JP4474945B2

JP4474945B2 - トロイダル型無段変速機

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Publication number: JP4474945B2
Application number: JP2004050958A
Authority: JP
Inventors: 尚今西; 祐二下村
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2024-02-26
Also published as: US20050197227A1; US7273437B2; JP2005240895A; DE102005008499A1; DE102005008499B4

Description

この発明に係るトロイダル型無段変速機は、自動車用自動変速装置として、或はポンプ等の各種産業機械の運転速度を調節する為の変速装置として利用する。

自動車用変速機を構成する変速機の一種としてトロイダル型無段変速機が知られ、一部で実施されている。又、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせた無段変速装置も、従来から各種知られている。更に、この様な無段変速機のうちで、出力側ディスクとして、軸方向両側面にそれぞれ断面円弧形の出力側側面を備えたものを使用すると共に、入力軸と円管状の中空回転軸とを同心に配置する構造も、特許文献１〜６に記載される等により従来から知られている。

図７〜８は、このうちの特許文献４に記載された無段変速装置を示している。先ず、この従来の無段変速装置に就いて説明する。尚、図７〜８で、一方のキャビティと他方のキャビティとの断面位置は、円周方向に関して９０度異なる。この無段変速装置は、トロイダル型無段変速機１と、第一〜第三各遊星歯車式変速機２〜４とを組み合わせて成り、互いに同心に、且つ、相対回転自在に支持された、入力軸５と、伝達軸６と、出力軸７とを有する。そして、上記第一、第二両遊星歯車式変速機２、３を上記入力軸５と上記伝達軸６との間に掛け渡す状態で、上記第三遊星歯車式変速機４をこの伝達軸６と上記出力軸７との間に掛け渡す状態で、それぞれ設けている。

このうちのトロイダル型無段変速機１は、１対の入力側ディスク８ａ、８ｂと、一体型の出力側ディスク９と、複数のパワーローラ１０、１０とを備える。これら両入力側ディスク８ａ、８ｂは、それぞれが断面円弧形である軸方向片側面同士を互いに対向させた状態で、上記入力軸５のうちで軸方向に離隔した２個所位置に、互いに同心に、且つ、同期した回転を自在として支持している。又、上記出力側ディスク９は、上記入力軸５の中間部周囲で上記両入力側ディスク８ａ、８ｂ同士の間位置に、断面円弧形である軸方向両側面をこれら両入力側ディスク８ａ、８ｂの軸方向片側面に対向させた状態で、これら両入力側ディスク８ａ、８ｂと同心に、且つ、これら両入力側ディスク８ａ、８ｂに対する相対回転を自在として支持している。

更に、上記各パワーローラ１０、１０は、上記出力側ディスク９の軸方向両側面と上記両入力側ディスク８ａ、８ｂの軸方向片側面との間に、それぞれ複数個ずつ挟持して、これら両入力側ディスク８ａ、８ｂから上記出力側ディスク９への動力の伝達を自在としている。上記各パワーローラ１０、１０は、それぞれ特許請求の範囲に記載した支持部材であるトラニオン１２、１２の内側面に回転自在に支持されており、これら各トラニオン１２、１２の両端部に設けられた枢軸は、支持板１３ａ、１３ｂに、揺動及び軸方向の変位自在に支持されている。更に、これら両支持板１３ａ、１３ｂは、ケーシング１５内に固定された支持ポスト１４ａ、１４ｂに支持されている。

上記出力側ディスク９の軸方向両端部は、１対のスラストアンギュラ玉軸受１１、１１により、回転自在に支持している。この為に、前記入力軸５を挟んで径方向反対側に、互いに同心に設けられた１対の支持ポスト１４ａ、１４ｂを、円環状の保持環１６により連結している。上記入力軸５は、この保持環１６の内側を挿通している。そして、各キャビティ毎に設けたこれら各保持環１６、１６と、上記出力側ディスク９の軸方向両端面との間に、上記各スラストアンギュラ玉軸受１１、１１を設けている。

