JP4929977B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Description

この発明は、車両（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、トロイダル型無段変速機の改良に関する。

自動車用自動変速装置としてトロイダル型無段変速機を使用する事が研究され、例えば非特許文献１に記載されている様に、一部で実施されている。又、トロイダル型無段変速機の構造及び理論等に就いては、非特許文献２に詳しく記載されている。この非特許文献２を含め、従来から多くの文献に記載されて周知の様に、トロイダル型無段変速機は、入力側ディスクと出力側ディスクとの間に複数個のパワーローラを挟持し、これら両ディスクの側面とこれら各パワーローラの周面との転がり接触部で動力の伝達を行なう。この転がり接触部で過度の滑りが発生する事を防止し、効率良く動力の伝達を行なわせるべく、トロイダル型無段変速機には押圧装置を設けている。トロイダル型無段変速機の運転時には、この押圧装置が発生する押圧力に基づいて上記各転がり接触部の面圧を確保する。

この様な押圧装置として従来一般的には、機械式のローディングカム装置を使用していたが、油圧式の押圧装置を使用する事により、上記各転がり接触部の面圧を、運転状況に応じてきめ細かに調節する事が考えられている。この様な油圧式の押圧装置を組み込んだトロイダル型無段変速機に就いても、従来から多くの文献に記載されて知られているが、具体的な構造を記載した文献として、特許文献１がある。この特許文献１には、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを同軸に組み合わせて成る無段変速装置の具体的な構造が記載されている。図３〜４は、この様な特許文献１に記載された無段変速装置を示している。

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、それぞれが特許請求の範囲に記載した外側ディスクである１対の入力側ディスク８ａ、８ｂと、同じく特許請求の範囲に記載した第二のディスクであり内側ディスクである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。尚、上記１対の入力側ディスク８ａ、８ｂのうちの一方の入力側ディスク８ｂが、特許請求の範囲に記載した第一のディスクに対応する。これら両入力側ディスク８ａ、８ｂは、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面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、この入力軸５と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、この入力軸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、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面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に支持している。

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いる。上記各パワーローラ１０、１０は、それぞれの周面を球状凸面としており、上記両入力側ディスク８ａ、８ｂと上記出力側ディスク９との間に挟持した状態で、これら入力側、出力側各ディスク８ａ、８ｂ、９同士の間での動力を伝達自在としている。又、上記各パワーローラ１０、１０は、トラニオン１１、１１の内側面に回転自在に支持している。又、これら各トラニオン１１、１１は、それぞれの両端部に設けた各枢軸１２、１２を、ケーシング１４内に設置した支持板１３ａ、１３ｂに、揺動並びに軸方向の変位自在に支持している。これら両支持板１３ａ、１３ｂは、上記ケーシング１４内に、連結板１５とアクチュエータボディー１６とを介して支持固定された支持ポスト１７、１７の両端部に、それぞれ支持されている。

又、これら各支持ポスト１７、１７の中間部に設けた支持環部１８、１８同士の間に上記出力側ディスク９を、１対のスラストアンギュラの玉軸受１９、１９により回転自在に支持している。又、上記出力側ディスク９に、中空回転軸２０の基端部（図３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２０を、エンジンから遠い側（図３の右側）の入力側ディスク８ａの内側に挿通し、上記出力側ディスク９に伝わる動力を取り出し自在としている。更に、上記中空回転軸２０の先端部（図３の右端部）で上記入力側ディスク８ａの外側面（図３の右側面）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２１を固設している。

一方、上記中空回転軸２０の内側に挿通した前記入力軸５の先端部（図３の右端部）でこの中空回転軸２０から突出した部分と、上記入力側ディスク８ａとの間に、第一キャリア２２を掛け渡す様に設けて、この入力側ディスク８ａ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２２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２３〜２５を、回転自在に支持している。更に、上記第一キャリア２２の片半部（図３の右半部）周囲に第一リング歯車２６を、回転自在に支持している。

上記各遊星歯車２３〜２５のうち、前記トロイダル型無段変速機１寄り（図３の左寄り）で上記第一キャリア２２の径方向に関して内側に設けた遊星歯車２３は、上記第一太陽歯車２１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３の右側）で上記第一キャリア２２の径方向に関して内側に設けた遊星歯車２４は、前記伝達軸６の基端部（図３の左端部）に固設した第二太陽歯車２７に噛合している。又、上記第一キャリア２２の径方向に関して外側に設けた、残りの遊星歯車２５は、上記内側に設けた遊星歯車２３、２４よりも軸方向寸法を大きくして、これら両遊星歯車２３、２４に噛合させている。更に、上記残りの遊星歯車２５と上記第一リング歯車２６とを、互いに噛合させている。

