対ずつ合計４個の第一、第二トラニオン２７、２８の傾斜角度を厳密に一致させて、上述した参考例の第１例の場合と同様の作用・効果を奏する事ができる。
【００４７】
次に、図４は、本発明に関する参考例の第３例を示している。本参考例の場合には、それぞれ１対ずつ、合計４本の第一、第二枢軸２９、３０にそれぞれ固定したピニオン６５ａ、６５ｂ同士の間に、それぞれ２個ずつのアイドル歯車７６ａ、７６ｂを配置して、これら各ピニオン６５ａ、６５ｂとアイドル歯車７６ａ、７６ｂとを互いに噛合させている。本参考例の場合には、これら各アイドル歯車７６ａ、７６ｂが伝達ギヤに相当する。この様な本例の構造の場合も、１対ずつ合計４個の第一、第二トラニオン２７、２８の傾斜角度を厳密に一致させて、前述した参考例の第１例及び上述した参考例の第２例の場合と同様の作用・効果を奏する事ができる。
【００４８】
次に、図５〜１０は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例の場合には、共に歯車伝達機構６１ａを構成し、それぞれが隣り合うピニオン６５、６５同士の間に配置した、それぞれが伝達ギヤである、１対ずつ合計４個のラック６６ａ、６７ａをヨーク６０ａに対して、直動式の転がり軸受（リニアベアリング）７８ａ、７８ｂにより、平行移動自在に支持している。即ち、ケーシング５の内面に固定したヨーク６０ａの下面で上記各ラック６６ａ、６７ａに対向する部分に、これら各ラック６６ａ、６７ａ毎に２本ずつ、合計８本のガイド凹部７９ａ、７９ｂを、それぞれラック６６ａ、６７ａの変位方向に形成している。
【００４９】
又、上記各ラック６６ａ、６７ａの中間部に設けた連結部８０ａ、８０ｂの中間部で、上記各ガイド凹部７９ａ、７９ｂに整合する部分には、それぞれガイド鍔部８１ａ、８１ｂを形成している。これら各ガイド鍔部８１ａ、８１ｂの厚さは、上記各ガイド凹部７９ａ、７９ｂの幅よりも少し小さくし、これら各ガイド鍔部８１ａ、８１ｂをこれら各ガイド凹部７９ａ、７９ｂ内に、緩く挿入している。そして、これら各鍔部８１ａ、８１ｂの片側面とこれら各ガイド凹部７９ａ、７９ｂの一方の内側面との間に、上記各転がり軸受７８ａ、７８ｂを設けている。これら各転がり軸受７８ａ、７８ｂはそれぞれ、硬質金属板製のレース８２、８２と、複数本のニードル８３、８３と、保持器８４、８４とから構成している。
【００５０】
尚、これらニードル８３、８３と保持器８４、８４とは、組み付け作業の容易化を図るべく、一体に取り扱える様にしている。この為には、上記各保持器８４、８４を金属製の板材により構成し、上記各ニードル８３、８３を保持する為のポケット８８、８８の縁部をステーキングした後に上記板材を熱処理硬化させる。上記各ニードル８３、８３は、この様にして造った保持器８４、８４のポケット８８、８８内に、これら各ポケット８８、８８の縁部の間隔を弾性的に広げつつ押し込んで、上記各保持器８４、８４に、不用意に分離しない様に組み付ける。又、上記各レース８２、８２は、上記各転がり軸受７８ａ、７８ｂの設置部分のがたつきをなくすべく、適正な厚さを有するものを選択使用する。勿論、上記各鍔部８１ａ、８１ｂの他面と上記各ガイド凹部７９ａ、７９ｂの他方の内側面との間には隙間を介在させて、これら両面同士が摩擦し合う事を防止する。この様な転がり軸受７８ａ、７８ｂは、上記各ラック６６ａ、６７ａ毎に２組ずつ、当該ラック６６ａ、６７ａに設けた各鍔部８１ａ、８１ｂを両側から挟む位置に（或は図示の場合とは逆に、各鍔部８１ａ、８１ｂが転がり軸受７８ａ、７８ｂを両側から挟む位置に）配置している。
【００５１】
従って、上記各ラック６６ａ、６７ａは上記ヨーク６０ａに対し、上記各ガイド凹部７９ａ、７９ｂの方向、即ち、各ラック６６ａ、６６ａに関しては図７の上下方向、各ラック６７ａ、６７ａに関しては図７の左右方向に、傾斜したりする事なく、軽い力で円滑に変位自在である。又、これら各ラック６６ａ、６７ａに、変位方向に対し直角方向の力が加わった場合には、当該ラック６６ａ、６７ａに付設した１対の転がり軸受７８ａ、７８ｂのうちの何れか一方の転がり軸受７８ａ、７８ｂが上記力を支承し、上記各ラック６６ａ、６７ａの円滑な変位を補償する。尚、上記ヨーク６０ａの一部で上記各ガイド凹部７９ａ、７９ｂに整合する部分には給油孔８５、８５を形成して、上記各転がり軸受７８ａ、７８ｂ部分への潤滑油（トラクションオイル）の供給を自在としている。