又、上記出力側ディスク９に中空回転軸１７の基端部（図７〜８の左端部）をスプライン係合させている。そして、この中空回転軸１７を、エンジンから遠い側（図７〜８の右側）の入力側ディスク８ｂの内側に挿通して、上記出力側ディスク９の回転力を取り出し自在としている。更に、上記中空回転軸１７の先端部（図７〜８の右端部）で上記入力側ディスク８ｂの外側面から突出した部分に、前記第一遊星歯車式変速機２を構成する為の、第一太陽歯車１８を固設している。

一方、上記入力軸５の先端部（図７〜８の右端部）で上記中空回転軸１７から突出した部分と上記入力側ディスク８ｂとの間に、第一キャリア１９を掛け渡す様に設けて、この入力側ディスク８ｂと上記入力軸５とが、互いに同期して回転する様にしている。そして、上記第一キャリア１９の軸方向両側面の円周方向等間隔位置（一般的には３〜４個所位置）に、それぞれがダブルピニオン型である前記第一、第二の遊星歯車式変速機２、３を構成する為の遊星歯車２０〜２２を、回転自在に支持している。更に、上記第一キャリア１９の片半部（図７〜８の右半部）周囲に第一リング歯車２３を、回転自在に支持している。

上記各遊星歯車２０〜２２のうち、前記トロイダル型無段変速機１寄り（図７〜８の左寄り）で上記第一キャリア１９の径方向に関して内側に設けた遊星歯車２０は、上記第一太陽歯車１８に噛合している。又、上記トロイダル型無段変速機１から遠い側（図７〜８の右側）で上記第一キャリア１９の径方向に関して内側に設けた遊星歯車２１は、前記伝達軸６の基端部（図７の左端部）に固設した第二太陽歯車２４に噛合している。又、上記第一キャリア１９の径方向に関して外側に設けた、残りの遊星歯車２２は、上記内側に設けた遊星歯車２０、２１よりも軸方向寸法を大きくして、これら両歯車２０、２１に噛合させている。更に、上記残りの遊星歯車２２と上記第一リング歯車２３とを噛合させている。

一方、前記第三遊星歯車式変速機４を構成する為の第二キャリア２５を、前記出力軸７の基端部（図７の左端部）に結合固定している。そして、この第二キャリア２５と上記第一リング歯車２３とを、低速用クラッチ２６を介して結合している。又、上記伝達軸６の先端寄り（図７〜８の右端寄り）部分に第三太陽歯車２７を固設している。又、この第三太陽歯車２７の周囲に、第二リング歯車２８を配置し、この第二リング歯車２８と前記ケーシング１５等の固定の部分との間に、高速用クラッチ２９を設けている。更に、この第二リング歯車２８と上記第三太陽歯車２７との間に配置した複数組の遊星歯車３０、３１を、上記第二キャリア２５に回転自在に支持している。これら各遊星歯車３０、３１は、互いに噛合すると共に、上記第二キャリア２５の径方向に関して内側に設けた遊星歯車３０を上記第三太陽歯車２７に、同じく外側に設けた遊星歯車３１を上記第二リング歯車２８に、それぞれ噛合している。

上述の様に構成する無段変速装置の場合、入力軸５から１対の入力側ディスク８ａ、８ｂ、各パワーローラ１０、１０を介して一体型の出力側ディスク９に伝わった動力は、前記中空回転軸１７を通じて取り出される。そして、前記低速用クラッチ２６を接続し、前記高速用クラッチ２９の接続を断った低速モード時には、前記トロイダル型無段変速機１の変速比を変える事により、上記入力軸５の回転速度を一定にしたまま、前記出力軸７の回転速度を、停止状態を挟んで正転、逆転に変換自在となる。即ち、この状態では、上記入力軸５と共に正方向に回転する第一キャリア１９と、上記中空回転軸１７と共に逆方向に回転する前記第一太陽歯車１８との差動成分が、前記第一リング歯車２３から、前記低速用クラッチ２６、前記第二キャリア２５を介して、上記出力軸７に伝達される。この状態では、上記トロイダル型無段変速機１の変速比を所定値にする事で上記出力軸７を停止させられる他、このトロイダル型無段変速機１の変速比を上記所定値から増速側に変化させる事により上記出力軸７を、車両を後退させる方向に回転させられる。これに対して、上記トロイダル型無段変速機１の変速比を上記所定値から減速側に変化させる事により上記出力軸７を、車両を前進させる方向に回転させられる。

