JP4622342B2 - 四輪駆動車用トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Description

この発明に係る四輪駆動車用トロイダル型無段変速機は、四輪駆動車用の自動変速装置を構成する変速ユニットとして利用する。

自動車用の変速機としてトロイダル型無段変速機が研究され、一部で実施されているが、乗用車用としては大型で大きなトルクを発生するエンジンを組み込んだ四輪駆動車用の自動変速装置の変速ユニットとして好適な構造が、例えば特許文献１に記載されて従来から知られている。図３〜６は、この特許文献１に記載された、大排気量の四輪駆動車用のトロイダル型無段変速機を示している。この四輪駆動車用トロイダル型無段変速機１は、第一入力側ディスク２と第一出力側ディスク３との間に３個の第一パワーローラ４、４を、第二入力側ディスク５と第二出力側ディスク６との間に３個の第二パワーローラ７を、それぞれ設けて、合計６個のパワーローラ４、７により、動力の伝達を行なう様に構成している。

上記自動変速装置を構成する為、動力の伝達方向に関して最も前段部には、発進クラッチであるトルクコンバータ８を設け、このトルクコンバータ８の出力部に、上記四輪駆動車用トロイダル型無段変速機１を構成する入力軸９の前半部９ａを組み込んでいる。図示しない走行用エンジンの回転に伴ってこの前半部９ａは、上記トルクコンバータ８により回転駆動される。そして、この前半部９ａの後端部に上記入力軸９の後半部９ｂを、互いに同心に且つ相対回転自在に支持している。

そして、上記前半部９ａと後半部９ｂとの間に、前進と後退とを切り換える為の前後進切り換えユニット１０を、動力の伝達方向に関して直列に設けている。遊星歯車機構である、この前後進切り換えユニット１０は、それぞれが湿式多板クラッチである前進用クラッチ１１と後退用クラッチ１２とを選択して断接させる事により、前進状態と後退状態とを切り換える。

動力の伝達方向に関して、上述の様な前後進切り換えユニット１０の後側に、上記四輪駆動車用トロイダル型無段変速機１を設けている。そして、この四輪駆動車用トロイダル型無段変速機１の入力部、即ち、上記前後進切り換えユニット１０の出力部につながる部分と、出力部、即ち、前輪用駆動軸１３及び後輪用駆動軸１４につながる部分との間の変速比を連続的に変化させる様にしている。この四輪駆動車用トロイダル型無段変速機１は、上記後半部９ｂの周囲に設けている。即ち、この後半部９ｂの前後両端部近傍に前記第一、第二両入力側ディスク２、５を、それぞれが断面円弧状の凹面である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している。この為に図示の例では、前側（図３の左側）に設けた第一入力側ディスク２を、上記前後進切り換えユニット１０を構成するキャリア１５の基端部にスプライン係合させると共に、前側への移動を阻止している。これに対して、後側（図３の右側）に設けた第二入力側ディスク５は、上記後半部９ｂの後端部に、ボールスプライン１６を介して支持している。そして、油圧式のローディング装置１７により、上記第二入力側ディスク５を上記第一入力側ディスク２に向け、押圧自在としている。

又、上記後半部９ｂの中間部周囲には支持筒１８を、この後半部９ｂと同心に設けている。この支持筒１８は、ステー１９、１９の内径側端部により、その両端部を支持固定している。尚、これら各ステー１９、１９は、後述する支持環２０、２０にそれぞれの外径側端部を支持固定して、やはり後述する第一、第二各揺動フレーム２１、２２を揺動自在に支持する為の、第一、第二各支持フレーム２３、２４を構成する。又、上記支持筒１８の内側に上記後半部９ｂを、この支持筒１８の周囲に前記第一、第二両出力側ディスク３、６を、それぞれ回転及び軸方向の変位自在に支持している。又、これら両出力側ディスク３、６は、間に設けたスラストニードル軸受２５により、互いの間に加わる軸方向荷重（スラスト荷重）を支承しつつ、相対回転を自在としている。

