JP4196486B2 - トロイダル形無段変速装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、自動車などの車両の動力の伝達などに用いられるトロイダル形無段変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両の動力の伝達などに用いられる変速装置として、例えば、特表平６―５０２４７６号に示されたトロイダル形無段変速装置が用いられる。この種のトロイダル形無段変速装置は、エンジンを含む駆動源により回転駆動される入力軸と、この入力軸に連動して回転するように支持された入力ディスクと、この入力ディスクに相対して配された出力ディスクと、これらの入出力ディスクの間に設けられたパワーローラと、入出力ディスクを互いに近付ける方向に入出力ディスクのうち少くとも一方を押圧する押圧機構と、を備えている。
【０００３】
入力ディスクは、エンジンを含む駆動源によって回転駆動される。出力ディスクは、入力ディスクの回転に基く動力をパワーローラなどを介して伝達される。パワーローラは、入力ディスクと出力ディスクとの間に揺動自在に設けられかつ双方のディスクに転接する。パワーローラが、その傾き角度を変化させることで、トロイダル形無段変速装置の減速比を変化させることができる。
【０００４】
前記押圧機構は、前記入出力ディスクを互いに近づける方向に押圧して、前記駆動源から供給される回転駆動力を、入力ディスク、パワーローラ及び出力ディスクなどを介して出力軸に伝達する。
【０００５】
前記押圧機構として、ローディングカム機構が用いることがある。このローディングカム機構は、前記入力軸に支持されたローディングカムと、カムローラと、を備えている。ローディングカムは、前記入力ディスクの背面に設けられている。カムローラは、ローディングカムと入力ディスクとの間に配されている。カムローラは、入力軸の軸線に対し略直交する軸線回りに回転自在に設けられている。ローディングカムは、エンジンを含む駆動源によって回転されるようになっている。駆動源によってローディングカムが回転すると、入出力ディスクを互いに近づける方向に、入力ディスクがカムローラを介して押圧される。
【０００６】
前記ローディングカム機構は、駆動源から供給される入力トルクに比例した押圧力で前記入力ディスクを出力ディスクに向かって押圧する。このため、ローディングカム機構は、前記駆動源からの入力トルクのみによって前記入力ディスクを押圧する押圧力を設定することができるので、コンピュータなどによって制御される必要が生じない。このため、ローディングカム機構を用いるとトロイダル形無段変速装置の構造が比較的単純にできるというメリットがあった。
【０００７】
また、前記トロイダル形無段変速装置の押圧機構として、前述した特表平６―５０２４７６号に示されたトロイダル形無段変速装置のように、油圧ローディング機構を用いることがある。この油圧ローディング機構は、油圧駆動源と、この油圧駆動源と連結したシリンダと、このシリンダ内に収容されたピストンとしての入力ディスクの背面などを備えている。油圧駆動源から供給される加圧流体としての加圧油の圧力によって、入力ディスクの背面などを介してこの入力ディスクを入出力ディスクが互いに近づく方向に押圧する。前述した特表平６―５０２４７６号に示されたトロイダル形無段変速装置は、前記シリンダを一つのみ備えている。
【０００８】
前記油圧ローディング機構は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）などの周知の制御装置によって、前述した押圧力が、適切な力となるように制御される。このとき、制御装置は、適切な押圧力を前述した入力トルク、変速比、回転数及び潤滑剤の温度などから求める。したがって、油圧ローディング機構を用いることによって、トロイダル形無段変速装置の動力の伝達効率の低下を抑制できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記入出力ディスク双方とパワーローラとの間の動力の伝達効率は、駆動源からの入力トルク、トロイダル形無段変速装置の変速比、入力ディスクの回転数及びトロイダル形無段変速装置の潤滑剤の温度などのさまざまな条件によって変化する。
【００１０】
前記ローディングカム機構を用いると、前記押圧力は、前述した変速比、回転数及び潤滑剤の温度などの条件などに関係なく定まってしまう。このため、このローディングカム機構を押圧機構として用いると、常に、最適な押圧力によって、入出力ディスクを互いに近づける方向に押圧できるとはいえない。
【００１１】
例えば、ハーフトロイダル形無段変速装置では、図４に示すように、駆動源からの入力トルクが一定の場合において変速比が変化すると、前記ローディングカム機構が生じる押圧力が図中一点鎖線Ｆａｃで示すように略一定となるのに対し、適切な押圧力は図中の実線Ｆａｎ１で示すように上に凸の曲線となる。
【００１２】
また、フルトロイダル形無段変速装置では、図５に示すように、駆動源からの入力トルクが一定の場合において変速比が変化すると、前記ローディングカム機構が生じる押圧力が図中一点鎖線Ｆａｃで示すように略一定となるのに対し、適切な押圧力は図中の実線Ｆａｎ２で示すように右肩下がりの曲線となる。
【００１３】
このように、前記ローディングカム機構を用いると、図中の一点鎖線Ｆａｃと実線Ｆａｎ１，Ｆａｎ２との差として表されるように、適切な押圧力より過大な押圧力を発生することとなる。このため、トロイダル形無段変速装置の動力の伝達効率が低下する傾向となっていた。フルトロイダル形無段変速装置の場合は、特に、動力の伝達効率の低下が大きかった。
【００１４】
また、押圧機構は、駆動源からの入力トルクが大きくなると、入出力ディスクを互いに近づける方向に押圧する押圧力を大きくする必要が生じる。このため、前述した油圧ローディング機構を用いた特表平６―５０２４７６号に示されたトロイダル形無段変速装置においては、駆動源からの入力トルクが大きくなると、シリンダ内に供給する加圧油の圧力を高くする必要があった。
【００１５】
前述した押圧力を大きくする際にシリンダ内に供給される加圧油の圧力が高くなるため、入力ディスクとシリンダとの間の摺動抵抗が増加して、動力の損失が大きくなる傾向となっていた。したがって、トロイダル形無段変速装置の動力の伝達効率が低下する傾向となっていた。
【００１６】
また、シリンダ内に高い圧力の加圧油を供給する必要があるため、加圧油を供給するための加圧油供給装置が大型化する傾向となり、トロイダル形無段変速装置自体も大型化する傾向となっていた。
【００１７】
一方、シリンダ内に供給する加圧油の圧力を抑制するために、加圧油からの圧力が作用する入力ディスクの受圧面積を拡大することも考えられる。この場合、入力ディスクの外径などを大きくする必要が生じる。したがって、トロイダル形無段変速装置自体が大型化するとともに、入力ディスクなどの製造コストが高騰する傾向となっていた。
【００１８】