更に、上記低速用クラッチ２６の接続を断ち、上記高速用クラッチ２９を接続した高速モード時には、上記出力軸７を、車両を前進させる方向に回転させる。即ち、この状態では、上記入力軸５と共に正方向に回転する第一キャリア１９と、上記中空回転軸１７と共に逆方向に回転する前記第一太陽歯車１８との差動成分に応じて回転する、前記第一遊星歯車式変速機２の遊星歯車２０の回転が、別の遊星歯車２２を介して、前記第二の遊星歯車式変速機３の遊星歯車２１に伝わり、前記第二太陽歯車２４を介して、前記伝達軸６を回転させる。そして、この伝達軸６の先端部に設けた第三太陽歯車２７と、この太陽歯車２７と共に前記第三遊星歯車式変速機４を構成する第二リング歯車２８及び遊星歯車３０、３１との噛合に基づき、前記第二キャリア２５及びこの第二キャリア２５に結合した上記出力軸７を、前進方向に回転させる。この状態では、上記トロイダル型無段変速機１の変速比を増速側に変化させる程、上記出力軸７の回転速度を速くできる。

上述の様に、遊星歯車式変速機と組み合わせて無段変速装置を構成する場合も含めて、トロイダル型無段変速機を実施する場合には、所望の変速比を実現できているかを変速比制御の為の制御器にフィードバックする等の為、各部の回転速度をモニタする必要がある。特に、上述の様な無段変速装置を構成するトロイダル型無段変速機の場合には、低速モードと高速モードとの切り換えの為に上記低速用、高速用両クラッチ２６、２９を断接させる際、或は低速モード時に上記入力軸５の回転速度を一定にしたまま上記出力軸７を停止させる際には、トロイダル型無段変速機１の変速比を厳密に規制する必要がある。一方、トロイダル型無段変速機の内部には多くの部品が存在する為、回転速度検出の為の部品の設置空間が限られている。従って、トロイダル型無段変速機各部の回転速度検出の為の構造は、できる限りコンパクトに構成できるものである事が好ましい。

この様な事情に鑑みて、特許文献６には、入力側ディスクの外周縁部に、回転速度検出の為の凹凸部を、この入力側ディスクと一体に形成した構造が記載されている。但し、上記特許文献６には、入力側ディスクの回転速度を検出する為の構造は記載されているが、軸方向両側面をそれぞれパワーローラの周面と転がり接触させる為の、断面円弧形の曲面とした、一体型の出力側ディスクの回転速度を検出する為の構造は記載されていない。この様な一体型の出力側ディスクの設置部分は、特に周囲に余分なスペースが少ない。この為、この様な出力側ディスクの回転速度を検出する為の構造には、入力側ディスクの回転速度を検出する為の構造以上に、コンパクト化が要求される。特許文献８には、上述の様な一体型の出力側ディスクの外周縁部分に、動力取り出しの為の出力歯車を形成した構造が記載されているが、この部分に回転速度検出の為の構造を組み付ける事は記載されていない。

特開平６−１７４０３３号公報特開２０００−２２０７１９号公報特開２００２−１３９１２４号公報特開２００３−３１４６４５号公報米国特許第５６０７３７２号明細書米国特許第６０９９４３１号明細書特開２００２−４８２０５号公報特開平１１−１４１６３７号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、軸方向両側面をそれぞれパワーローラの周面と転がり接触させる為の断面円弧形の曲面とした、一体型の出力側ディスクの回転速度を検出する為の、コンパクトな構造を実現すべく発明したものである。

本発明のトロイダル型無段変速機は、何れも、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、回転軸と、１対の外側ディスクと、内側ディスクと、複数の支持部材と、複数のパワーローラとを備える。
このうちの回転軸は、上記ケーシング内に回転自在に支持されている。
又、上記両外側ディスクは、それぞれが断面円弧形である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態で、上記回転軸のうちで軸方向に離隔した２個所位置に、この回転軸と同期した回転を自在として支持されている。
又、上記内側ディスクは、上記回転軸の中間部周囲に、それぞれが断面円弧形である軸方向両側面を上記各外側ディスクの軸方向片側面に対向させた状態で、上記回転軸に対する相対回転を自在に支持されている。
又、上記各支持部材は、軸方向に関して上記内側ディスクの軸方向両側面と上記各外側ディスクの軸方向片側面との間位置にそれぞれ複数個ずつ、上記回転軸に対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位を自在に設けられている。
更に、上記各パワーローラは、上記各支持部材に回転自在に支持され、球状凸面としたそれぞれの周面を、上記内側ディスクの軸方向両側面と各外側ディスクの軸方向片側面とに転がり接触させている。