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２８を、前記出力軸７の基端部（図３の左端部）に結合固定している。そして、この第二キャリア２８と上記第一リング歯車２６とを、低速用クラッチ２９を介して結合している。又、上記伝達軸６の先端寄り（図３の右端寄り）部分に、第三太陽歯車３０を固設している。又、この第三太陽歯車３０の周囲に、第二リング歯車３１を配置し、この第二リング歯車３１と前記ケーシング１４等の固定の部分との間に、高速用クラッチ３２を設けている。更に、この第二リング歯車３１と上記第三太陽歯車３０との間に配置した複数組の遊星歯車３３、３４を、上記第二キャリア２８に回転自在に支持している。これら各遊星歯車３３、３４は、互いに噛合すると共に、上記第二キャリア２８の径方向に関して内側に設けた遊星歯車３３を上記第三太陽歯車３０に、同じく外側に設けた遊星歯車３４を上記第二リング歯車３１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運転時には、エンジンのクランクシャフト（図示せず）により駆動軸３５を、トーションダンパ３６を介して回転駆動し、更にこの駆動軸３５により前記入力軸５を回転駆動する。そして、この入力軸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に伝わった動力を、前記中空回転軸２０を通じて取り出す。上記低速用クラッチ２９を接続し、上記高速用クラッチ３２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。一方、上記低速用クラッチ２９の接続を断ち、上記高速用クラッチ３２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。そして、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。

上述の様な無段変速装置を構成するトロイダル型無段変速機１の運転時には、前述した様に、上記各ディスク８ａ、８ｂ、９の側面と上記各パワーローラ１０、１０の周面との転がり接触部（トラクション部）の面圧を確保する必要がある。この為に特許文献１に記載された構造の場合には、上記入力軸５と上記入力側ディスク８ｂとの間に、油圧式の押圧装置３７を設けている。この押圧装置３７は、軸方向に拡縮自在とした１対の油圧室３８ａ、３８ｂを備えた、ダブルピストン型である。但し、油圧式の押圧装置は、ダブルピストン型に限らず、図５に示す様な、単一の油圧室３８を備えた、所謂シングルピストン型でも良い。要は、必要とする押圧力の最大値と、得られる油圧の最大値との関係で、何れの型式かを選択する。何れの型式を採用した場合でも、油圧式の押圧装置３７を備えた構造の場合、上記各油圧室３８ａ、３８ｂ内に導入する油圧を制御する事で、上記各トラクション部に付与する面圧を常に適正な値に調節できる。この為、前述した様なローディングカム式の押圧装置に比べ、トロイダル型無段変速機１の効率及び耐久性確保を高次元で図れる。

特許文献１に記載された従来構造の場合には、上記各油圧室３８ａ、３８ｂへの圧油の送り込みは、前記ケーシング１４の前端開口部を塞いだ端板３９部分に設置した送油ポンプから、上記駆動軸３５及び上記入力軸５の中心部に設けた給油孔４０ａ、４０ｂを通じて行なう様に構成している。この為に、この入力軸５の基端部（図３、５の左端部）には、上記給油孔４０ｂに加えて、この給油孔４０ｂとこの入力軸５の外周面とを連通させる通油孔４１ａ、４１ｂも形成している。

押圧装置がダブルピストン型であるかシングルピストン型であるかを問わず、上記駆動軸３５及び上記入力軸５に給油孔４０ａ、４０ｂ及び通油孔４１ａ、４１ｂを設ける構造の場合、軽量化と耐久性の確保とを両立させる事が難しい事に加えて、コストが嵩む事も避けられない。この理由は、次の通りである。上記入力軸５の基端部には、押圧装置３７が発生する押圧力の反力を支承する為、大きな応力が発生する。この様な大きな応力に拘らず、上記給油孔４０ｂや通油孔４１ａ、４１ｂを形成した上記入力軸５の基端部に、亀裂等の損傷が発生するのを防止する為には、この入力軸５の直径を大きくする必要があり、この入力軸５を含むトロイダル型無段変速機が大型化し、重量が嵩む原因となる。又、軸受鋼等の硬質金属製の上記入力軸５の基端部に、上記給油孔４０ｂや通油孔４１ａ、４１ｂを形成する作業は面倒で、加工コストが嵩む原因となる。尚、上記特許文献１の他、特許文献２にも、入力軸を通じて油圧式の押圧装置への圧油の給排を行なう構造が記載されている。上記特許文献２の場合には、支持ポストから押圧装置の油圧室に、入力軸を介して油圧を給排する様に構成している。この様な特許文献２に記載された従来構造の場合には、上記特許文献１に記載された構造の場合に生じる不都合に加えて、シールリングの装着部位が多く、コストが嵩むと言った問題を生じる。