したがって本発明の目的は、動力の伝達効率の低下を抑制できかつ大型化を抑制することが可能なトロイダル形無段変速装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のトロイダル形無段変速装置は、駆動源により回転駆動され軸線方向に移動可能な入力軸と、前記入力軸に連動して回転しかつ前記入力軸の軸線方向に移動可能な第１の入力ディスクとこの入力ディスクに相対して配された第１の出力ディスクとを有する第１のキャビティと、前記入力軸に連動して回転する第２の入力ディスクとこの入力ディスクに相対して配された第２の出力ディスクとを有する第２のキャビティと、加圧油が供給される第１の油圧室と第２の油圧室とを備えた油圧ローディング機構であって、前記第１の油圧室は、前記入力軸と共に前記軸線方向に移動可能な第１の円板部材と前記入力軸に対して前記軸線方向に移動可能な前記第１の入力ディスクとの間に形成され、前記第２の油圧室は、前記入力軸と共に前記軸線方向に移動可能なシリンダと前記第１の入力ディスクと共に前記軸線方向に移動可能な第２の円板部材との間に形成され、前記加圧油が前記第１の油圧室内に供給されると前記第１の円板部材と前記第１の入力ディスクとが互いに離れる方向に前記第１の入力ディスクが移動することにより前記第１の入力ディスクを前記第１の出力ディスクに向かって押圧し、かつ、前記加圧油が前記第２の油圧室内に供給されることにより前記第２の円板部材と前記シリンダとが離れる方向に前記シリンダと前記第２の円板部材を移動させる油圧ローディング機構と、前記油圧ローディング機構が前記第１の入力ディスクを前記第１の出力ディスクに向かって押圧する際に、前記第２の入力ディスクと前記第２の出力ディスクとが互いに近づく方向に前記第２の入力ディスクを変位させる連動部とを備え、前記入力軸が前記第１および第２の出力ディスクに対して前記軸線方向に移動自在であり、前記第１の円板部材は、前記第１の油圧室に前記加圧油が供給された状態において前記第１および第２の出力ディスクから遠ざかる方向に前記入力軸と共に移動することにより前記連動部を介して前記第２の入力ディスクを前記第２の出力ディスクに向けて押圧し、前記第２の円板部材は、前記第２の油圧室に前記加圧油が供給された状態において前記第１および第２の出力ディスクに近付く方向に移動することにより前記第１の入力ディスクを前記第１の出力ディスクに向けて押圧することを特徴としている。
【００２０】
請求項２に記載の本発明のトロイダル形無段変速装置は、請求項１記載のトロイダル形無段変速装置において、前記第１の油圧室と第２の油圧室との間に流体密に保たれた空気室が設けられ、かつこの空気室に外部と連通する連通穴が開口したことを特徴としている。
【００２１】
請求項１に記載されたトロイダル形無段変速装置は、押圧機構が、加圧油が供給されることによって入出力ディスクを互いに近づける方向に押圧する第１の油圧室と第２の油圧室とを備えている。このように、加圧油が供給される油圧室を複数備えているため、加圧油の圧力が作用する受圧面積を大きくすることが可能となる。
【００２２】
このため、これらの油圧室内に供給する加圧油の圧力を抑制することが可能となる。したがって、加圧油を供給する加圧油供給装置の大型化を抑制することが可能となるとともに、入出力ディスクを押圧する際の摺動抵抗を抑制でき動力の伝達効率の低下を抑制することが可能となる。また、連動部が、押圧機構が一方のキャビティの入出力ディスクを互いに近づける方向に押圧する際に他方のキャビティの入出ディスクを互いに近づける方向に連動して変位させる。このため、一つの押圧機構によって、第１及び第２双方のキャビティの入出力ディスクに押圧力を発生させることが可能となる。したがって、トロイダル形無段変速装置自体の大型化を抑制することが可能となる。
【００２３】
請求項２に記載されたトロイダル形無段変速装置は、押圧機構の第１のピストンと第２のピストンとの間に設けられた空気室が外部と連通する連通穴を備えている。
【００２４】
このため、第１の油圧室及び第２の油圧室の内部それぞれに加圧油が供給されて、入出力ディスクなどが移動する際に、空気室内の空気などの出入りがスムーズになって、これらの入出力ディスクの移動がスムーズに行われる。したがって、トロイダル形無段変速装置の効率の低下や機能の妨げを防ぐことが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態を図１及び図２を参照して説明する。
【００２６】
図１はトロイダル形無段変速装置としてのダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置３０を備えた自動車用トランスミッション３１の一部を示す断面図であり、図２はこのトロイダル形無段変速装置３０の押圧機構としての油圧ローディング機構６を示す断面図である。
【００２７】
自動車用トランスミッション３１は、図１に示すように、ダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置３０を備えている。ダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置３０は、図１に示すように、エンジン等を含む駆動源Ｅによって回転駆動される入力軸１と、一対の入力ディスク２ａ，２ｂと、一対の出力ディスク３ａ，３ｂと、複数のパワーローラ１０と、押圧機構としての油圧ローディング機構６と、を備えている。
【００２８】
入力ディスク２ａ，２ｂは、入力軸１に、この入力軸１の軸線Ｐに沿って互いに間隔を有して配されている。入力ディスク２ａ，２ｂは、互いに対向した状態で支持されている。入力ディスク２ａ，２ｂは互いに同軸的に配されている。入力ディスク２ａ，２ｂは、それぞれ入力軸１と連動して回転するように、入力軸１と同軸的に支持されている。入力ディスク２ａ，２ｂは、ボールスプライン係合部３２及びスプライン係合部３３によって入力軸１に取付けられており、入力軸１と連動して回転する。入力ディスク２ａ，２ｂは、入力軸１の軸線Ｐに沿って摺動自在に設けられている。
【００２９】
出力ディスク３ａ，３ｂは、前記一対の入力ディスク２ａ，２ｂの間に、入力ディスク２ａ，２ｂそれぞれと対向して設けられている。出力ディスク３ａ，３ｂは、入力軸１に対して遊嵌した状態で支持されている。出力ディスク３ａ，３ｂは、互いに同軸的に配置されかつ互いに同期して回転する。出力ディスク３ａ，３ｂは、これらの出力ディスク３ａ，３ｂと同軸的に配置された出力歯車３４と連動する。この出力歯車３４は、前記入力軸１に基づく動力を取り出す出力軸３５と連動して回転する。
【００３０】
パワーローラ１０は入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３ａ，３ｂとのそれそれの間に揺動自在に設けられている。パワーローラ１０は、双方のディスク２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂに転接する。パワーローラ１０はそれぞれ入力ディスク２ａ，２ｂ及び出力ディスク３ａ，３ｂに転接するトラクション部１０ａを備えている。
【００３１】
なお、一方の入力ディスク２ａと、この入力ディスク２ａに相対する出力ディスク３ａと、これら入出力ディスク２ａ，３ａの間に配されたパワーローラ１０と、で第１のキャビティ２１を構成している。第１のキャビティ２１の入力ディスク２ａは、本明細書に記した第１の入力ディスクとなっており、第１のキャビティ２１の出力ディスク３ａは、本明細書に記した第１の出力ディスクとなっている。
【００３２】
他方の入力ディスク２ｂと、この入力ディスク２ｂに相対する出力ディスク３ｂと、これら入出力ディスク２ｂ，３ｂの間に配されたパワーローラ１０と、で第２のキャビティ２２を構成している。第２のキャビティ２２の入力ディスク２ｂは、本明細書に記した第２の入力ディスクとなっており、第２のキャビティ２２の出力ディスク３ｂは、本明細書に記した第２の出力ディスクとなっている。