特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、上記内側ディスクの外周面に、この内側ディスクの回転を検出する為の被検出部を設けると共に、上記内側ディスクの両側面を加工する為の基準面となる単一円筒面を設けている。
この為に、請求項１に記載した発明の場合には、上記内側ディスクの外周面に、それぞれがこの内側ディスクの中心軸の方向に対して傾斜した複数の凹溝を、円周方向に関して間欠的に、且つ、この内側ディスクの外周面の全幅に亙って設ける事により、上記内側ディスクの回転を検出する為の被検出部を設けている。又、これら各凹溝を挟んで存在する、これら各凹溝毎に１対ずつの凸部の両端部を、上記内側ディスクの軸方向に関して互いに重畳させて、これら各凸部の頂部をこの内側ディスクを軸方向から見た場合に、外周形状を、全周に亙って凹まない正円とし、上記各凸部の頂部により、上記内側ディスクの両側面を加工する為の基準面となる単一円筒面を構成している。

又、請求項３に記載した発明の場合には、上記内側ディスクの外周面で軸方向中間部に凹溝を、全周に亙って形成し、この凹溝内に、被検出部を備えたエンコーダ素子を保持して、上記内側ディスクの回転を検出する為の被検出部を設けている。そして、上記内側ディスクの外周面の軸方向両端部で上記凹溝から外れた部分を、上記内側ディスクの軸方向両側面を加工する為の基準面となる単一円筒面としている。

尚、請求項１に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、各凹溝を、断面円弧形とする。
又、各発明を実施する場合に、好ましくは、請求項４に記載した発明の様に、回転軸を入力軸とし、１対の外側ディスクをそれぞれ入力側ディスクとして、この入力軸と一方の入力側ディスクとを、遊星歯車式変速機を構成するキャリアを介して結合する。又、内側ディスクを出力側ディスクとし、上記入力軸の周囲にこの入力軸と同心に配置されてこの出力側ディスクにその一端部を結合された、円管状の中空回転軸の他端部に、上記遊星歯車式変速機を構成する太陽歯車を設ける。

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、軸方向両側面をそれぞれパワーローラの周面と転がり接触させる為の断面円弧形の曲面とした、一体型の出力側ディスクの回転速度を検出する為の、コンパクトな構造を実現できる。
又、上記出力側ディスクの軸方向両側面を加工する際の基準面を確保して、複雑な形状を有する専用の治具を用意しなくても、十分な形状精度及び寸法精度を確保しつつ、上記軸方向両側面の仕上加工を行なえる。
又、請求項２に記載した発明によれば、各凹溝の底部に応力が集中しない様にできる。
更に、請求項４に記載した発明の構造の場合、出力側ディスクの回転速度を検出する為の部品の設置スペースが限られるのに対して、トロイダル型無段変速機の変速比を厳密に制御すべく、上記出力側ディスクの回転速度を測定する必要性が高くなる為、本発明を実施する事の意味が大きくなる。

［本発明に関する参考例］
図１〜２は、本発明に関する参考例を示している。尚、本参考例の特徴は、内側ディスクである出力側ディスク９ａの回転速度を検出自在とすべく、この出力側ディスク９ａの外周面３４のうちの軸方向中央部に複数の凹部３２、３２を、円周方向に関して間欠的に、且つ、等間隔に設ける点にある。上記出力側ディスク９ａを組み込んだトロイダル型無段変速機の構造、更にはこのトロイダル型無段変速機を組み込んだ無段変速装置の構造は、例えば前述の図７〜８に記載された従来構造と同様であるから、図示並びに詳しい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。