又、上記第一出力側ディスク３の外側面側には前輪用出力歯車２６を固定し、この前輪用出力歯車２６と前記前輪用駆動軸１３とを、前輪用従動歯車２７を介して結合し、上記第一出力側ディスク３により上記前輪用駆動軸１３を回転駆動自在としている。又、この前輪用駆動軸１３の回転を、前輪用デファレンシャルギヤ２８を介して、図示しない前輪に伝達自在としている。一方、上記第二出力側ディスク６の外側面側には後輪用出力歯車２９を固定し、この後輪用出力歯車２９と前記後輪用駆動軸１４とを、後輪用従動歯車３０を介して結合して、上記第二出力側ディスク６により上記後輪用駆動軸１４を回転駆動自在としている。又、この後輪用駆動軸１４の回転を、図示しない後輪用デファレンシャルギヤを介して、やはり図示しない後輪に伝達自在としている。

又、前記第一入力側ディスク２の内側面と上記第一出力側ディスク３の内側面との間には前記３個の第一パワーローラ４、４を、前記第二入力側ディスク５の内側面と上記第二出力側ディスク６の内側面との間には前記３個の第二パワーローラ７を、それぞれ挟持している。これら第一、第二各パワーローラ４、７は、それぞれ第一、第二各トラニオン３１、３２の内側面で、この内側面から突出した状態で設けられた各変位軸３３、３３の周囲に回転自在に支持している。尚、これら各変位軸３３、３３の中心と上記各パワーローラ４、７の中心とは、上記各ディスク２、５、３、６の軸方向に対し、ほぼ直角方向に、互いにずらせて（オフセットして）いる。この理由は、トロイダル型無段変速機の分野で周知の様に、運転時に生じる各部材の弾性変形分を吸収する為である。これら第一、第二各トラニオン３１、３２は、それぞれの両端部に互いに同心に設けた、第一、第二各枢軸３４、３４（第二枢軸は図示せず）を中心に揺動する。これら各枢軸３４、３４は、上記各ディスク２、５、３、６の中心軸と交差する事はないが、これら各ディスク２、５、３、６の中心軸の方向に対して直角若しくは直角に近い方向となる捻れの位置に存在する。又、上記第一、第二各トラニオン３１、３２は、それぞれ第一、第二各揺動フレーム２１、２２の両端部に、揺動変位自在に支持している。

そして、上記第一、第二各揺動フレーム２１、２２の中間部を前記第一、第二各支持フレーム２３、２４を構成する前記各支持環２０、２０同士の間に、各ディスク２、５、３、６の中心軸に対し平行若しくは平行に近い方向に設けられた支持軸３５、３５を中心とする揺動変位自在に支持している。上記第一、第二各支持フレーム２３、２４は、互いに平行に配置されたそれぞれ１対ずつの支持環２０、２０を、前記ステー１９を構成する３本の支柱部３６、３６の外径側端部を介して互いに結合して成る。上記各支持軸３５、３５は、上記各支持環２０、２０の円周方向に関して、上記各支柱部３６、３６の中間位置で、上記第一、第二各支持フレーム２３、２４を構成する１対ずつの支持環２０、２０同士の間に掛け渡している。従って、上記第一、第二各揺動フレーム２１、２２は、円周方向に隣り合う支柱部３６、３６同士の間に、揺動自在に支持されている。

更に、上記第一、第二各揺動フレーム２１、２２を、これら各揺動フレーム２１、２２の両端部と上記各支持環２０、２０との間に設けた油圧シリンダ３７ａ、３７ｂにより、揺動変位自在としている。これら各油圧シリンダ３７ａ、３７ｂは、それぞれ上記各支持環２０、２０の一部で上記各揺動フレーム２１、２２の両端部に整合する位置に設けている。一方、上記第一、第二各揺動フレーム２１、２２の両端部で、上記各油圧シリンダ３７ａ、３７ｂに整合する部分にはロッド３８ａ、３８ｂを、上記各支持軸３５、３５と平行に、上記第一、第二各揺動フレーム２１、２２の両端部を貫通する状態で支持固定している。そして、上記各油圧シリンダ３７ａ、３７ｂに嵌装したピストン３９ａ、３９ｂと、上記各ロッド３８ａ、３８ｂとを係合させている。

変速時には、上記各揺動フレーム２１、２２毎に２対ずつ（各揺動フレーム毎に４個ずつ、四輪駆動車用トロイダル型無段変速機１全体として合計２４個）設けた油圧シリンダ３７ａ、３７ｂのうちの、上記各揺動フレーム２１、２２の長さ方向一端側に設けた一方の油圧シリンダ３７ａ（３７ｂ）を伸長させると共に他方の油圧シリンダ３７ｂ（３７ａ）を収縮させて、上記各揺動フレーム２１、２２を所定方向に所定量だけ揺動変位させる。