【００３３】
入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３ａ，３ｂとの間に、それぞれトラニオン８が設けられている。トラニオン８は、枢軸７を中心として図１中の矢印Ｒで示す方向に揺動することができる。トラニオン８の中心部に変位軸９が設けられている。変位軸９それぞれにパワーローラ１０が回転自在に支持されている。これらのパワーローラ１０は、入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３ａ，３ｂとの間において、その傾き角度をトロイダル形無段変速装置３０の減速比に応じて変化させる。
【００３４】
トラニオン８とパワーローラ１０との間に、パワーローラ軸受として機能するスラスト玉軸受１１が設けられている。スラスト玉軸受１１は入力ディスク２ａ，２ｂ及び出力ディスク３ａ，３ｂからパワーローラ１０に加わるスラスト方向の荷重を支承し、かつパワーローラ１０の回転を許容する。スラスト玉軸受１１を構成する複数個の玉１２は、円環状の保持器１４によって保持されている。保持器１４は、トラニオン８に設けた円環状の外輪１３と、回転部としてのパワーローラ１０との間に設けられている。
【００３５】
油圧ローディング機構６は、図１及び図２に示すように、一対の入力ディスク２ａ，２ｂのうち一方の入力ディスク２ａの背面４２ａ側に設けられている。油圧ローディング機構６は、第１のシリンダ４１と、第２のシリンダ５９と、第１の円板部材６０と、第２の円板部材６１と、円環部材６２などを備えている。
【００３６】
第１のシリンダ４１は、図２などに示すように、底部４８と筒部４９とを備えた有底筒状に形成されており、入力軸１と同軸的に配されている。第１のシリンダ４１は、入力軸１にスプライン係合によって取り付けられている。第１のシリンダ４１は、入力軸１の軸線Ｐに沿って摺動自在に設けられている。第１のシリンダ４１は、その筒部４９の縁部４９ａが第２のシリンダ５９の外周に嵌合して配されている。第１のシリンダ４１は、底部４８が入力ディスク２ａの背面４２ａに相対した状態に配されている。
【００３７】
第２のシリンダ５９は、筒状に形成されており、入力ディスク２ａの外周に嵌合しているとともに、シリンダ４１の筒部４９の内周に嵌合して設けられている。
【００３８】
第１の円板部材６０は、筒部６３とこの筒部６３の一端部から外周方向に向かって延びた円板部６４とを一体に備えている。第１の円板部材６０は、筒部６３が入力軸１の外周に嵌合しかつ円板部６４が第２シリンダ５９の内周に嵌合した状態で配されている。第１の円板部材６０は、円板部６４の底面６５が入力ディスク２ａの背面４２ａに相対した状態に配されている。第１の円板部材６０の筒部６３の端面６６は、第１のシリンダ４１の底面４８ａに当接している。
【００３９】
第２の円板部材６１は、リング状に形成されている。第２の円板部材６１は、第１の円板部材６０の筒部６３の外周に嵌合しかつ第２シリンダ５９の内周に嵌合した状態に配されている。円環部材６２は、入力軸１の外周に嵌合しているとともに、第１の円板部材６０と入力ディスク２ａとの間に配されている。
【００４０】
また、入力ディスク２ａ及び第１のシリンダ４１が取り付けられた入力軸１の一端部１ａには、外周に向かって突出したフランジ部４３が一体に形成されている。前記フランジ部４３とシリンダ４１との間には、シリンダ４１を入力ディスク２ａに向かって付勢する皿ばね４４が複数設けられている。前記一端部１ａには、その端面１ｃに開口しかつ軸線Ｐに沿って延びた油穴４５が形成されている。この油穴４５には、加圧流体としての加圧油が供給される。入力軸１の他端部１ｂには、図１に示すように、ナット４６が螺合する。このナット４６は、入力ディスク２ｂの背面４２ｂと接する。前述したフランジ部４３とナット４６と入力軸１等は、本明細書に記した連動部を構成している。
【００４１】
第２のシリンダ５９の内周面と、第１の円板部材６０の底面６５と、入力ディスク２ａの背面４２ａと、円環部材６２の外表面の一部と、で囲まれた空間は、第１の油圧室６７を構成している。この第１の油圧室６７は、複数のシール部材６８によって、流体密に保たれている。
【００４２】
第２のシリンダ５９の内周面と第１のシリンダ４１の底面４８ａと第２の円板部材６１の端面６９と、で囲まれた空間は、第２の油圧室７０を構成している。この第２の油圧室７０は、複数のシール部材７１によって、流体密に保たれている。
【００４３】
前記第２のシリンダ５９の内周側において、第１の円板部材６０と第２の円板部材６１との間に位置する空間７５は、本明細書に記した空気室となっている。空気室７５は、複数のシール部材６８，７１によって流体密に保たれている。また、前記第２のシリンダ５９は、空気室７５を外部と連通させる連通穴７６を備えている。連通穴７６は、空気室７５に開口している。
【００４４】
入力軸１及び第１の円板部材６０には、油穴４５から第１の油圧室６７内に向かって貫通した第１の加圧油導入路７２と、油穴４５から第２の油圧室７０内に向かって貫通した第２の加圧油導入路７３とが形成されている。
【００４５】
また、入力軸１と駆動源Ｅとの間には、結合部としての動力伝達部５２が設けられている。動力伝達部５２は、駆動源Ｅにより回転駆動される駆動軸５３と、この駆動軸５３に一体に形成された第１の噛み合わせ部５４と、前記第１のシリンダ４１に一体に形成された第２の噛み合わせ部５５と、を備えている。第１の噛み合わせ部５４と第２の噛み合わせ部５５とは、互いに噛み合う歯５７，５８をそれぞれ備えている。動力伝達部５２は、駆動源Ｅの回転駆動力を入力軸１に伝達する。
【００４６】
前述した構成によって、加圧油は、油穴４５、第１及び第２の加圧油導入路７２，７３内を通って、第１及び第２の油圧室６７，７０内それぞれに供給される。なお、入力ディスク２ａの背面４２ａは、第１のピストン部をなしている。第２の円板部材６１は、第２のピストン部をなしている。
【００４７】
第１の油圧室６７内に加圧油が供給されると、この加圧油が第１の円板部材６０の底面６５と入力ディスク２ａの背面４２ａとが互いに離れる方向に、入力ディスク２ａを移動させる。すると、入力ディスク２ａが出力ディスク３ａに向かって押圧される。
【００４８】
一方、第２の油圧室７０内に加圧油が供給されると、この加圧油が第２の円板部材６１と第１のシリンダ４１の底面４８ａとが離れる方向に、第１のシリンダ４１を移動させる。すると、第１のシリンダ４１がフランジ部４３を介して入力軸１を駆動源Ｅに近づける方向に移動する。そして、ナット４６を介して入力ディスク２ｂが出力ディスク３ｂに向かって押圧される。すなわち入力軸（ＣＶＴ軸）１が図１において左方向に移動することに伴って、他方の入力ディスク２ｂが他方の出力ディスク３ｂの方向に移動する。
【００４９】
こうして、それぞれのパワーローラ１０のトラクション部１０ａが入出力ディスク２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂの双方に転接し、入力ディスク２ａ，２ｂの回転駆動力を所望の減速比で出力ディスク３ａ，３ｂに伝達する。このように、油圧ローディング機構６が、入力ディスク２ａを出力ディスク３ａに向かって押圧することによって、フランジ部４３とナット４６が入力ディスク２ｂと出力ディスク３ｂとが互いに近づく方向にこれらのディスク２ｂ，３ｂを変位させて、駆動源Ｅから伝達された回転駆動力を入力ディスク２ａ，２ｂ、パワーローラ１０、出力ディスク３ａ，３ｂ及び出力歯車３４を介して出力軸３５へと伝達する。