上記出力側ディスク９ａは、その軸方向両端部を保持環１６、１６に対して、１対のスラストアンギュラ玉軸受１１、１１により、回転自在に支持している。そして、内周面にスプライン係合した中空回転軸１７により、回転力を取り出し自在としている。この様な出力側ディスク９ａの外周面３４で軸方向中央部に複数（図示の例では６０個所）の凹部３２、３２を、円周方向に関して間欠的に、且つ、等間隔に設けている。これら各凹部３２、３２はそれぞれ、ドリル刃３３、３３より形成された有底の円孔である。又、これら各ドリル刃３３、３３の外径ｄは、上記出力側ディスク９ａの外周面３４の幅ｗよりも十分に小さい（ｄ≪ｗ）。従って、この出力側ディスク９ａの外周面３４の大部分は、単一円筒面を成している。特に、軸方向両端部は、全周に亙り連続する円筒面となっている。

上述の様な出力側ディスク９ａをトロイダル型無段変速機に組み込んだ状態で、ケーシング内に支持固定した、磁気式、静電容量型、或は渦電流式の回転検出センサ（図示せず）の検出面を、上記出力側ディスク９ａの外周面の軸方向中央部に対向させる。この出力側ディスク９ａは、軸受鋼等、磁性及び導電性を有する金属製である為、上記出力側ディスク９ａの外周面３４の軸方向中央部の磁気特性、静電容量特性等、各種特性は、円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化する。従って、上記回転検出センサとして適切な構造のものを選択する事で、上記出力側ディスク９ａの回転速度を正確に求められる。

又、上記出力側ディスク９ａの軸方向両側面３５、３５は、各パワーローラ１０、１０（図７〜８参照）の周面と転がり接触させて動力を伝達する面である為、形状精度及び寸法精度を正確に規制するだけでなく、表面粗さも小さく（平滑面に）する必要がある。従って、良質の出力側ディスク９ａを得る為には、上記軸方向両側面３５、３５を仕上加工する為の基準面の選定が重要になる。これに対して本参考例の場合には、上記出力側ディスク９ａの外周面３４の大部分は、単一円筒面を成しており、特に、軸方向両端部は、全周に亙り連続する円筒面となっている。この為、上記両側面３５、３５の仕上加工に先立って上記外周面３４を適正に加工し、この外周面を基準面としてこれら両側面３５、３５の仕上加工を行なえば、これら両側面３５、３５の形状精度、寸法精度、表面粗さを適正にできる。

尚、前記各凹部３２、３２の加工方法に就いては特に問わない。例えば、これら各凹部３２、３２を６０個所形成する場合、１本のドリル刃を備え、６度の割り出し角度を有するボール盤で行なう事もできる。或は、６０本のドリル刃を放射状に配置した加工装置で、上記６０個所の凹部３２、３２を一挙に形成する事もできる。但し、１本のドリル刃で行なう場合、加工時間が長くなる。又、６０本のドリル刃を備えた加工装置の場合、構造が複雑で加工装置が高価になる。

この様な事情に鑑みて本参考例の場合には、２０本のドリル刃３３、３３を等間隔（１８度ピッチで）放射状に配置すると共に、６度の割り出し角度を実現する加工装置により、上記６０個所の凹部３２、３２を形成する様にしている。この様な加工装置によれば、上記出力側ディスク９ａを６度ずつ回転させながら、３回加工を行なう事で、上記６０個所の凹部３２、３２を形成できる。この為、加工装置のコストが徒に嵩んだり、或はこれら各凹部３２、３２の加工時間が徒に長くなる事を防止できる。
尚、上記各凹部３２、３２は、素材に単動加工等の塑性加工を施して、上記出力側ディスク９ａの大まかな形状を得る際に、同時に（塑性加工により）造る事もできる。

［実施の形態の第１例］
図３〜４は、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の場合には、内側ディスクである出力側ディスク９ｂの外周面に、それぞれがこの出力側ディスク９ｂの中心軸の方向に対して傾斜した複数の凹溝３６、３６を、円周方向に関して間欠的に設けている。上述の様な出力側ディスク９ｂをトロイダル型無段変速機に組み込んだ状態で、回転検出センサ（図示せず）の検出面を、上記出力側ディスク９ｂの外周面の何れかの部分（参考例とは異なり、軸方向中央部に限定しない）に対向させれば、上記出力側ディスク９ｂの回転速度を正確に求められる。