又、上記各油圧シリンダ３７ａ、３７ｂへの圧油の給排を制御する為の制御弁４０は、前記各支持環２０、２０に支持している。上記各油圧シリンダ３７ａ、３７ｂへの圧油の給排により上記各揺動フレーム２１、２２が揺動変位すると、これら各揺動フレーム２１、２２に支持した前記第一、第二各トラニオン３１、３２の外側面に設けたカム面４１が、上記制御弁４０に付属のプランジャ４２を介してこの制御弁４０のスプール４３を変位させ、上記制御弁４０の切り換えを行なう。このスプール４３と共にこの制御弁４０を構成するスリーブ４４は、変速時には所望の変速比を実現できる様に、制御モータ４５により、所定位置に変位させておく。この様な制御弁４０及び制御モータ４５は、前記第一入力側ディスク２及び第一出力側ディスク３を含んで構成する第一キャビティ４６側に１個、前記第二入力側ディスク５及び第二出力側ディスク６を含んで構成する第二キャビティ４７側に１個、四輪駆動車用トロイダル型無段変速機１全体で２個設けている。そして、第一キャビティ４６側の制御モータ４５によりこの第一キャビティ４６側の制御弁４０を、第二キャビティ４７側の制御モータ４５によりこの第二キャビティ４７側の制御弁４０を、マイクロコンピュータを内蔵した図示しない制御器からの指令信号に基づき、互いに同期して（直進状態の場合）、或は互いに独立して（旋回状態の場合）制御する。

この様に構成する為、変速時には、上記各油圧シリンダ３７ａ、３７ｂへの圧油の給排に基づき、上記第一、第二各揺動フレーム２１、２２が、前記各支持軸３５、３５を中心に、所定方向に所定量だけ揺動変位する。この結果、これら各揺動フレーム２１、２２に支持された上記第一、第二各トラニオン３１、３２が、上記各支持軸３５、３５を中心とした円弧運動（スイベル運動）をする。そして、この円弧運動に基づく上記第一、第二各トラニオン３１、３２の前記第一、第二枢軸３４の軸方向に関する変位により、前記各パワーローラ４、７の周面と前記各ディスク２、５、３、６の内側面との転がり接触部（トラクション部）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第一、第二各トラニオン３１、３２が、上記第一、第二各揺動フレーム２１、２２に枢支された第一、第二各枢軸３４を中心として、互いに逆方向に揺動し、上記第一、第二各パワーローラ４、７の周面と上記各ディスク２、５、３、６の内側面との当接位置が変化して、第一、第二各入力側ディスク２、５と第一、第二各出力側ディスク３、６との間の回転速度比が変化する。

上述の様に構成する従来の四輪駆動車用トロイダル型無段変速機１の運転時には、前記入力軸９の後半部９ｂと共に互いに同期して回転する第一、第二両入力側ディスク２、５のうち、第一入力側ディスク２から上記各第一パワーローラ４、４を介して上記第一出力側ディスク３に伝わった動力により、前記前輪用駆動軸１３を回転駆動する。又、第二入力側ディスク５から上記各第二パワーローラ７を介して上記第二出力側ディスク６に伝わった動力により、前記後輪用駆動軸１４を回転駆動する。

上述の様な四輪駆動車用トロイダル型無段変速機の効率並びに耐久性を確保する為には、前記第一キャビティ４６と前記第二キャビティ４７との間で、構成各部材の位置関係が一致している事が重要である。具体的には、第一入力側ディスク２と第一出力側ディスク３と第一パワーローラ４、４との位置関係と、第二入力側ディスク５と第二出力側ディスク６と第二パワーローラ７との位置関係とが、互いに一致している事が、上記効率並びに耐久性を確保する為に重要である。一方、前記特許文献１に記載された従来構造の場合には、図３から明らかな通り、上記第一、第二両出力側ディスク３、６は軸方向に変位可能である。この為、上記第一キャビティ４６部分での上記各部材２、３、４同士の位置関係と、上記第二キャビティ４７部分での上記各部材５、６、７同士の位置関係とが微妙にずれる可能性がある。そして、ずれた場合には、上記効率並びに耐久性を、必ずしも十分には確保できなくなる。