【００５０】
本実施形態のトロイダル形無段変速装置３０は、油圧ローディング機構６が、加圧油が供給されることによって入出力ディスク２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂを互いに近づける方向に入力ディスク２ａ，２ｂを押圧する第１の油圧室６７と第２の油圧室７０とを備えている。このように、加圧油が供給され入力ディスク２ａ，２ｂを出力ディスク３ａ，３ｂに向かって押圧する油圧室６７，７０を複数備えているため、加圧油の圧力が作用する受圧面積を大きくすることが可能となる。
【００５１】
このため、これらの油圧室６７，７０内に供給する加圧油の圧力を抑制しても、入力ディスク２ａ，２ｂを出力ディスク３ａ，３ｂに向かって押圧するのに十分な押圧力を確保することが可能となる。
【００５２】
したがって、加圧油を油圧室６７，７０内に供給する加圧油供給装置及びトロイダル形無段変速装置３０自体の大型化を抑制することが可能となる。また、加圧油の圧力を抑制できるので、円板部材６０，６１などが第２のシリンダ５９内を摺動する際の摺動抵抗を抑制することが可能となる。トロイダル形無段変速装置３０の動力の伝達効率の低下を抑制することが可能となる。
【００５３】
油圧ローディング機構６が第１のキャビティ２１の入出力ディスク２ａ，３ａを互いに近づける方向に押圧すると、第２のキャビティ２２の入出力ディスク２ｂ，３ｂが互いに近づく方向に連動して変位するように、フランジ部４３及びナット４６が入力ディスク２ｂを押圧する。このように、一つの油圧ローディング機構６によって、双方のキャビティ２１，２２の入力ディスク２ａ，２ｂに押圧力を発生させる。したがって、入力ディスク２ａ，２ｂそれぞれに対応させて油圧ローディング機構６を複数設ける必要が生じないので、トロイダル形無段変速装置３０の装置自体の大型化を抑制することが可能となる。
【００５４】
第１の円板部材６０と第２の円板部材６１との間に設けられかつシール部材６８，７１によって流体密に保たれた空気室７５に外部と連通する連通穴７６が開口している。このため、空気室７５内への空気などの出入りがスムーズになる。
【００５５】
このため、第１及び第２の油圧室６７，７０それぞれに加圧油が供給されて、前記円板部材６０，６１などが移動する際に、空気室７５内の空気などが抵抗となることがないので、前述した円板部材６０，６１などの移動がスムーズに行われる。したがって、トロイダル形無段変速装置３０の効率の低下や機能の妨げを防ぐことが可能となる。
【００５６】
図３は、第２の実施形態を示し、前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。本実施形態のトロイダル形無段変速装置３０は、前述した動力伝達部５２を用いることなく、前記駆動源Ｅに接続した駆動軸５３が入力軸１の一端部１ａの外周面にボールスプライン係合している。このため、入力ディスク２ａが軸線Ｐに沿って変位する際の摺動抵抗を抑制できる。
【００５７】
本実施形態においても、第１及び第２の油圧室６７，７０内に加圧油が供給されると、入力ディスク２ａを出力ディスク３ａに向かって押圧するとともに、フランジ部４３及びナット４６を介して入力軸１を駆動源Ｅに向かって変位させて、入力ディスク２ｂを出力ディスク３ｂに向かって押圧する。すなわち、入力軸（ＣＶＴ軸）１が図３において左方向に移動することに伴って、他方の入力ディスク２ｂが他方の出力ディスク３ｂの方向に移動する。
【００５８】
本実施形態のトロイダル形無段変速装置３０においても、前述した第１の実施形態と同様に、複数の油圧室６７，７０を備えかつフランジ部４３及びナット４６が入力ディスク２ａ，２ｂを連動させて押圧するので、装置３０自体の大型化を抑制できるとともに、動力の伝達効率の低下を抑制することが可能となる。また、円板部材６０，６１などが移動する際に、空気室７５内の空気などが抵抗となることがないので、トロイダル形無段変速装置３０の効率の低下や機能の妨げを防ぐことが可能となる。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明によれば、押圧機構が油圧室を複数備えているため、これらの油圧室内に供給する加圧油の圧力を抑制することが可能となる。したがって、加圧油を供給する加圧油供給装置の大型化を抑制して、トロイダル形無段変速装置の大型化を抑制することが可能となるとともに、動力の伝達効率の低下を抑制することが可能となる。また、一つの押圧機構によって第１及び第２双方のキャビティの入出力ディスクに押圧力を発生させることが可能となる。したがって、トロイダル形無段変速装置自体の大型化を抑制することが可能となる。
【００６０】
請求項２に記載の本発明によれば、押圧機構の第１の油圧室と第２の油圧室との間に設けられた空気室が外部と連通する連通穴を備えている。このため、空気室内の空気などの出入りがスムーズになる。したがって、第１及び第２の油圧室内それぞれに加圧油が供給されて、入出力ディスクが移動する際の移動がスムーズに行われる。したがって、トロイダル形無段変速装置の効率の低下や機能の妨げを防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置を用いた自動車用トランスミッションの一部を示す縦断面図。
【図２】図１に示されたトロイダル形無段変速装置の油圧ローディング機構を示す断面図。
【図３】本発明の第２の実施形態のトロイダル形無段変速装置の油圧ローディング機構を示す断面図。
【図４】従来のハーフトロイダル形無段変速装置において、ローディングカム機構が発生する押圧力と、適切な押圧力とを示す図。
【図５】従来のフルトロイダル形無段変速装置において、ローディングカム機構が発生する押圧力と、適切な押圧力とを示す図。
【符号の説明】
１…入力軸
２ａ，２ｂ…入力ディスク
３ａ，３ｂ…出力ディスク
６…油圧ローディング機構（押圧機構）
２１…第１のキャビティ
２２…第１のキャビティ
３０…ダブルキャビティ式トロイダル形無段変速装置（トロイダル形無段変速装置）
４３…フランジ部（連動部）
４６…ナット（連動部）
６７…第１の油圧室
７０…第２の油圧室
７５…空気室
７６…連通穴
Ｅ…駆動源
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、自動車などの車両の動力の伝達などに用いられるトロイダル形無段変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両の動力の伝達などに用いられる変速装置として、例えば、特表平６―５０２４７６号に示されたトロイダル形無段変速装置が用いられる。この種のトロイダル形無段変速装置は、エンジンを含む駆動源により回転駆動される入力軸と、この入力軸に連動して回転するように支持された入力ディスクと、この入力ディスクに相対して配された出力ディスクと、これらの入出力ディスクの間に設けられたパワーローラと、入出力ディスクを互いに近付ける方向に入出力ディスクのうち少くとも一方を押圧する押圧機構と、を備えている。
【０００３】
入力ディスクは、エンジンを含む駆動源によって回転駆動される。出力ディスクは、入力ディスクの回転に基く動力をパワーローラなどを介して伝達される。パワーローラは、入力ディスクと出力ディスクとの間に揺動自在に設けられかつ双方のディスクに転接する。パワーローラが、その傾き角度を変化させることで、トロイダル形無段変速装置の減速比を変化させることができる。