上述の様な事情に鑑み、油圧式の押圧装置３７を備えたトロイダル型無段変速機の軽量化、耐久性確保、低コスト化を図れる構造として、特許文献３に記載された構造が知られている。図６は、この特許文献３に記載された、従来構造の第２例を示している。この従来構造の第２例の場合には、入力側ディスク８ｂを入力軸５に対し、ボールスプライン４２により、この入力軸５と同期した回転を自在に、且つ、軸方向の変位自在に支持している。又、上記入力側ディスク８ｂの内周面に形成した内径側円筒面部４３と、上記入力軸５の中間部外周面に形成した外径側円筒面部４４とを、油密を保持した状態で摺接させている。そして、支持ポスト１７ａ内に設けた通油路４５と、上記入力側ディスク８ｂの小径側端部にこの入力側ディスク８ｂを径方向に貫通する状態で形成した第二の通油路４６とを、互いに連通させている。トロイダル型無段変速機の運転時に、上記押圧装置３７の油圧室３８内への圧油の給排は、上記ボールスプライン４２を構成する各溝の内側と、上記通油路４５と、上記第二の通油路４６とを介して行なう。

この様な従来構造の第２例の場合には、特に大きな力を受ける事がない為、硬質金属で造る必要も、肉厚を大きくする必要もない、上記支持ポスト１７ａ内に上記通油路４５を設ける代わりに、硬い金属により造る必要がある入力軸５には、前述の図３、５に示した従来構造の様な給油孔４０ｂや通油孔４１ａ、４１ｂを形成する必要はない。従って、上記入力軸５の直径を特に大きくしなくても、上記入力軸５に必要な強度を確保できる他、硬質金属製であるこの入力軸５の加工の面倒も低減できる為、トロイダル型無段変速機の軽量化と耐久性の確保と低コスト化とを図れる。

但し、上記従来構造の第２例の場合には、上記入力側ディスク８ｂの小径側端部に上記第二の通油路４６を形成する為、この入力側ディスク８ｂの耐久性確保と軽量化とを両立させる面からは不利になる。即ち、トロイダル型無段変速機の技術分野で広く知られている様に、トロイダル型無段変速機の運転時に上記入力側ディスク８ｂには、各パワーローラ１０、１０（図４参照）から、繰り返し大きな曲げ応力が加わる。この様に、繰り返し加わる大きな曲げ応力に拘らず、上記第二の通油路４６を形成した上記入力側ディスク８ｂに亀裂等の損傷が発生する事を防止する為には、この入力側ディスク８ｂの小径側端部に関しても、径方向に関する厚さを十分に確保する必要があり、軽量化を図る面から不利になる。

特開２００４−８４７１２号公報 国際公開ＷＯ２００５／０４５２８４号明細書 特開２００６−９９９５号公報 青山元男著、「レッドバッジスーパー図解シリーズ／クルマの最新メカがわかる本」、株式会社三推社／株式会社講談社、平成１３年１２月２０日、ｐ．９２−９３ 田中裕久著、「トロイダルＣＶＴ」、株式会社コロナ社、２０００年７月１３日

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、前述の特許文献３に記載された発明の構造に比べて、より一層の軽量化と耐久性の確保とを両立でき、しかも低コストで造れるトロイダル型無段変速機の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、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、第一、第二のディスクと、複数個のパワーローラと、押圧装置と、支持ポストとを備える。
このうちの第一、第二のディスクは、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、互いに同心に、且つ相対回転自在に支持されている。
又、上記各パワーローラは、上記両ディスクの側面にそれぞれの周面を転がり接触させた状態で、これら両ディスク同士の間に挟持されている。
又、上記押圧装置は、上記第一のディスクを上記第二のディスクに向けて押圧するもので、油圧式である。
更に、上記支持ポストは、上記第二のディスクの端部を回転自在に支持するものである。

特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、上記支持ポストの一部で上記第一のディスクと対向する部分に、この第一のディスクと同心の円筒部を設けている。そして、この円筒部をこの第一のディスクの中心孔に、油密に、且つ、軸方向の相対変位を可能に内嵌している。更に、上記通油路と上記油圧室とを、上記円筒部の内側と上記第一のディスクの中心孔とを介して連通させている。