出力側ディスクを１対のステーにより回転自在に、且つ軸方向の位置決めを図った状態で支持する構造として従来から、特許文献２に記載されたものが知られている。但し、この特許文献２に記載された構造は、四輪駆動車用のものではないし、１対の出力側ディスクを一体化したものを対象としている為、そのまま四輪駆動車用のトロイダル型無段変速機に適用できるものではない。又、上記出力側ディスクを支持するスラストアンギュラ型の玉軸受が、この出力側ディスクとは独立した１対の軌道輪を有するものである為、設置スペースが嵩む。本発明が対象としている四輪駆動車用のトロイダル型無段変速機の場合、構成部材が多く、特に、図示の様に、上記各キャビティ４６、４７毎に３個ずつのパワーローラ４、７を組み込んだ構造の場合には、空きスペースが極く限られてしまうし、組み付け作業も面倒になる。従って、上記第一、第二両出力側ディスク３、６を転がり軸受により支持する場合には、この転がり軸受として設置スペースが嵩まず、しかも組み付け作業を容易に行なえる構造が必要になる。

特開２００１−１６５２６２号公報 特開２００３−３１４６４５号公報

本発明の四輪駆動車用トロイダル型無段変速機は、上述の様な事情に鑑みて、効率並びに耐久性を確保すべく、第一、第二両出力側ディスクの軸方向位置を規制できる実用的な構造を実現すべく発明したものである。

本発明の四輪駆動車用トロイダル型無段変速機は、前述の特許文献１等に記載されて従来から知られている四輪駆動車用トロイダル型無段変速機と同様に、ハウジングと、このハウジング内に収納された、入力部と出力部との間の変速比を連続的に変化させるトロイダル型無段変速ユニットと、このトロイダル型無段変速ユニットの出力部に設けて、このトロイダル型無段変速ユニットの出力を前側駆動輪に伝達する為の前輪用駆動軸と、このトロイダル型無段変速ユニットの出力を後側駆動輪に伝達する為の後輪用駆動軸とを備える。

このうちのトロイダル型無段変速ユニットは、第一、第二両入力側ディスクと、第一出力側ディスクと、第二出力側ディスクと、４本以上で偶数本の第一枢軸と、複数の第一トラニオンと、複数の第一変位軸と、複数個の第一パワーローラと、４本以上で偶数本の第二枢軸と、複数の第二トラニオンと、複数の第二変位軸と、複数個の第二パワーローラとを備える。
このうちの第一、第二両ディスクは、それぞれが断面円弧状の凹面である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ている。
又、上記第一出力側ディスクは、断面円弧状の凹面であるその内側面を上記第一入力側ディスクの内側面に対向させた状態でこれら第一、第二両入力側ディスクと同心に、且つこれら第一、第二両入力側ディスクとは独立した回転自在に支持されている。
又、上記第二出力側ディスクは、断面円弧状の凹面であるその内側面を上記第二入力側ディスクの内側面に対向させた状態で上記第一出力側ディスクと同心に、且つこの第一出力側ディスク及び上記第一、第二両入力側ディスクとは独立した回転自在に支持されている。
又、上記各第一枢軸は、上記第一入力側ディスクと第一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に対し捻れの位置に存在する。
又、上記各第一トラニオンは、上記各第一枢軸を中心として揺動するものである。
又、上記各第一変位軸は、上記各第一トラニオンの内側面から突出したものである。
又、上記各第一パワーローラは、上記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入力側ディスクの内側面と第一出力側ディスクの内側面との間に挟持されたもので、それぞれの周面を球状凸面としている。
又、前記各第二枢軸は、上記第二入力側ディスクと第二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に対し捻れの位置に存在するものである。
又、前記各第二トラニオンは、上記各第二枢軸を中心として揺動するものである。
又、前記各第二変位軸は、上記各第二トラニオンの内側面から突出している。
更に、前記各第二パワーローラは、上記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入力側ディスクの内側面と第二出力側ディスクの内側面との間に挟持されたもので、それぞれの周面を球状凸面としている。
そして、前記前輪用駆動軸を上記第一出力側ディスクにより回転駆動自在とすると共に、前記後輪用駆動軸を上記第二出力側ディスクにより回転駆動自在としている。