【０００４】
前記押圧機構は、前記入出力ディスクを互いに近づける方向に押圧して、前記駆動源から供給される回転駆動力を、入力ディスク、パワーローラ及び出力ディスクなどを介して出力軸に伝達する。
【０００５】
前記押圧機構として、ローディングカム機構が用いることがある。このローディングカム機構は、前記入力軸に支持されたローディングカムと、カムローラと、を備えている。ローディングカムは、前記入力ディスクの背面に設けられている。カムローラは、ローディングカムと入力ディスクとの間に配されている。カムローラは、入力軸の軸線に対し略直交する軸線回りに回転自在に設けられている。ローディングカムは、エンジンを含む駆動源によって回転されるようになっている。駆動源によってローディングカムが回転すると、入出力ディスクを互いに近づける方向に、入力ディスクがカムローラを介して押圧される。
【０００６】
前記ローディングカム機構は、駆動源から供給される入力トルクに比例した押圧力で前記入力ディスクを出力ディスクに向かって押圧する。このため、ローディングカム機構は、前記駆動源からの入力トルクのみによって前記入力ディスクを押圧する押圧力を設定することができるので、コンピュータなどによって制御される必要が生じない。このため、ローディングカム機構を用いるとトロイダル形無段変速装置の構造が比較的単純にできるというメリットがあった。
【０００７】
また、前記トロイダル形無段変速装置の押圧機構として、前述した特表平６―５０２４７６号に示されたトロイダル形無段変速装置のように、油圧ローディング機構を用いることがある。この油圧ローディング機構は、油圧駆動源と、この油圧駆動源と連結したシリンダと、このシリンダ内に収容されたピストンとしての入力ディスクの背面などを備えている。油圧駆動源から供給される加圧流体としての加圧油の圧力によって、入力ディスクの背面などを介してこの入力ディスクを入出力ディスクが互いに近づく方向に押圧する。前述した特表平６―５０２４７６号に示されたトロイダル形無段変速装置は、前記シリンダを一つのみ備えている。
【０００８】
前記油圧ローディング機構は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）などの周知の制御装置によって、前述した押圧力が、適切な力となるように制御される。このとき、制御装置は、適切な押圧力を前述した入力トルク、変速比、回転数及び潤滑剤の温度などから求める。したがって、油圧ローディング機構を用いることによって、トロイダル形無段変速装置の動力の伝達効率の低下を抑制できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記入出力ディスク双方とパワーローラとの間の動力の伝達効率は、駆動源からの入力トルク、トロイダル形無段変速装置の変速比、入力ディスクの回転数及びトロイダル形無段変速装置の潤滑剤の温度などのさまざまな条件によって変化する。
【００１０】
前記ローディングカム機構を用いると、前記押圧力は、前述した変速比、回転数及び潤滑剤の温度などの条件などに関係なく定まってしまう。このため、このローディングカム機構を押圧機構として用いると、常に、最適な押圧力によって、入出力ディスクを互いに近づける方向に押圧できるとはいえない。
【００１１】
例えば、ハーフトロイダル形無段変速装置では、図４に示すように、駆動源からの入力トルクが一定の場合において変速比が変化すると、前記ローディングカム機構が生じる押圧力が図中一点鎖線Ｆａｃで示すように略一定となるのに対し、適切な押圧力は図中の実線Ｆａｎ１で示すように上に凸の曲線となる。
【００１２】
また、フルトロイダル形無段変速装置では、図５に示すように、駆動源からの入力トルクが一定の場合において変速比が変化すると、前記ローディングカム機構が生じる押圧力が図中一点鎖線Ｆａｃで示すように略一定となるのに対し、適切な押圧力は図中の実線Ｆａｎ２で示すように右肩下がりの曲線となる。
【００１３】
このように、前記ローディングカム機構を用いると、図中の一点鎖線Ｆａｃと実線Ｆａｎ１，Ｆａｎ２との差として表されるように、適切な押圧力より過大な押圧力を発生することとなる。このため、トロイダル形無段変速装置の動力の伝達効率が低下する傾向となっていた。フルトロイダル形無段変速装置の場合は、特に、動力の伝達効率の低下が大きかった。
【００１４】
また、押圧機構は、駆動源からの入力トルクが大きくなると、入出力ディスクを互いに近づける方向に押圧する押圧力を大きくする必要が生じる。このため、前述した油圧ローディング機構を用いた特表平６―５０２４７６号に示されたトロイダル形無段変速装置においては、駆動源からの入力トルクが大きくなると、シリンダ内に供給する加圧油の圧力を高くする必要があった。
【００１５】
前述した押圧力を大きくする際にシリンダ内に供給される加圧油の圧力が高くなるため、入力ディスクとシリンダとの間の摺動抵抗が増加して、動力の損失が大きくなる傾向となっていた。したがって、トロイダル形無段変速装置の動力の伝達効率が低下する傾向となっていた。
【００１６】
また、シリンダ内に高い圧力の加圧油を供給する必要があるため、加圧油を供給するための加圧油供給装置が大型化する傾向となり、トロイダル形無段変速装置自体も大型化する傾向となっていた。
【００１７】
一方、シリンダ内に供給する加圧油の圧力を抑制するために、加圧油からの圧力が作用する入力ディスクの受圧面積を拡大することも考えられる。この場合、入力ディスクの外径などを大きくする必要が生じる。したがって、トロイダル形無段変速装置自体が大型化するとともに、入力ディスクなどの製造コストが高騰する傾向となっていた。
【００１８】
したがって本発明の目的は、動力の伝達効率の低下を抑制できかつ大型化を抑制することが可能なトロイダル形無段変速装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のトロイダル形無段変速装置は、駆動源により回転駆動され軸線方向に移動可能な入力軸と、前記入力軸に連動して回転しかつ前記入力軸の軸線方向に移動可能な第１の入力ディスクとこの入力ディスクに相対して配された第１の出力ディスクとを有する第１のキャビティと、前記入力軸に連動して回転する第２の入力ディスクとこの入力ディスクに相対して配された第２の出力ディスクとを有する第２のキャビティと、加圧油が供給される第１の油圧室と第２の油圧室とを備えた油圧ローディング機構であって、前記第１の油圧室は、前記入力軸と共に前記軸線方向に移動可能な第１の円板部材と前記入力軸に対して前記軸線方向に移動可能な前記第１の入力ディスクとの間に形成され、前記第２の油圧室は、前記入力軸と共に前記軸線方向に移動可能なシリンダと前記第１の入力ディスクと共に前記軸線方向に移動可能な第２の円板部材との間に形成され、前記加圧油が前記第１の油圧室内に供給されると前記第１の円板部材と前記第１の入力ディスクとが互いに離れる方向に前記第１の入力ディスクが移動することにより前記第１の入力ディスクを前記第１の出力ディスクに向かって押圧し、かつ、前記加圧油が前記第２の油圧室内に供給されることにより前記第２の円板部材と前記シリンダとが離れる方向に前記シリンダと前記第２の円板部材を移動させる油圧ローディング機構と、前記油圧ローディング機構が前記第１の入力ディスクを前記第１の出力ディスクに向かって押圧する際に、前記第２の入力ディスクと前記第２の出力ディスクとが互いに近づく方向に前記第２の入力ディスクを変位させる連動部とを備え、前記入力軸が前記第１および第２の出力ディスクに対して前記軸線方向に移動自在であり、前記第１の円板部材は、前記第１の油圧室に前記加圧油が供給された状態において前記第１および第２の出力ディスクから遠ざかる方向に前記入力軸と共に移動することにより前記連動部を介して前記第２の入力ディスクを前記第２の出力ディスクに向けて押圧し、前記第２の円板部材は、前記第２の油圧室に前記加圧油が供給された状態において前記第１および第２の出力ディスクに近付く方向に移動することにより前記第１の入力ディスクを前記第１の出力ディスクに向けて押圧することを特徴としている。