【００５２】
上述の様な本例の構造により、上記各ラック６６ａ、６７ａの変位を円滑に行なわせて、ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機を構成する４本のトラニオン２７（２８）の揺動を、同期させつつしかも軽い力で行なわせる事が可能になる。又、上記各ガイド凹部７９ａ、７９ｂと上記各鍔部８１ａ、８１ｂとを利用して、上記各トラニオン２７（２８）の揺動角度を規制する事も、容易に行なえる。即ち、これら各トラニオン２７（２８）は、最大値を越えて揺動変位する事を阻止する必要がある。一方、上記各鍔部８１ａ、８１ｂは、上記各ガイド凹部７９ａ、７９ｂの内側でのみ、変位自在である。そこで、本例の場合には、図１０に示す様に、上記各トラニオン２７（２８）が最大限度まで揺動変位した状態で、上記各鍔部８１ａ、８１ｂが上記各ガイド凹部７９ａ、７９ｂの端部にまで変位する様にしている。
【００５３】
尚、図１０は、上記各トラニオン２７（２８）が、最大増速側に変位した状態を示しているが、最大減速側に変位した場合には、上記各鍔部８１ａ、８１ｂが上記各ガイド凹部７９ａ、７９ｂの反対側端部に突き当たる。上記各転がり軸受７８ａ、７８ｂは、この様に上記各鍔部８１ａ、８１ｂが上記各ガイド凹部７９ａ、７９ｂの反対側端部に突き当たった状態でも、これら各鍔部８１ａ、８１ｂをバックアップできる程度の長さを有する。尚、本例の場合には、変速比を変える際に前記各ピニオン６５、６５は、上記各ラック６６ａ、６７ａに対し、枢軸５、５の軸方向（図５の上下方向、図７、１０の表裏方向）に亙り変位する。この変位量は、中立位置を中心として±２mm程度になるが、この変位を円滑に行なわせる為、上記各ピニオン６５、６５と上記各ラック６６ａ、６７ａとの噛合部には、上記各トラニオン６、６の揺動を同期させる事に支障が生じない程度の範囲で、適正なバックラッシュを介在させる。勿論、前述した様に、上記各ピニオン６５、６５を上記各トラニオン２７（２８）の端部に、ボールスプラインにより支持する事で、バックラッシュを不要とする事もできる。
【００５４】
更に、図示の例では、各トラニオン２７（２８）の軸方向変位並びに揺動変位も、軽い力で円滑に行なえる様にしている。即ち、ケーシング５の内面に互いに平行な状態で固定した各ヨーク５９ａ、６０ａの互いに整合する位置に形成した支持孔３１、３１にラジアルニードル軸受３６ａ、３６ａを、それぞれボールスプライン８６、８６により、軸方向に亙る円滑な変位自在に設けている。従って、上記各トラニオン２７（２８）の軸方向変位は上記各ボールスプライン８６、８６により、同じく揺動変位は上記各ラジアルニードル軸受３６ａ、３６ａにより、それぞれ円滑に行なわれる。上記各ピニオン６５、６５は、上記各ボールスプライン８６、８６の下方に設けている。従って、これら各ボールスプライン８６、８６を潤滑した潤滑油が、そのまま上記各ピニオン６５、６５に向けて流下し、これら各ピニオン６５、６５を潤滑する。尚、図７でヨーク６０ａの中央部に設けた凹部８７は、ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機を構成する１対の出力側ディスク２０、２１（図１３参照）の外周縁部との干渉を防止する為に設けたもので、図７の左右方向中央部が深く、両側部分が浅い、円弧形の断面形状を有する。
【００５５】
【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為、トロイダル型無段変速機の小型・軽量化、性能の向上が容易になる等、設計の自由度が向上し、大きなトルクの伝達が可能なダブルキャビティ型の無段変速機の実用化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に関する参考例の第１例を示す、図１３のＡ−Ａ断面に相当する図。
【図２】歯車伝達機構を取り出して図１の下方から見た図。
【図３】 本発明に関する参考例の第２例を示す、図２と同様の図。
【図４】同じく第３例を示す、図２と同様の図。
【図５】 本発明の実施の形態の１例を示す、図１３のＡ−Ａ断面に相当する図。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図。