特に、本発明の四輪駆動車用トロイダル型無段変速機に於いては、上記第一、第二両出力側ディスクは、これら両出力側ディスクを軸方向両側から挟む位置に設けた１対のスラスト玉軸受により、軸方向の位置決めを図られている。
又、これら両スラスト玉軸受を構成する、それぞれ１対ずつの軌道溝のうちの一方の軌道溝は、それぞれ上記両出力側ディスクの内側面の内径側端部に、これら両出力側ディスクに対し直接形成されたものである。
そして、この様な構造を実現する為に、上記第一、第二両入力側ディスクを入力軸の周囲に、軸方向に間隔をあけた状態で支持する。又、上記第一、第二両出力側ディスクを上記入力軸の周囲に、円筒状の支持筒を介して支持する。又、１対の外向フランジ状の鍔部を、この支持筒の外周面の両端部近傍に形成する。そして、上記１対のスラスト玉軸受を構成する、それぞれ１対ずつの軌道溝のうちの他方の軌道溝を、上記両鍔部の側面に直接又はこの鍔部とは別体の軌道輪の側面に形成する。

上述の様に構成する本発明の四輪駆動車用トロイダル型無段変速機によれば、効率並びに耐久性を確保すべく、第一、第二両出力側ディスクの軸方向位置を規制できる実用的な構造を実現できる。
即ち、上記第一、第二両出力側ディスクを軸方向両側から挟む位置に１対のスラスト玉軸受を設けているので、これら両出力側ディスクの軸方向の位置決めを図り、第一、第二両キャビティ同士の間で、構成各部材の位置関係を一致させられる。
又、上記両スラスト玉軸受は、上記両出力側ディスクに対し直接形成された軌道溝を含んで構成するので、小型に構成できて、設置スペースが嵩む事がなく、しかも組み付け作業を容易に行なえる。
更に、上記両スラスト玉軸受により上記両出力側ディスクを軸方向両側から挟み、これら両出力側ディスクをハウジングの内側に軸方向位置を規制した状態で回転自在に支持する組立作業を、容易に行なえる。

本発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、上記第一、第二両出力側ディスク同士の間にスラストニードル軸受を設けて、これら両出力側ディスクを、互いの間に加わるスラスト荷重を支承しつつ相対回転自在とする。これと共に、上記第一出力側ディスクと前輪用駆動軸との間の動力伝達、並びに、上記第二出力側ディスクと後輪用駆動軸との間の動力伝達を、それぞれはすば歯車により構成した歯車伝達機構で行なう構造とする。そして、前進走行時にこれら各歯車伝達機構の噛合部で発生するスラスト荷重の方向を、上記両出力側ディスクを上記スラストニードル軸受に向けて押圧する方向とする。
この様に構成すれば、使用時間の大部分を占める前進走行時に、上記１対のスラスト玉軸受に大きなスラスト荷重が加わる事を防止して、これら両スラスト玉軸受の耐久性確保を図れる。

図１〜２は、本発明の実施例を示している。尚、本発明の特徴は、変速比の同期不良や変速比制御が不安定になる事を防止すると共に、十分な耐久性を確保すべく、第一、第二両出力側ディスク３、６を入力軸９の後半部９ｂの周囲に、軸方向に関する位置決めを図った状態で回転自在に支持する、コンパクトで組み立て容易な構造を実現する点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図３〜６に示した従来構造と同様であるから、重複する図示及び説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分並びに先に説明しなかった部分を中心に説明する。

上記後半部９ｂの両端部に第一、第二両入力側ディスク２、５を、スプライン係合部或はボールスプライン１６により係合させる事で、図示しないハウジングの内側にこれら両入力側ディスク２、５を、互いに同期した回転自在に支持している。又、上記後半部９ｂの中間部でこれら両入力側ディスク２、５の間部分の周囲に支持筒１８ａを支持している。この支持筒１８ａは、軸方向に２分割された１対の支持筒素子４９、４９から成り、外周面の両端部近傍に、それぞれ外向フランジ状の鍔部５０、５０を形成している。この様な支持筒１８ａは、これら両鍔部５０、５０よりも突出した両端部を、それぞれステー１９、１９の中心部に設けた支持環部５１、５１に、直接或はスペーサ５２を介して、軸方向に関する位置決めを図った状態で支持している。又、上記両支持筒素子４９、４９の突き合わせ側端部にはスリーブ５３を、締り嵌めで外嵌して、上記支持筒１８ａの曲げ剛性を確保している。上記後半部９ｂは、この支持筒１８ａの内側に、１対の内径側ラジアルニードル軸受４８、４８により、回転自在に支持している。