【００２０】
請求項２に記載の本発明のトロイダル形無段変速装置は、請求項１記載のトロイダル形無段変速装置において、前記第１の油圧室と第２の油圧室との間に流体密に保たれた空気室が設けられ、かつこの空気室に外部と連通する連通穴が開口したことを特徴としている。
【００２１】
請求項１に記載されたトロイダル形無段変速装置は、押圧機構が、加圧油が供給されることによって入出力ディスクを互いに近づける方向に押圧する第１の油圧室と第２の油圧室とを備えている。このように、加圧油が供給される油圧室を複数備えているため、加圧油の圧力が作用する受圧面積を大きくすることが可能となる。
【００２２】
このため、これらの油圧室内に供給する加圧油の圧力を抑制することが可能となる。したがって、加圧油を供給する加圧油供給装置の大型化を抑制することが可能となるとともに、入出力ディスクを押圧する際の摺動抵抗を抑制でき動力の伝達効率の低下を抑制することが可能となる。また、連動部が、押圧機構が一方のキャビティの入出力ディスクを互いに近づける方向に押圧する際に他方のキャビティの入出ディスクを互いに近づける方向に連動して変位させる。このため、一つの押圧機構によって、第１及び第２双方のキャビティの入出力ディスクに押圧力を発生させることが可能となる。したがって、トロイダル形無段変速装置自体の大型化を抑制することが可能となる。
【００２３】
請求項２に記載されたトロイダル形無段変速装置は、押圧機構の第１のピストンと第２のピストンとの間に設けられた空気室が外部と連通する連通穴を備えている。
【００２４】
このため、第１の油圧室及び第２の油圧室の内部それぞれに加圧油が供給されて、入出力ディスクなどが移動する際に、空気室内の空気などの出入りがスムーズになって、これらの入出力ディスクの移動がスムーズに行われる。したがって、トロイダル形無段変速装置の効率の低下や機能の妨げを防ぐことが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態を図１及び図２を参照して説明する。
【００２６】
図１はトロイダル形無段変速装置としてのダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置３０を備えた自動車用トランスミッション３１の一部を示す断面図であり、図２はこのトロイダル形無段変速装置３０の押圧機構としての油圧ローディング機構６を示す断面図である。
【００２７】
自動車用トランスミッション３１は、図１に示すように、ダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置３０を備えている。ダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置３０は、図１に示すように、エンジン等を含む駆動源Ｅによって回転駆動される入力軸１と、一対の入力ディスク２ａ，２ｂと、一対の出力ディスク３ａ，３ｂと、複数のパワーローラ１０と、押圧機構としての油圧ローディング機構６と、を備えている。
【００２８】
入力ディスク２ａ，２ｂは、入力軸１に、この入力軸１の軸線Ｐに沿って互いに間隔を有して配されている。入力ディスク２ａ，２ｂは、互いに対向した状態で支持されている。入力ディスク２ａ，２ｂは互いに同軸的に配されている。入力ディスク２ａ，２ｂは、それぞれ入力軸１と連動して回転するように、入力軸１と同軸的に支持されている。入力ディスク２ａ，２ｂは、ボールスプライン係合部３２及びスプライン係合部３３によって入力軸１に取付けられており、入力軸１と連動して回転する。入力ディスク２ａ，２ｂは、入力軸１の軸線Ｐに沿って摺動自在に設けられている。
【００２９】
出力ディスク３ａ，３ｂは、前記一対の入力ディスク２ａ，２ｂの間に、入力ディスク２ａ，２ｂそれぞれと対向して設けられている。出力ディスク３ａ，３ｂは、入力軸１に対して遊嵌した状態で支持されている。出力ディスク３ａ，３ｂは、互いに同軸的に配置されかつ互いに同期して回転する。出力ディスク３ａ，３ｂは、これらの出力ディスク３ａ，３ｂと同軸的に配置された出力歯車３４と連動する。この出力歯車３４は、前記入力軸１に基づく動力を取り出す出力軸３５と連動して回転する。
【００３０】
パワーローラ１０は入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３ａ，３ｂとのそれそれの間に揺動自在に設けられている。パワーローラ１０は、双方のディスク２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂに転接する。パワーローラ１０はそれぞれ入力ディスク２ａ，２ｂ及び出力ディスク３ａ，３ｂに転接するトラクション部１０ａを備えている。
【００３１】
なお、一方の入力ディスク２ａと、この入力ディスク２ａに相対する出力ディスク３ａと、これら入出力ディスク２ａ，３ａの間に配されたパワーローラ１０と、で第１のキャビティ２１を構成している。第１のキャビティ２１の入力ディスク２ａは、本明細書に記した第１の入力ディスクとなっており、第１のキャビティ２１の出力ディスク３ａは、本明細書に記した第１の出力ディスクとなっている。
【００３２】
他方の入力ディスク２ｂと、この入力ディスク２ｂに相対する出力ディスク３ｂと、これら入出力ディスク２ｂ，３ｂの間に配されたパワーローラ１０と、で第２のキャビティ２２を構成している。第２のキャビティ２２の入力ディスク２ｂは、本明細書に記した第２の入力ディスクとなっており、第２のキャビティ２２の出力ディスク３ｂは、本明細書に記した第２の出力ディスクとなっている。
【００３３】
入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３ａ，３ｂとの間に、それぞれトラニオン８が設けられている。トラニオン８は、枢軸７を中心として図１中の矢印Ｒで示す方向に揺動することができる。トラニオン８の中心部に変位軸９が設けられている。変位軸９それぞれにパワーローラ１０が回転自在に支持されている。これらのパワーローラ１０は、入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３ａ，３ｂとの間において、その傾き角度をトロイダル形無段変速装置３０の減速比に応じて変化させる。
【００３４】
トラニオン８とパワーローラ１０との間に、パワーローラ軸受として機能するスラスト玉軸受１１が設けられている。スラスト玉軸受１１は入力ディスク２ａ，２ｂ及び出力ディスク３ａ，３ｂからパワーローラ１０に加わるスラスト方向の荷重を支承し、かつパワーローラ１０の回転を許容する。スラスト玉軸受１１を構成する複数個の玉１２は、円環状の保持器１４によって保持されている。保持器１４は、トラニオン８に設けた円環状の外輪１３と、回転部としてのパワーローラ１０との間に設けられている。
【００３５】