上述の様な本発明のトロイダル型無段変速機を実施する場合に、好ましくは、請求項２に記載した様に、回転軸と、１対の外側ディスクと、一体の、若しくは１対の素子を結合して成る内側ディスクと、複数の支持部材と、複数のパワーローラとを備えた構造を採用する。
このうちの両外側ディスクは、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の軸方向に離隔した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する。
又、上記内側ディスクは、上記回転軸の中間部周囲でこれら両外側ディスクの間部分に、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する。
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る。
又、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る。
又、上記内側ディスクの軸方向両側面と上記両外側ディスクの軸方向片側面との間に、それぞれの中間部に支持環部を有する１対の支持ポストを固定する。又、第二のディスクである上記内側ディスクの軸方向両端部をこれら両支持ポストの支持環部に回転自在に支持し、第一のディスクである、上記１対の外側ディスクのうちの一方の外側ディスクと上記回転軸の一端部との間に油圧式の押圧装置を設ける。

上述の様な、所謂ダブルキャビティ型の構造で本発明を実施する場合には、上記１対の支持ポストのうちの一方の支持ポスト内に通油路を、この一方の支持ポストの一部で上記一方の外側ディスクと対向する部分にこの一方の外側ディスクと同心で上記回転軸の外径よりも大きな内径を有する円筒部を、それぞれ設ける。そして、この円筒部を上記一方の外側ディスクの中心孔に、油密に、且つ、軸方向の変位を可能に内嵌する。更に、上記押圧装置の油圧室と上記一方の支持ポスト内の通油路とを、上記円筒部及び上記一方の外側ディスクの中心孔の内周面と上記回転軸の外周面との間の隙間を介して連通させる。

上述の様な請求項２に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した様に、上記円筒部の外周面と上記一方の外側ディスクの中心孔の内周面との間の隙間を第一のシールリングにより、上記一方の支持ポストの支持下部の内周面と回転軸の外周面との間の隙間を第二のシールリングにより、それぞれ油密に、且つ、互いに対向する周面同士の軸方向の相対変位を可能に塞ぐ。
或いは、請求項４に記載した様に、上記一方の外側ディスクの中心孔の内径を、円筒部を内嵌する部分で大きく、この部分よりも押圧装置寄り部分で小さくする。そして、この押圧装置寄り部分で、上記中心孔の内周面と回転軸の外周面とを近接対向させる。更に、この押圧装置寄り部分でこれら中心孔の内周面と回転軸の外周面とのうちの少なくとも一方の周面に、当該周面から径方向に凹んだ凹溝を、上記押圧装置寄り部分の軸方向全長に亙り形成する。
或いは、請求項５に記載した様に、上記油圧式の押圧装置を構成するシリンダ筒を、円輪部と、この円輪部の外周縁から軸方向に折れ曲がった外径側円筒部とを備えたものとする。そして、この円輪部の内周縁部を回転軸に対し、油密に、且つ、この回転軸と同期して回転する様に外嵌固定する。更に、上記外径側円筒部と一方の外側ディスクの外周縁部とを、軸方向の相対変位及び回転力の伝達を可能に係合させる。

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、軽量化と耐久性の確保とを高次元で両立でき、しかも低コストで造れる。即ち、前述の図６に示した従来構造の第２例と同様に、押圧装置の油圧室内への圧油の給排を、第二のディスクの端部を回転自在に支持する支持ポスト内に設けた給油路を通じて行なう。前述した通りこの支持ポストは、極端に硬い金属で造る必要はないし、通油路を設ける事に伴って、特に肉厚にしたりする必要もない。この為、上記支持ポストの重量が嵩む事はないし、この支持ポストに通油路を形成する作業も容易に行なえて、軽量化と耐久性の確保と低コスト化とを図れる。

しかも本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、前述の図６に示した従来構造の第２例の場合とは異なり、第一のディスクの一部に、第二の通油路等の貫通孔を形成する必要がない。この為、この第一のディスクの径方向に関する厚さ寸法を徒に大きくしなくても、この第一のディスクの耐久性を確保できて、この第一のディスクの耐久性確保と軽量化とを容易に両立させる事ができる。