上述の様にして上記１対のステー１９、１９の支持環部５１、５１同士の間に掛け渡した、上記支持筒１８ａの周囲に前記第一、第二両出力側ディスク３、６を、それぞれ外径側ラジアルニードル軸受５４、５４により、回転自在に支持している。又、上記第一、第二両出力側ディスク３、６は、スラストニードル軸受２５を介して突き合わせ、互いの間に加わる軸方向荷重（スラスト荷重）を支承しつつ、相対回転を自在としている。又、上記スラストニードル軸受２５により、上記両出力側ディスク３、６の、軸方向に関する互いの位置関係を規制している。

これに対して、上記両出力側ディスク３、６の上記両ステー１９、１９に対する軸方向の位置関係を、上記第一、第二両出力側ディスク３、６の内側面の内径側端部と上記両鍔部５０、５０との間に設けた、１対のスラスト玉軸受５５、５５により図っている。これら両スラスト玉軸受５５、５５を構成する、それぞれ１対ずつの軌道溝５６ａ、５６ｂ（図２）のうちの一方の軌道溝５６ａ、５６ａは、それぞれ上記両出力側ディスク３、６の内側面の内径側端部に、これら両出力側ディスク３、６に対し直接形成している。これに対して、上記１対ずつの軌道溝５６ａ、５６ｂのうちの他方の軌道溝５６ｂ、５６ｂは、上記両鍔部５０、５０の側面に直接（図１〜２の右側の構造）又はこの鍔部５０とは別体の軌道輪５７の側面（図１〜２の左側の構造）に形成している。尚、この軌道輪５７は、前記スペーサ５２の厚さとの兼ね合いで、上記両出力側ディスク３、６を上記両ステー１９、１９同士の間にがたつきなく（軸方向に変位しない様に）支持できる様な厚さ寸法を有するものを使用する。この為に、上記軌道輪５７と上記スペーサ５２とのうちの一方又は双方として、厚さ寸法の異なる複数種類のものを用意し、適切な厚さ寸法を有するものを選択使用する。

更に、上記第一出力側ディスク３の外側面側に固定した前輪用出力歯車２６と前輪用駆動軸１３に固定した前輪用従動歯車２７とを螺合させ、上記第二出力側ディスク６の外側面側に固定した後輪用出力歯車２９と後輪用駆動軸１４に固定した後輪用従動歯車３０とを噛合させている。これら各歯車２６、２７、２９、３０は何れも、噛合部で発生する振動並びに騒音の低減を目的として、はすば歯車としている。そして、前進走行時に上記各歯車２６、２７、２９、３０同士の噛合部（歯車伝達機構の噛合部）で発生するスラスト荷重の方向を、上記両出力側ディスク３、６を前記スラストニードル軸受２５に向けて互いに近づける様に押圧する方向、逆に言えば、上記両スラスト玉軸受５５、５５に向かわない方向としている。

上述の様に構成する本実施例の四輪駆動車用トロイダル型無段変速機１によれば、効率並びに耐久性を確保すべく、第一キャビティ４６部分での各部材２、３、４同士の位置関係と、第二キャビティ４７部分での上記各部材５、６、７同士の位置関係とを一致させるべく、上記第一、第二両出力側ディスク３、６の軸方向位置を規制できる実用的な構造を実現できる。
即ち、上記両出力側ディスク３、６を軸方向両側から挟む位置に１対のスラスト玉軸受５５、５５を設けているので、これら両出力側ディスク３、６の軸方向の位置決めを図り、上記両キャビティ４６、４７同士の間で、構成各部材２、３、４、５、６、７の位置関係を一致させられる。
又、上記両スラスト玉軸受５５、５５は、上記両出力側ディスク３、６に対し直接形成された軌道溝５６ａ、５６ａを含んで構成するので、小型に構成できて、設置スペースが嵩む事がなく、しかも組み付け作業を容易に行なえる。