油圧ローディング機構６は、図１及び図２に示すように、一対の入力ディスク２ａ，２ｂのうち一方の入力ディスク２ａの背面４２ａ側に設けられている。油圧ローディング機構６は、第１のシリンダ４１と、第２のシリンダ５９と、第１の円板部材６０と、第２の円板部材６１と、円環部材６２などを備えている。
【００３６】
第１のシリンダ４１は、図２などに示すように、底部４８と筒部４９とを備えた有底筒状に形成されており、入力軸１と同軸的に配されている。第１のシリンダ４１は、入力軸１にスプライン係合によって取り付けられている。第１のシリンダ４１は、入力軸１の軸線Ｐに沿って摺動自在に設けられている。第１のシリンダ４１は、その筒部４９の縁部４９ａが第２のシリンダ５９の外周に嵌合して配されている。第１のシリンダ４１は、底部４８が入力ディスク２ａの背面４２ａに相対した状態に配されている。
【００３７】
第２のシリンダ５９は、筒状に形成されており、入力ディスク２ａの外周に嵌合しているとともに、シリンダ４１の筒部４９の内周に嵌合して設けられている。
【００３８】
第１の円板部材６０は、筒部６３とこの筒部６３の一端部から外周方向に向かって延びた円板部６４とを一体に備えている。第１の円板部材６０は、筒部６３が入力軸１の外周に嵌合しかつ円板部６４が第２シリンダ５９の内周に嵌合した状態で配されている。第１の円板部材６０は、円板部６４の底面６５が入力ディスク２ａの背面４２ａに相対した状態に配されている。第１の円板部材６０の筒部６３の端面６６は、第１のシリンダ４１の底面４８ａに当接している。
【００３９】
第２の円板部材６１は、リング状に形成されている。第２の円板部材６１は、第１の円板部材６０の筒部６３の外周に嵌合しかつ第２シリンダ５９の内周に嵌合した状態に配されている。円環部材６２は、入力軸１の外周に嵌合しているとともに、第１の円板部材６０と入力ディスク２ａとの間に配されている。
【００４０】
また、入力ディスク２ａ及び第１のシリンダ４１が取り付けられた入力軸１の一端部１ａには、外周に向かって突出したフランジ部４３が一体に形成されている。前記フランジ部４３とシリンダ４１との間には、シリンダ４１を入力ディスク２ａに向かって付勢する皿ばね４４が複数設けられている。前記一端部１ａには、その端面１ｃに開口しかつ軸線Ｐに沿って延びた油穴４５が形成されている。この油穴４５には、加圧流体としての加圧油が供給される。入力軸１の他端部１ｂには、図１に示すように、ナット４６が螺合する。このナット４６は、入力ディスク２ｂの背面４２ｂと接する。前述したフランジ部４３とナット４６と入力軸１等は、本明細書に記した連動部を構成している。
【００４１】
第２のシリンダ５９の内周面と、第１の円板部材６０の底面６５と、入力ディスク２ａの背面４２ａと、円環部材６２の外表面の一部と、で囲まれた空間は、第１の油圧室６７を構成している。この第１の油圧室６７は、複数のシール部材６８によって、流体密に保たれている。
【００４２】
第２のシリンダ５９の内周面と第１のシリンダ４１の底面４８ａと第２の円板部材６１の端面６９と、で囲まれた空間は、第２の油圧室７０を構成している。この第２の油圧室７０は、複数のシール部材７１によって、流体密に保たれている。
【００４３】
前記第２のシリンダ５９の内周側において、第１の円板部材６０と第２の円板部材６１との間に位置する空間７５は、本明細書に記した空気室となっている。空気室７５は、複数のシール部材６８，７１によって流体密に保たれている。また、前記第２のシリンダ５９は、空気室７５を外部と連通させる連通穴７６を備えている。連通穴７６は、空気室７５に開口している。
【００４４】
入力軸１及び第１の円板部材６０には、油穴４５から第１の油圧室６７内に向かって貫通した第１の加圧油導入路７２と、油穴４５から第２の油圧室７０内に向かって貫通した第２の加圧油導入路７３とが形成されている。
【００４５】
また、入力軸１と駆動源Ｅとの間には、結合部としての動力伝達部５２が設けられている。動力伝達部５２は、駆動源Ｅにより回転駆動される駆動軸５３と、この駆動軸５３に一体に形成された第１の噛み合わせ部５４と、前記第１のシリンダ４１に一体に形成された第２の噛み合わせ部５５と、を備えている。第１の噛み合わせ部５４と第２の噛み合わせ部５５とは、互いに噛み合う歯５７，５８をそれぞれ備えている。動力伝達部５２は、駆動源Ｅの回転駆動力を入力軸１に伝達する。
【００４６】
前述した構成によって、加圧油は、油穴４５、第１及び第２の加圧油導入路７２，７３内を通って、第１及び第２の油圧室６７，７０内それぞれに供給される。なお、入力ディスク２ａの背面４２ａは、第１のピストン部をなしている。第２の円板部材６１は、第２のピストン部をなしている。
【００４７】
第１の油圧室６７内に加圧油が供給されると、この加圧油が第１の円板部材６０の底面６５と入力ディスク２ａの背面４２ａとが互いに離れる方向に、入力ディスク２ａを移動させる。すると、入力ディスク２ａが出力ディスク３ａに向かって押圧される。
【００４８】
一方、第２の油圧室７０内に加圧油が供給されると、この加圧油が第２の円板部材６１と第１のシリンダ４１の底面４８ａとが離れる方向に、第１のシリンダ４１を移動させる。すると、第１のシリンダ４１がフランジ部４３を介して入力軸１を駆動源Ｅに近づける方向に移動する。そして、ナット４６を介して入力ディスク２ｂが出力ディスク３ｂに向かって押圧される。すなわち入力軸（ＣＶＴ軸）１が図１において左方向に移動することに伴って、他方の入力ディスク２ｂが他方の出力ディスク３ｂの方向に移動する。
【００４９】
こうして、それぞれのパワーローラ１０のトラクション部１０ａが入出力ディスク２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂの双方に転接し、入力ディスク２ａ，２ｂの回転駆動力を所望の減速比で出力ディスク３ａ，３ｂに伝達する。このように、油圧ローディング機構６が、入力ディスク２ａを出力ディスク３ａに向かって押圧することによって、フランジ部４３とナット４６が入力ディスク２ｂと出力ディスク３ｂとが互いに近づく方向にこれらのディスク２ｂ，３ｂを変位させて、駆動源Ｅから伝達された回転駆動力を入力ディスク２ａ，２ｂ、パワーローラ１０、出力ディスク３ａ，３ｂ及び出力歯車３４を介して出力軸３５へと伝達する。
【００５０】
本実施形態のトロイダル形無段変速装置３０は、油圧ローディング機構６が、加圧油が供給されることによって入出力ディスク２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂを互いに近づける方向に入力ディスク２ａ，２ｂを押圧する第１の油圧室６７と第２の油圧室７０とを備えている。このように、加圧油が供給され入力ディスク２ａ，２ｂを出力ディスク３ａ，３ｂに向かって押圧する油圧室６７，７０を複数備えているため、加圧油の圧力が作用する受圧面積を大きくすることが可能となる。
【００５１】
このため、これらの油圧室６７，７０内に供給する加圧油の圧力を抑制しても、入力ディスク２ａ，２ｂを出力ディスク３ａ，３ｂに向かって押圧するのに十分な押圧力を確保することが可能となる。
【００５２】
したがって、加圧油を油圧室６７，７０内に供給する加圧油供給装置及びトロイダル形無段変速装置３０自体の大型化を抑制することが可能となる。また、加圧油の圧力を抑制できるので、円板部材６０，６１などが第２のシリンダ５９内を摺動する際の摺動抵抗を抑制することが可能となる。トロイダル形無段変速装置３０の動力の伝達効率の低下を抑制することが可能となる。
【００５３】