【図７】図５の下側のヨークと歯車伝達機構とを取り出して、図５の上方から見た透視平面図。
【図８】 本発明の実施の形態の１例に組み込む転がり軸受を図５の側方から見た状態で示す図。
【図９】図８のＣ−Ｃ断面図。
【図１０】図７の左下部を、最大増速時の状態で示す図。
【図１１】従来から知られているトロイダル型無段変速機の基本的構成を、最大減速時の状態で示す側面図。
【図１２】同じく最大増速時の状態で示す側面図。
【図１３】従来の具体的構造の１例を示す断面図。
【図１４】図１３のＡ−Ａ断面図。
【図１５】同Ｄ−Ｄ断面図。
【図１６】従来から知られた、ケーブルによりトラニオンの傾斜角度を一致させる機構の第１例を示す断面図。
【図１７】同第２例を示す断面図。
【符号の説明】
１、１ａ 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 ケーシング
６ 枢軸
７ トラニオン
８ 変位軸
９ パワーローラ
９ａ 周面
１０ 押圧装置
１１ カム板
１２ 保持器
１３ ローラ
１４ カム面
１５ カム面
１６ 伝達軸
１７ 第一入力側ディスク
１８ 第二入力側ディスク
１９ ボールスプライン
２０ 第一出力側ディスク
２１ 第二出力側ディスク
２２ スリーブ
２３ 出力歯車
２４ 支持壁
２５ 転がり軸受
２６ａ、２６ｂ ヨーク
２７ 第一トラニオン
２８ 第二トラニオン
２９ 第一枢軸
３０ 第二枢軸
３１ 支持孔
３２ 係止孔
３３ａ、３３ｂ 支持ポスト
３４ 第一キャビティ
３５ 第二キャビティ
３６、３６ａ ラジアルニードル軸受
３７ 外輪
３８ ニードル
３９ 円孔
４０ 第一変位軸
４１ 第二変位軸
４２ 支持軸部
４３ 枢支軸部
４４ ラジアルニードル軸受
４５ 第一パワーローラ
４６ 第二パワーローラ
４７ ラジアルニードル軸受
４８ スラスト玉軸受
４９ スラスト軸受
５０ 外輪
５１ 駆動ロッド
５２ 駆動ピストン
５３ 駆動シリンダ
５４ プーリ
５５、５５ａ、５５ｂ ケーブル
５６ 止め具
５７ 滑り板
５８ 従動歯車
５９、５９ａ ヨーク
６０、６０ａ ヨーク
６１、６１ａ 歯車伝達機構
６２ 凹部
６３ シリンダケース
６４ 空間
６５、６５ａ、６５ｂ ピニオン
６６、６６ａ ラック
６７、６７ａ ラック
６８ 非円筒部
６９ ガイド凸部
７０ ガイド溝
７１ 摺動凸部
７２ ガイド凸部
７３ ガイド溝
７４ ストッパプレート
７５ ノズル駒
７６、７６ａ、７６ｂ アイドル歯車
７７ 摺動凸部
７８ａ、７８ｂ 転がり軸受
７９ａ、７９ｂ ガイド凹部
８０ａ、８０ｂ 連結部
８１ａ、８１ｂ ガイド鍔部
８２ レース
８３ ニードル
８４ 保持器
８５ 給油孔
８６ ボールスプライン
８７ 凹部
８８ ポケット

Claims (4)

1. ケーシングと、このケーシングの内側に互いの内側面同士を対向させた状態で、互いに同心に且つ互いに同期した回転自在に支持された入力側ディスク及び出力側ディスクと、これら入力側ディスクと出力側ディスクとの間部分で、これら各ディスクの中心軸と交差する事はないが、この中心軸の方向に対して直角方向となる捻れの位置に存在する、互いに同心若しくは平行な４本以上で偶数本の枢軸と、これら各枢軸を中心として揺動する複数のトラニオンと、これら各トラニオンの内側面から突出した変位軸と、これら各変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で、上記入力側ディスクの内側面と出力側ディスクの内側面との間に挟持された複数個のパワーローラとを備えたトロイダル型無段変速機に於いて、上記複数のトラニオン同士の間に、これら各トラニオンの傾斜角度を互いに一致させる歯車伝達機構を設けており、この歯車伝達機構は、上記各枢軸と同心に固定されてこれら各枢軸と共に回転するピニオンと、これら各ピニオン同士の間に配置されてこれら各ピニオンと噛合し、平行移動する事によりこれら各ピニオン同士の間で回転力の伝達を行なって、これら各ピニオン同士の回転方向の位相を同期させる複数のラックとから成るものであり、これら各ラックは、直動式の転がり軸受により案内されており、この転がり軸受は、上記ケーシングの内面に固定したヨークのうちでこれら各ラックに対向する部分にこれら各ラックの変位方向に形成した、ガイド凹部の一方の内側面と、１対のラック同士を連結する状態でこれら各ラックの中間部に設けられた連結部の中間部で上記各ガイド凹部に整合する部分に形成されて、これらガイド凹部内に緩く挿入された、鍔部の片側面との間に設けられている事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