特に、請求項２に記載した様なダブルキャビティ型の構造で本発明を実施すれば、油圧室内への圧油の給排を行なう為の給油孔や通油孔を、回転軸に形成する必要をなくし、この回転軸の径を小さく抑えられて、トロイダル型無段変速機全体としての小型・軽量化を効果的に図れる。又、１対の支持ポストは、内側ディスクを回転自在に支持するのみで、大きなラジアル荷重やアキシアル荷重が作用するものではない。従って、一方の支持ポスト内に通油路を設ける事に伴い、この支持ポストの強度が低下する事が問題となりにくく、この支持ポストを大型化する必要性も乏しく、トロイダル型無段変速機全体としての小型・軽量化を妨げる事はない。

上記請求項２に記載した発明を実施する場合に、請求項３に記載した構成を採用すれば、支持ポスト内に設けた通油路と押圧装置の油圧室との間で、圧油を漏れなく給排できる。この為、圧油を送り出す為のポンプを特に大型化しなくても、上記押圧装置に所望の押圧力を発揮させる事ができて、確実な動作の確保と省エネルギ化とを図れる。特に、請求項４に記載した様に、一方の外側ディスクの中心孔の内周面と回転軸の外周面とのうちの少なくとも一方の周面に凹溝を形成し、この凹溝を通じて上記通油路と上記油圧室との間で圧油の給排を行なわせれば、これら通油路と油圧室との間での圧力損失を抑えて、上記確実な動作の確保と省エネルギ化とを、より高次元で図れる。

更に、請求項５に記載した構成を採用すれば、回転軸から一方の外側ディスクへの回転力の伝達を、押圧装置を構成するシリンダ筒を介して行なえる。従って、上記回転軸の外周面と上記一方の外側ディスクの内周面との間に、前述の図３、５、６に示した従来構造の様なボールスプラインを設ける必要がなくなる。この為、上記回転軸の外周面に雄ボールスプライン溝を、上記一方の外側ディスクの内周面に雌ボールスプライン溝を、それぞれ形成する手間が不要になる他、これら各ボールスプライン溝同士の間にボールを組み付ける作業も不要になり、コスト低減を図れる。更に、上記回転軸のうちで上記一方の外側ディスクの内径側に存在する部分の断面積が、上記雄ボールスプライン溝を形成する事で小さくなる事を防止できて、上記回転軸の強度及び剛性の確保が容易になる。

図１〜２は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例の特徴は、次の(1)(2)にある。
(1) 特許請求の範囲に記載した第二のディスク或いは内側ディスクに相当する出力側ディスク９（図３、５、６参照）の端部を回転自在に支持する為の支持ポスト１７ｂ内に設けた通油路４５ａと、油圧式の押圧装置３７内の油圧室３８ａ、３８ｂとを連通させる部分の構造。
(2) 特許請求の範囲に記載した回転軸である入力軸５の回転を、同じく第一のディスク或いは一方の外側ディスクである入力側ディスク８ｂに伝達する部分の構造。
その他の部分の構造及び作用は、前述の図３〜６に示した各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、本例の特徴部分を中心に説明する。

上記支持ポスト１７ｂは、前述した従来構造の場合と同様に、互いに同心に配置された１対のポスト部４７同士を、支持環部１８ａにより連結して成る。トロイダル型無段変速機を組み立てた状態でこの支持環部１８ａは、上記入力軸５の中間部周囲に、この入力軸５と同心に配置される。又、この状態で、上記両ポスト部４７の中心軸の延長線は、上記入力軸５の中心線と直交する。上記支持環部１８ａの内径は、上記入力軸５のうちでこの支持環部１８ａの内径側に存在する部分の外径よりも僅かに大きくしている。そして、上記入力軸５の外周面に形成した係止溝４８に係止した第一のシールリング４９の外周縁を上記支持環部１８ａの内周面に摺接させて、この支持環部１８ａの内周面と上記入力軸５の外周面との間の油密保持を図っている。尚、上記第一のシールリング４９を係止する為の係止溝は、上記支持環１８ａの内周面に形成する事もできる。この場合には、上記入力軸５の外周面に係止溝を形成する必要がなく、この入力軸５の強度及び剛性を確保する面から有利になる。

又、上記支持環部１８ａの軸方向両側面のうち、前記入力側ディスク８ｂに対向する面に、この入力側ディスク８ｂと同心の円筒部５０を、全周に亙り設けている。この円筒部５０の内径は、上記入力軸５のうちでこの円筒部５０の内径側に位置する部分の外径よりも十分に大きい。従って、これら入力軸５の外周面と円筒部５０の内周面との間には、円筒状の通油空間５１が設けられる。前記通油路４５ａの端部は、この通油空間５１の奥端部（図１の右端部）に開口している。