又、本実施例の場合には、上記両スラスト玉軸受５５、５５を構成する、それぞれ１対ずつの軌道溝５６ａ、５６ｂのうち、上記両出力側ディスク３、６に直接形成した一方の軌道溝５６ａ、５６ａ以外の他方の軌道溝５６ｂ、５６ｂを、前記支持筒１８ａの外周面に形成した前記両鍔部５０、５０の側面に直接又はこの鍔部５０とは別体の軌道輪５７の側面に形成している。この為、上記両スラスト玉軸受５５、５５により上記両出力側ディスク３、６を軸方向両側から挟み、これら両出力側ディスク３、６をハウジングの内側に軸方向位置を規制した状態で回転自在に支持する組立作業を、容易に行なえる。

更に本実施例の場合には、前記各歯車２６、２７、２９、３０同士の噛合部で発生するスラスト荷重の方向を、上記両出力側ディスク３、６を前記スラストニードル軸受２５に向けて押圧する方向としている。この為、使用時間の大部分を占める前進走行時に、上記１対のスラスト玉軸受５５、５５に大きなスラスト荷重が加わる事を防止して、これら両スラスト玉軸受５５、５５の耐久性確保を図れる。この場合、上記スラストニードル軸受２５には比較的大きなスラスト荷重が加わる事になるが、このスラストニードル軸受２５の負荷容量は、上記両スラストニードル軸受５５、５５に比べれば遥かに大きい。又、上記両出力側ディスク３、６の相対回転は、進路変更時に生じるだけで、生じた場合にも速度差は小さい。従って、上記噛合部で発生するスラスト荷重により、上記スラストニードル軸受２５の耐久性が損なわれる心配は少ない。又、車両の後退時には、上記両スラスト玉軸受５５、５５にスラスト荷重が加わるが、前進走行する時間に比べて後退走行する時間は遥かに短く、しかも後退時に大きなトルクを伝達する可能性は、前進時に比べて低い。従って、後退時に上記両スラスト玉軸受５５、５５に加わるスラスト荷重により、これら両スラスト玉軸受５５、５５の耐久性が損なわれる心配は少ない。

尚、第一、第二両支持フレーム２３、２４を構成するステー１９、１９の一部に、ラジアルニードル軸受５８、５８を介して、同期ケーブルの中間部を案内する為のガイドローラ５９、５９を設置している。この同期ケーブルは、同一のキャビティ４６（又は４７）内に存在する複数のトラニオン３１（又は３２）同士の間に襷掛けで掛け渡し、これら複数のトラニオン３１（又は３２）の揺動量を機械的に一致させるものである。この様な同期ケーブルの構造に就いては、トロイダル型無段変速機の技術分野で周知であるから、詳しい図示並びに説明は省略する。

本発明の実施例を示す要部断面図。 図１のＡ部拡大図。 従来構造の１例を示す断面図。 図３のＢ−Ｂ断面図。 同Ｃ−Ｃ断面図。 図５とほぼ同じ部分を、第一トラニオンの両端部に設けた第一枢軸の中心軸を含む平面で切断した状態で示す断面図。

符号の説明

１ 四輪駆動車用トロイダル型無段変速機
２ 第一入力側ディスク
３ 第一出力側ディスク
４ 第一パワーローラ
５ 第二入力側ディスク
６ 第二出力側ディスク
７ 第二パワーローラ
８ トルクコンバータ
９ 入力軸
９ａ 前半部
９ｂ 後半部
１０ 前後進切り換えユニット
１１ 前進用クラッチ
１２ 後退用クラッチ
１３ 前輪用駆動軸
１４ 後輪用駆動輪
１５ キャリア
１６ ボールスプライン
１７ ローディング装置
１８、１８ａ 支持筒
１９ ステー
２０ 支持環
２１ 第一揺動フレーム
２２ 第二揺動フレーム
２３ 第一支持フレーム
２４ 第二支持フレーム
２５ スラストニードル軸受
２６ 前輪用出力歯車
２７ 前輪用従動歯車
２８ 前輪用デファレンシャルギヤ
２９ 後輪用出力歯車
３０ 後輪用従動歯車
３１ 第一トラニオン
３２ 第二トラニオン
３３ 変位軸
３４ 第一枢軸
３５ 支持軸
３６ 支柱部
３７ａ、３７ｂ 油圧シリンダ
３８ａ、３８ｂ ロッド
３９ａ、３９ｂ ピストン
４０ 制御弁
４１ カム面
４２ プランジャ
４３ スプール
４４ スリーブ
４５ 制御モータ
４６ 第一キャビティ
４７ 第二キャビティ
４８ 内径側ラジアルニードル軸受
４９ 支持筒素子
５０ 鍔部
５１ 支持環部
５２ スペーサ
５３ スリーブ
５４ 外径側ラジアルニードル軸受
５５ スラスト玉軸受
５６ａ、５６ｂ 軌道溝
５７ 軌道輪
５８ ラジアルニードル軸受
５９ ガイドローラ