又、本例の場合、上記各凹溝３６、３６の傾斜角度θを或る程度大きくして、これら各凹溝３６、３６を挟んで存在する、図４に梨地模様で表した、これら各凹溝３６、３６毎に１対ずつの凸部３７、３７の両端部同士を、上記出力側ディスク９ｂの軸方向に関して、図４の△₃₇分だけ、互いに重畳させている。従って、上記出力側ディスク９ｂを軸方向（図３〜４の側方）から見た場合には、上記各凸部３７、３７の頂部が単一円筒面を構成する。即ち、上記出力側ディスク９ｂを図３〜４の側方から見た場合に、外周形状が、全周に亙って凹まない正円となる。従って、上記各凸部３７、３７の頂部を、上記出力側ディスク９ｂの両側面３５、３５を加工する為の基準面として使用する事により、これら両側面３５、３５の仕上加工を行なえば、これら両側面３５、３５の形状精度、寸法精度、表面粗さを適正にできる。

尚、上記各凹溝３６、３６及び上記各凸部３７、３７の形状は、インボリュート形状でも良いが、特に動力伝達を行なう事はないので、単純な矩形溝若しくは円弧溝形状でも良い。但し、上記出力側ディスク９ｂにはトロイダル型無段変速機の運転時に大きな力が加わるので、上記各凹溝３６、３６の底部に応力が集中しない様に、これら各凹溝３６、３６の底部に、曲率半径の小さな部分が存在しない様にする事が好ましい。従って、これら各凹溝３６、３６を断面円弧形とする事が好ましい。

［実施の形態の第２例］
図５〜６は、請求項３に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、内側ディスクである出力側ディスク９ｃの外周面のうちの軸方向中央部に凹溝３８を、全周に亙って形成している。そして、この凹溝３８内に、被検出部を備えた円環状のエンコーダ素子３９を保持している。このエンコーダ素子３９は、図示しない回転検出センサとの組み合わせで、回転速度を検出自在とすべく、特性を円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化させたものであれば、各種構造のものを使用できる。例えば、磁気検出式の回転検出センサと組み合わせる場合に、磁性金属材を図６（Ａ）に示す様に波形に形成したエンコーダ素子３９ａ、或は図６（Ｂ）に示す様に多数の透孔を形成したエンコーダ素子３９ｂが使用可能である。或は、図示はしないが、外周面にＳ極とＮ極とを交互に且つ等間隔に配置した永久磁石製のエンコーダ素子を使用する事もできる。何れの構造を採用する場合でも、上記凹溝３８内に保持する以前の状態では、上記エンコーダ素子３９の円周方向の一部を不連続にしておき、このエンコーダ素子３９の直径を広げられる様にしておく。この不連続部分は、上記凹溝３８内に保持した後に、溶接或は接着により結合する。

この様な本例の場合も、上述の様なエンコーダ素子３９を保持した出力側ディスク９ｃをトロイダル型無段変速機に組み込んだ状態で、回転検出センサ（図示せず）の検出面を、上記エンコーダ素子３９の外周面に対向させれば、上記出力側ディスク９ｃの回転速度を正確に求められる。又、本実施例の場合、上記凹溝３８の両側部分を、上記出力側ディスク９ｃの両側面３５、３５を加工する為の基準面として使用してこれら両側面３５、３５の仕上加工を行なえば、これら両側面３５、３５の形状精度、寸法精度、表面粗さを適正にできる。

本発明に関する参考例を示す要部断面図。出力側ディスクの外周面に凹部を加工する状態を示す断面図。本発明の実施の形態の第１例を示す要部断面図。出力側ディスクの外周面を外径側から見た状態で示す展開図。本発明の実施の形態の第２例を示す要部断面図。エンコーダ素子の２例を示す断面図。従来から知られているトロイダル型無段変速機を組み込んだ無段変速装置の１例を示す断面図。図７のＡ部拡大図。