又、上記円筒部５０を上記入力側ディスク８ｂの中心孔５２に、油密に、且つ、軸方向の変位を可能に内嵌している。この中心孔５２の内径は、上記円筒部５０を内嵌する先半部と、前記押圧装置３７寄りの基半部とで異なっている。具体的には、先半部を、内径が上記円筒部５０の外径よりも僅かに大きな大径部５３とし、基半部を、内径が上記入力軸５の外径よりも僅かに大きな小径部５４としている。更に、この小径部５４の円周方向等間隔複数個所（図示の例では３個所）に、径方向外方に凹んだ凹溝５５、５５を、上記小径部５４の軸方向全長に亙り形成している。上記円筒部５０は上記大径部５３に内嵌し、この円筒部５０の先端部外周面に形成した係止溝５６に係止した第二のシールリング５７の外周縁を、上記大径部５３の内周面に、全周に亙り摺接させている。以上の構成により、上記通油路４５ａの端部と、前記押圧装置３７の内径側部分とを連通させて、この押圧装置３７内の油圧室３８ａ、３８ｂへの圧油の給排を可能としている。

この押圧装置３７を構成する為、上記回転軸５の一部にシリンダ筒５８を、油密に、且つ、この回転軸５と同期した回転を可能に外嵌している。このシリンダ筒５８は、互いに同心に配置された、内径側、外径側両円筒部５９、６０と、これら両円筒部５９、６０の軸方向両端縁のうちで上記入力側ディスク８ｂから遠い側の端縁（図１の左端縁）同士を連続させる円輪部６１とを備える。そして、この円輪部６１の内周縁部に設けられた上記内径側円筒部５９を、上記入力軸５に対し、油密に、且つ、この入力軸５と同期した回転を可能に外嵌固定している。

この為に図示の例では、上記内径側円筒部５９の先半部（図１の右半部）内周面の係止溝６２に係止したＯリング６３の内周縁を上記入力軸５の一部外周面に、全周に亙り弾性的に当接させている。又、上記内径側円筒部５９の基半部（図１の左半部）内周面に形成した雌スプラインと上記入力軸５の中間部外周面に形成した雄スプラインとをスプライン係合させている。更に、図示は省略するが、上記シリンダ筒５８の外側面（図１の左側面）は、上記入力軸５の基端部（図１の左端部）に螺着したローディングナット等の固定部材に突き当てて、上記シリンダ筒５８が図１の状態よりも左方に変位しない様にしている。

更に、上記外径側円筒部６０の先端縁と前記入力側ディスク８ｂの外周縁部とを、軸方向の相対変位及び回転力の伝達を可能に係合させている。この為に図示の例では、上記入力側ディスク８ｂの外周縁部に複数の突起６４、６４を、円周方向に関して等間隔に形成している。一方、上記外径側円筒部６０の先端縁（図１の右端縁）に複数の切り欠き６５（又は先端部内周面に複数の凹部を）を、上記各突起６４、６４と等ピッチで形成している。そして、これら各切り欠き６５（又は凹部）にこれら各突起６４、６４を、円周方向のがたつきなく係合させて、上記シリンダ筒５８が上記入力軸５と同期して回転する様に構成している。

上記入力側ディスク８ｂの外側面（図１の左側面）と前記円輪部６１との間には、この入力側ディスク８ｂの側から順番に、仕切板６６とピストン板６７とを設けている。このうちのピストン板６７は、円輪状ピストン部６８の内周縁部に円筒状押圧部６９を形成したもので、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成している。このうちの円筒状押圧部６９の先端縁（図１の右端縁）は、上記入力側ディスク８ｂの外側面内径寄り部分に突き当てて、上記ピストン板６７の動きをこの入力側ディスク８ｂに伝達可能としている。但し、上記円筒状押圧部６９の先端縁の円周方向複数個所には切り欠き７０を形成して、この円筒状押圧部６９の内径側と外径側との間で圧油の給排を可能としている。又、上記円筒状押圧部６９の内径は、上記シリンダ筒５８の内径側円筒部５９の外径よりも少し大きくしている。尚、上記入力側ディスク８ｂの外側面の内径側半部は外径側半部よりも凹ませて、この入力側ディスク８ｂの軽量化を図っている。