Claims (2)

1. ハウジングと、このハウジング内に収納された、入力部と出力部との間の変速比を連続的に変化させるトロイダル型無段変速ユニットと、このトロイダル型無段変速ユニットの出力部に設けて、このトロイダル型無段変速ユニットの出力を前側駆動輪に伝達する為の前輪用駆動軸と、このトロイダル型無段変速ユニットの出力を後側駆動輪に伝達する為の後輪用駆動軸とを備え、
   上記トロイダル型無段変速ユニットは、それぞれが断面円弧状の凹面である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、第二両入力側ディスクと、断面円弧状の凹面であるその内側面を第一入力側ディスクの内側面に対向させた状態でこれら第一、第二両入力側ディスクと同心に、且つこれら第一、第二両入力側ディスクとは独立した回転自在に支持された第一出力側ディスクと、断面円弧状の凹面であるその内側面を第二入力側ディスクの内側面に対向させた状態で上記第一出力側ディスクと同心に、且つこの第一出力側ディスク及び上記第一、第二両入力側ディスクとは独立した回転自在に支持された第二出力側ディスクと、上記第一入力側ディスクと第一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に対し捻れの位置に存在する、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複数の第一変位軸と、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入力側ディスクの内側面と第一出力側ディスクの内側面との間に挟持された、それぞれの周面を球状凸面とした複数個の第一パワーローラと、上記第二入力側ディスクと第二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に対し捻れの位置に存在する、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複数の第二変位軸と、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入力側ディスクの内側面と第二出力側ディスクの内側面との間に挟持された、それぞれの周面を球状凸面とした複数個の第二パワーローラとを備えたものであり、
   上記前輪用駆動軸を上記第一出力側ディスクにより回転駆動自在とすると共に、上記後輪用駆動軸を上記第二出力側ディスクにより回転駆動自在とした四輪駆動車用トロイダル型無段変速機に於いて、
   上記第一、第二両出力側ディスクは、これら両出力側ディスクを軸方向両側から挟む位置に設けた１対のスラスト玉軸受により、軸方向の位置決めを図られており、これら両スラスト玉軸受を構成する、それぞれ１対ずつの軌道溝のうちの一方の軌道溝は、それぞれ上記両出力側ディスクの内側面の内径側端部に、これら両出力側ディスクに対し直接形成されたものであり、
   この構造を実現する為に、上記第一、第二両入力側ディスクが入力軸の周囲に、軸方向に間隔をあけた状態で支持されており、第一、第二両出力側ディスクがこの入力軸の周囲に、円筒状の支持筒を介して支持されており、１対の外向フランジ状の鍔部が、この支持筒の外周面の両端部近傍に形成されており、上記１対のスラスト玉軸受を構成する、それぞれ１対ずつの軌道溝のうちの他方の軌道溝が、上記両鍔部の側面に直接又はこの鍔部とは別体の軌道輪の側面に形成されている事を特徴とする四輪駆動車用トロイダル型無段変速機。
2. 第一、第二両出力側ディスク同士の間にスラストニードル軸受を設けて、これら両出力側ディスクを、互いの間に加わるスラスト荷重を支承しつつ相対回転自在とすると共に、上記第一出力側ディスクと前輪用駆動軸との間の動力伝達、並びに、上記第二出力側ディスクと後輪用駆動軸との間の動力伝達を、それぞれはすば歯車により構成した歯車伝達機構で行なう構造とし、前進走行時にこれら各歯車伝達機構の噛合部で発生するスラスト荷重の方向を、上記両出力側ディスクを上記スラストニードル軸受に向けて押圧する方向とした、請求項１に記載した四輪駆動車用トロイダル型無段変速機。

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