１トロイダル型無段変速機
２第一遊星歯車変速機
３第二遊星歯車変速機
４第三遊星歯車変速機
５入力軸
６伝達軸
７出力軸
８ａ、８ｂ入力側ディスク
９、９ａ、９ｂ、９ｃ出力側ディスク
１０パワーローラ
１１スラストアンギュラ玉軸受
１２トラニオン
１３ａ、１３ｂ支持板
１４ａ、１４ｂ支持ポスト
１５ケーシング
１６保持環
１７中空回転軸
１８第一太陽歯車
１９第一キャリア
２０遊星歯車
２１遊星歯車
２２遊星歯車
２３第一リング歯車
２４第二太陽歯車
２５第二キャリア
２６低速用クラッチ
２７第三太陽歯車
２８第二リング歯車
２９高速用クラッチ
３０遊星歯車
３１遊星歯車
３２凹部
３３ドリル刃
３４外周面
３５側面
３６凹溝
３７凸部
３８凹溝
３９、３９ａ、３９ｂエンコーダ素子

Claims

ケーシングと、このケーシング内に回転自在に支持された回転軸と、それぞれが断面円弧形である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態でこの回転軸のうちで軸方向に離隔した２個所位置に、この回転軸と同期した回転を自在として支持された１対の外側ディスクと、この回転軸の中間部周囲に、それぞれが断面円弧形である軸方向両側面を上記各外側ディスクの軸方向片側面に対向させた状態で、上記回転軸に対する相対回転を自在に支持された内側ディスクと、軸方向に関してこれら内側ディスクの軸方向両側面と各外側ディスクの軸方向片側面との間位置にそれぞれ複数個ずつ、上記回転軸に対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位を自在に設けられた支持部材と、これら各支持部材に回転自在に支持され、球状凸面としたそれぞれの周面を、上記内側ディスクの軸方向両側面と各外側ディスクの軸方向片側面とに転がり接触させた複数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、上記内側ディスクの外周面に、それぞれがこの内側ディスクの中心軸の方向に対して傾斜した複数の凹溝を、円周方向に関して間欠的に、且つ、この内側ディスクの外周面の全幅に亙って設ける事により、上記内側ディスクの回転を検出する為の被検出部を設けると共に、これら各凹溝を挟んで存在する、これら各凹溝毎に１対ずつの凸部の両端部を、上記内側ディスクの軸方向に関して互いに重畳させて、これら各凸部の頂部をこの内側ディスクを軸方向から見た場合に、外周形状を、全周に亙って凹まない正円とし、上記各凸部の頂部により、上記内側ディスクの両側面を加工する為の基準面となる単一円筒面を構成した事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
各凹溝が断面円弧形である、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
ケーシングと、このケーシング内に回転自在に支持された回転軸と、それぞれが断面円弧形である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態でこの回転軸のうちで軸方向に離隔した２個所位置に、この回転軸と同期した回転を自在として支持された１対の外側ディスクと、この回転軸の中間部周囲に、それぞれが断面円弧形である軸方向両側面を上記各外側ディスクの軸方向片側面に対向させた状態で、上記回転軸に対する相対回転を自在に支持された内側ディスクと、軸方向に関してこれら内側ディスクの軸方向両側面と各外側ディスクの軸方向片側面との間位置にそれぞれ複数個ずつ、上記回転軸に対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位を自在に設けられた支持部材と、これら各支持部材に回転自在に支持され、球状凸面としたそれぞれの周面を、上記内側ディスクの軸方向両側面と各外側ディスクの軸方向片側面とに転がり接触させた複数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、上記内側ディスクの外周面で軸方向中間部に凹溝が、全周に亙って形成されており、この凹溝内に、被検出部を備えたエンコーダ素子が保持されて、上記内側ディスクの回転を検出する為の被検出部を設けると共に、上記内側ディスクの外周面の軸方向両端部で上記凹溝から外れた部分を、上記内側ディスクの軸方向両側面を加工する為の基準面となる単一円筒面とした事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
回転軸が入力軸であり、１対の外側ディスクが入力側ディスクであり、この入力軸と一方の入力側ディスクとが、遊星歯車式変速機を構成するキャリアを介して結合されており、内側ディスクが出力側ディスクであり、上記入力軸の周囲にこの入力軸と同心に配置されてこの出力側ディスクにその一端部を結合された、円管状の中空回転軸の他端部に、上記遊星歯車式変速機を構成する太陽歯車が設けられている、請求項１〜３の何れかに記載したトロイダル型無段変速機。