又、上記仕切板６６は、外周縁部に設けた厚肉円筒状の嵌合部７１を、上記シリンダ筒５８の奥部外径側端部に油密に内嵌して、このシリンダ筒５８内に固定している。又、上記仕切板６６の内周縁部に形成した係止溝７２に、Ｏリング７３とシールリング７４とを係止し、このシールリング７４の内周面を上記ピストン板６７の円筒状押圧部６９の外周面に摺接させている。又、上記ピストン板６７の円輪状ピストン部６８の外周縁部に形成した係止溝７５に、Ｏリング７６とシールリング７７とを係止し、このシールリング７７の外周面を上記嵌合部７１の内周面に摺接させている。更に、上記入力側ディスク８ｂの外周面のうちで外側面寄り部分に形成した係止溝７８に、Ｏリング７９とシールリング８０とを係止し、このシールリング８０の外周面を前記シリンダ筒５８の外径側円筒部６０内周面に摺接させている。以上の構成により、上記シリンダ筒５８の円輪部６１と上記円輪状ピストン部６８との間に第一の油圧室３８ａを、この仕切板６６と上記入力側ディスク８ｂとの間に第二の油圧室３８ｂを、それぞれ設けている。このうちの第二の油圧室３８ｂ内には、予圧用の板ばね８１を設けている。

上述の様に構成する押圧装置３７により上記入力側ディスク８ｂを、前記出力側ディスク９に向け押圧する際には、前記支持ポスト１７ｂ内に設けた通油路４５ａから、前記円筒部５０の内径側に設けた通油空間５１内に、圧油を吐出する。すると、この圧油は、この通油空間５１から、上記入力側ディスク８ｂの中心孔５２（のうちの大径部５３及び小径部５４に形成した凹溝５５、５５）を通過して、上記入力側ディスク８ｂの外側面内径寄り部分と、上記シリンダ筒５８の内径側円筒部５９の先端面との間に存在する貯油空間８２内に送り込まれる。この貯油空間８２内に送り込まれた圧油は、更に、上記円筒状押圧部６９の内周面と上記内径側円筒部５９の外周面との間に存在する円筒状の通油隙間８３を通じて上記第一の油圧室３８ａに送り込まれる他、前記各切り欠き７０を通じて、上記第二の油圧室３８ｂに送り込まれる。上記第一の油圧室３８ａ内に送り込まれた油圧に基づいて、前記ピストン板６７が上記入力側ディスク８ｂに向け押圧され、上記円筒状押圧部６９の先端縁がこの入力側ディスク８ｂを上記出力側ディスク９に向け押圧する。又、上記第二の油圧室３８ｂ内に送り込まれた油圧に基づいて、上記入力側ディスク８ｂが、直接出力側ディスク９に向け押圧される。この結果、この入力側ディスク８ｂが、上記両油圧室３８ａ、３８ｂ内に導入された油圧に比例した大きさの力で、上記出力側ディスク９に向け押圧される。
この様な構造を採用する事により得られる作用・効果は、前述した通りであるから、重複する説明は省略する。

本発明の実施の形態の１例を示す、図６の左上部に相当する要部断面図。 入力側ディスクを取り出して内側面側から見た状態で示す斜視図。 従来のトロイダル型無段変速機の第１例を組み込んだ無段変速装置を示す断面図。 図３のＡ−Ａ断面図。 油圧式の押圧装置を、ダブルピストン型からシングルピストン型に変えた構造を示す、図３の中央左寄り部分に相当する断面図。 従来のトロイダル型無段変速機の第２例を示す、図５と同様の図。

符号の説明

１ トロイダル型無段変速機
２ 第一遊星歯車式変速機
３ 第二遊星歯車式変速機
４ 第三遊星歯車式変速機
５ 入力軸
６ 伝達軸
７ 出力軸
８ａ、８ｂ 入力側ディスク
９ 出力側ディスク
１０ パワーローラ
１１ トラニオン
１２ 枢軸
１３ａ、１３ｂ 支持板
１４ ケーシング
１５ 連結板
１６ アクチュエータボディー
１７、１７ａ、１７ｂ 支持ポスト
１８、１８ａ 支持環部
１９ 玉軸受
２０ 中空回転軸
２１ 第一太陽歯車
２２ 第一キャリア
２３ 遊星歯車
２４ 遊星歯車
２５ 遊星歯車
２６ 第一リング歯車
２７ 第二太陽歯車
２８ 第二キャリア
２９ 低速用クラッチ
３０ 第三太陽歯車
３１ 第二リング歯車
３２ 高速用クラッチ
３３ 遊星歯車
３４ 遊星歯車
３５ 駆動軸
３６ トーションダンパ
３７ 押圧装置
３８、３８ａ、３８ｂ 油圧室
３９ 端板
４０ａ、４０ｂ 給油孔
４１ａ、４１ｂ 通油孔
４２ ボールスプライン
４３ 内径側円筒面部
４４ 外径側円筒面部
４５、４５ａ 通油路
４６ 第二の通油路
４７ ポスト部
４８ 係止溝
４９ 第一のシールリング
５０ 円筒部
５１ 通油空間
５２ 中心孔
５３ 大径部
５４ 小径部
５５ 凹溝
５６ 係止溝
５７ 第二のシールリング
５８ シリンダ筒
５９ 内径側円筒部
６０ 外径側円筒部
６１ 円輪部
６２ 係止溝
６３ Ｏリング
６４ 突起
６５ 切り欠き
６６ 仕切板
６７ ピストン板
６８ 円輪状ピストン部
６９ 円筒状押圧部
７０ 切り欠き
７１ 嵌合部
７２ 係止溝
７３ Ｏリング
７４ シールリング
７５ 係止溝
７６ Ｏリング
７７ シールリング
７８ 係止溝
７９ Ｏリング
８０ シールリング
８１ 板ばね
８２ 貯油空間
８３ 通油隙間