2. ケーシングと、このケーシングの内側に互いの内側面同士を対向させた状態で、互いに同心に且つ互いに同期した回転自在に支持された第一、第二外側ディスクと、その内側面を第一外側ディスクの内側面に対向させた状態でこれら第一、第二外側ディスクと同心に、且つこれら第一、第二外側ディスクとは独立した回転自在に支持された第一内側ディスクと、その内側面を第二外側ディスクの内側面に対向させた状態で上記第一内側ディスクと同心に、且つこの第一内側ディスクと同期した回転自在に支持された第二内側ディスクと、上記第一外側ディスクと第一内側ディスクとの間部分で、これら各ディスクの中心軸と交差する事はないが、この中心軸の方向に対して直角方向となる捻れの位置に存在する、互いに同心若しくは平行な４本以上で偶数本の第一枢軸と、これら各第一枢軸を中心として揺動する複数の第一トラニオンと、これら各第一トラニオンの内側面から突出した第一変位軸と、これら各第一変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で、上記第一外側ディスクの内側面と第一内側ディスクの内側面との間に挟持された複数個の第一パワーローラと、上記第二外側ディスクと第二内側ディスクとの間部分で、これら各ディスクの中心軸と交差する事はないが、この中心軸の方向に対して直角方向となる捻れの位置に存在する、互いに同心若しくは平行な４本以上で偶数本の第二枢軸と、これら各第二枢軸を中心として揺動する複数の第二トラニオンと、これら各第二トラニオンの内側面から突出した第二変位軸と、これら各第二変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で、上記第二外側ディスクの内側面と第二内側ディスクの内側面との間に挟持された複数個の第二パワーローラとを備えたトロイダル型無段変速機に於いて、上記複数の第一トラニオン同士の間、上記複数の第二トラニオン同士の間、並びに少なくとも何れかの第一トラニオンと何れかの第二トラニオンとの間に、これら複数ずつの第一、第二トラニオンの傾斜角度を互いに一致させる歯車伝達機構を設けており、これら各歯車伝達機構は、上記各枢軸と同心に固定されてこれら各枢軸と共に回転するピニオンと、これら各ピニオン同士の間に配置されてこれら各ピニオンと噛合し、平行移動する事によりこれら各ピニオン同士の間で回転力の伝達を行なって、これら各ピニオン同士の回転方向の位相を同期させる複数のラックとから成るものであり、これら各ラックは、直動式の転がり軸受により案内されており、この転がり軸受は、上記ケーシングの内面に固定したヨークのうちでこれら各ラックに対向する部分にこれら各ラックの変位方向に形成した、ガイド凹部の一方の内側面と、１対のラック同士を連結する状態でこれら各ラックの中間部に設けられた連結部の中間部で上記各ガイド凹部に整合する部分に形成されて、これらガイド凹部内に緩く 挿入された、鍔部の片側面との間に設けられている事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
3. ヨークが、各トラニオンの両端部に設けた枢軸よりもこれら各トラニオンの外側寄り部分でケーシング内に固定されており、ラックが、上記ヨークと、これら各トラニオンを上記各枢軸の軸方向に変位させる為のピストンを収納したシリンダケースとの間に設けられている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したトロイダル型無段変速機。
4. 各トラニオンが最大限度まで揺動変位した状態で、各鍔部が各ガイド凹部の端部にまで変位する事により、上記各トラニオンの揺動角度を規制する、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したトロイダル型無段変速機。

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