油圧ローディング機構６が第１のキャビティ２１の入出力ディスク２ａ，３ａを互いに近づける方向に押圧すると、第２のキャビティ２２の入出力ディスク２ｂ，３ｂが互いに近づく方向に連動して変位するように、フランジ部４３及びナット４６が入力ディスク２ｂを押圧する。このように、一つの油圧ローディング機構６によって、双方のキャビティ２１，２２の入力ディスク２ａ，２ｂに押圧力を発生させる。したがって、入力ディスク２ａ，２ｂそれぞれに対応させて油圧ローディング機構６を複数設ける必要が生じないので、トロイダル形無段変速装置３０の装置自体の大型化を抑制することが可能となる。
【００５４】
第１の円板部材６０と第２の円板部材６１との間に設けられかつシール部材６８，７１によって流体密に保たれた空気室７５に外部と連通する連通穴７６が開口している。このため、空気室７５内への空気などの出入りがスムーズになる。
【００５５】
このため、第１及び第２の油圧室６７，７０それぞれに加圧油が供給されて、前記円板部材６０，６１などが移動する際に、空気室７５内の空気などが抵抗となることがないので、前述した円板部材６０，６１などの移動がスムーズに行われる。したがって、トロイダル形無段変速装置３０の効率の低下や機能の妨げを防ぐことが可能となる。
【００５６】
図３は、第２の実施形態を示し、前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。本実施形態のトロイダル形無段変速装置３０は、前述した動力伝達部５２を用いることなく、前記駆動源Ｅに接続した駆動軸５３が入力軸１の一端部１ａの外周面にボールスプライン係合している。このため、入力ディスク２ａが軸線Ｐに沿って変位する際の摺動抵抗を抑制できる。
【００５７】
本実施形態においても、第１及び第２の油圧室６７，７０内に加圧油が供給されると、入力ディスク２ａを出力ディスク３ａに向かって押圧するとともに、フランジ部４３及びナット４６を介して入力軸１を駆動源Ｅに向かって変位させて、入力ディスク２ｂを出力ディスク３ｂに向かって押圧する。すなわち、入力軸（ＣＶＴ軸）１が図３において左方向に移動することに伴って、他方の入力ディスク２ｂが他方の出力ディスク３ｂの方向に移動する。
【００５８】
本実施形態のトロイダル形無段変速装置３０においても、前述した第１の実施形態と同様に、複数の油圧室６７，７０を備えかつフランジ部４３及びナット４６が入力ディスク２ａ，２ｂを連動させて押圧するので、装置３０自体の大型化を抑制できるとともに、動力の伝達効率の低下を抑制することが可能となる。また、円板部材６０，６１などが移動する際に、空気室７５内の空気などが抵抗となることがないので、トロイダル形無段変速装置３０の効率の低下や機能の妨げを防ぐことが可能となる。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明によれば、押圧機構が油圧室を複数備えているため、これらの油圧室内に供給する加圧油の圧力を抑制することが可能となる。したがって、加圧油を供給する加圧油供給装置の大型化を抑制して、トロイダル形無段変速装置の大型化を抑制することが可能となるとともに、動力の伝達効率の低下を抑制することが可能となる。また、一つの押圧機構によって第１及び第２双方のキャビティの入出力ディスクに押圧力を発生させることが可能となる。したがって、トロイダル形無段変速装置自体の大型化を抑制することが可能となる。
【００６０】
請求項２に記載の本発明によれば、押圧機構の第１の油圧室と第２の油圧室との間に設けられた空気室が外部と連通する連通穴を備えている。このため、空気室内の空気などの出入りがスムーズになる。したがって、第１及び第２の油圧室内それぞれに加圧油が供給されて、入出力ディスクが移動する際の移動がスムーズに行われる。したがって、トロイダル形無段変速装置の効率の低下や機能の妨げを防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置を用いた自動車用トランスミッションの一部を示す縦断面図。
【図２】図１に示されたトロイダル形無段変速装置の油圧ローディング機構を示す断面図。
【図３】本発明の第２の実施形態のトロイダル形無段変速装置の油圧ローディング機構を示す断面図。
【図４】従来のハーフトロイダル形無段変速装置において、ローディングカム機構が発生する押圧力と、適切な押圧力とを示す図。
【図５】従来のフルトロイダル形無段変速装置において、ローディングカム機構が発生する押圧力と、適切な押圧力とを示す図。
【符号の説明】
１…入力軸
２ａ，２ｂ…入力ディスク
３ａ，３ｂ…出力ディスク
６…油圧ローディング機構（押圧機構）
２１…第１のキャビティ
２２…第１のキャビティ
３０…ダブルキャビティ式トロイダル形無段変速装置（トロイダル形無段変速装置）
４３…フランジ部（連動部）
４６…ナット（連動部）
６７…第１の油圧室
７０…第２の油圧室
７５…空気室
７６…連通穴
Ｅ…駆動源
Claims (2)
- 駆動源により回転駆動され軸線方向に移動可能な入力軸と、
前記入力軸に連動して回転しかつ前記入力軸の軸線方向に移動可能な第１の入力ディスクとこの入力ディスクに相対して配された第１の出力ディスクとを有する第１のキャビティと、
前記入力軸に連動して回転する第２の入力ディスクとこの入力ディスクに相対して配された第２の出力ディスクとを有する第２のキャビティと、
加圧油が供給される第１の油圧室と第２の油圧室とを備えた油圧ローディング機構であって、前記第１の油圧室は、前記入力軸と共に前記軸線方向に移動可能な第１の円板部材と前記入力軸に対して前記軸線方向に移動可能な前記第１の入力ディスクとの間に形成され、前記第２の油圧室は、前記入力軸と共に前記軸線方向に移動可能なシリンダと前記第１の入力ディスクと共に前記軸線方向に移動可能な第２の円板部材との間に形成され、前記加圧油が前記第１の油圧室内に供給されると前記第１の円板部材と前記第１の入力ディスクとが互いに離れる方向に前記第１の入力ディスクが移動することにより前記第１の入力ディスクを前記第１の出力ディスクに向かって押圧し、かつ、前記加圧油が前記第２の油圧室内に供給されることにより前記第２の円板部材と前記シリンダとが離れる方向に前記シリンダと前記第２の円板部材を移動させる油圧ローディング機構と、
前記油圧ローディング機構が前記第１の入力ディスクを前記第１の出力ディスクに向かって押圧する際に、前記第２の入力ディスクと前記第２の出力ディスクとが互いに近づく方向に前記第２の入力ディスクを変位させる連動部とを備え、
前記入力軸が前記第１および第２の出力ディスクに対して前記軸線方向に移動自在であり、
前記第１の円板部材は、前記第１の油圧室に前記加圧油が供給された状態において前記第１および第２の出力ディスクから遠ざかる方向に前記入力軸と共に移動することにより前記連動部を介して前記第２の入力ディスクを前記第２の出力ディスクに向けて押圧し、
前記第２の円板部材は、前記第２の油圧室に前記加圧油が供給された状態において前記第１および第２の出力ディスクに近付く方向に移動することにより前記第１の入力ディスクを前記第１の出力ディスクに向けて押圧することを特徴とするトロイダル形無段変速装置。 - 前記第１の油圧室と第２の油圧室との間に流体密に保たれた空気室が設けられ、かつこの空気室に外部と連通する連通穴が開口したことを特徴とする請求項１記載のトロイダル形無段変速装置。
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