Claims (5)

1. 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互いに同心に且つ相対回転自在に支持された第一、第二のディスクと、これら両ディスクの側面にそれぞれの周面を転がり接触させた状態でこれら両ディスク同士の間に挟持された複数個のパワーローラと、上記第一のディスクを上記第二のディスクに向けて押圧する油圧式の押圧装置と、この第二のディスクの端部を回転自在に支持する支持ポストとを備え、上記押圧装置の油圧室への圧油の給排を、この支持ポスト内に設けた通油路を介して行なうトロイダル型無段変速機に於いて、この支持ポストの一部で上記第一のディスクと対向する部分に設けられた、この第一のディスクと同心の円筒部をこの第一のディスクの中心孔に、油密に、且つ、軸方向の相対変位を可能に内嵌すると共に、上記通油路と上記油圧室とを、上記円筒部の内側と上記第一のディスクの中心孔とを介して連通させた事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
2. 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の軸方向に離隔した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でこれら両外側ディスクの間部分に、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、一体の、若しくは１対の素子を結合して成る内側ディスクと、軸方向に関してこの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パワーローラとを備え、上記内側ディスクの軸方向両側面と上記両外側ディスクの軸方向片側面との間に、それぞれの中間部に支持環部を有する１対の支持ポストを固定し、第二のディスクである上記内側ディスクの軸方向両端部をこれら両支持ポストの支持環部に回転自在に支持し、第一のディスクである、上記１対の外側ディスクのうちの一方の外側ディスクと上記回転軸の一端部との間に油圧式の押圧装置を設けると共に、上記１対の支持ポストのうちの一方の支持ポスト内に通油路を、この一方の支持ポストの一部で上記一方の外側ディスクと対向する部分にこの一方の外側ディスクと同心で上記回転軸の外径よりも大きな内径を有する円筒部を、それぞれ設け、この円筒部を上記一方の外側ディスクの中心孔に、油密に、且つ、軸方向の相対変位を可能に内嵌し、更に、上記押圧装置の油圧室と上記一方の支持ポスト内の通油路とを、上記円筒部及び上記一方の外側ディスクの中心孔の内周面と上記回転軸の外周面との間の隙間を介して連通させた、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
3. 円筒部の外周面と一方の外側ディスクの中心孔の内周面との間の隙間を第一のシールリングにより、一方の支持ポストの支持環部の内周面と回転軸の外周面との間の隙間を第二のシールリングにより、それぞれ油密に、且つ、互いに対向する周面同士の軸方向の相対変位を可能に塞いでいる、請求項２に記載したトロイダル型無段変速機。
4. 一方の外側ディスクの中心孔の内径が、円筒部を内嵌する部分で大きく、この部分よりも押圧装置寄り部分で小さく、この押圧装置寄り部分で、上記中心孔の内周面と回転軸の外周面とが近接対向しており、この押圧装置寄り部分でこれら中心孔の内周面と回転軸の外周面とのうちの少なくとも一方の周面に、当該周面から径方向に凹んだ凹溝が、上記押圧装置寄り部分の軸方向全長に亙り形成されている、請求項２〜３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。
5. 円輪部とこの円輪部の外周縁から軸方向に折れ曲がった外径側円筒部とを備え、油圧式の押圧装置を構成するシリンダ筒の内周縁部を回転軸に対し、油密に、且つ、この回転軸と同期して回転する様に外嵌固定すると共に、上記外径側円筒部と一方の外側ディスクの外周縁部とを、軸方向の相対変位及び回転力の伝達を可能に係合させている、請求項２〜４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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