JPH01216160A

JPH01216160A - トロイダル無段変速機

Info

Publication number: JPH01216160A
Application number: JP4146488A
Authority: JP
Inventors: Masaki Nakano; 正樹中野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-02-24
Filing date: 1988-02-24
Publication date: 1989-08-30
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPH0820000B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、トロイダル無段変速機に関し、とりわけ、実
質的な無段変速機能を行うトロイダル変速機構が同軸上
に２組設けられるトロイダル無段変速機に関する。

従来の技術トロイダル無段変速機は、特開昭６１−１１６１６．６
号に開示されるように対向面がトロイダル曲面に形成さ
れる一対の入、出力ディスクおよびこれら入、出力ディ
スク７間に傾転可能に配置される摩擦ごまからなるトロ
イダル変速機構を備えており、入力ディスクに入力され
た回転は摩擦ごまを介して出力ディスクに伝達され、該
出力ディスクから出力される。

このとき、上記摩擦ごまの傾斜量に応じて変速比が無段
階に変化される。

また、上記摩擦ごまと入、出力ディスク間は、すべりを
防止するために予圧手段により予圧されて圧接力が付加
されると共に、該予圧手段とは別に設けられる抑圧手段
により、圧接力は入力トルりの大きさに比例して増大さ
れる構成となっており、通常、予圧手段としては皿ばね
が用いられ、かつ、抑圧手段としてはローディングカム
が用いられている。

ところが、このように入力トルクに応じて圧接力、つま
り摩擦力が増大されるとしても、１組のトロイダル変速
機構で過大なトルク伝達を行おうとすると、該トロイダ
ル変速機構が異常に大径化され、無段変速機の径方向の
大型化が余儀なくされてしまう。

そこで、第３図に示す特願昭６１−１００８３６号に提
案されたトロイダル無段変速機！では、トロイダル変速
機構２．２ａを同軸上に２組設け、入力トルクを各トロ
イダル変速機構２．２ａで分担して受は持つことにより
、各トロイダル変速機構２．２ａの小径化、つまり無段
変速機ｌの径方向の小型化が行われ、車載上著しく有利
になる。

ところで、かかるトロイダル無段変速機ｌでは、各トロ
イダル変速機構２．２ａの出力ディスク３゜３ａを互い
に隣設し、これら出力ディスク３．３ａ間の出力ギヤ４
からトルクが出力される。

そして、中空結合軸５を介して回転方向に連結された入
力ディスク６．６ａの一方には、駆動軸、７との間に予
圧手段としての皿ばね８が配設され、かつ、他方には抑
圧手段としてのローディングカム９が配置される。

上記器ばね８および上記ローディングカム９から一方の
入力ディスク６および他方の入力ディスク６ａに入力さ
れた圧接力は、伝達部材として用いられる上記駆動軸７
を介して互いに相手側の入力ディスクに伝達され、各ト
ロイダル変速機構２゜２ａに等しい圧接力が得られるよ
うになっている。

発明が解決しようとする課題しかしながら、かかる従来のトロイダル無段変速機ｌは
、ローディングカム９によって入力ディスク６ａに圧接
力が付与される際、該入力ディスク６ａと駆動軸７との
間で回転方向に若干の位相ずれを生ずるが、この位相ず
れは中空結合軸５を介して反対側の皿ばね８にも伝達さ
れる。

すると、上記器ばね８の両側当接部間に摩擦抵抗が発生
し、この摩擦部分を介して駆動軸７からの入力トルクが
中空結合軸５に入力され、延いては、上記ローディング
カム９を挾んだ入力ディスク６と駆動軸７との間の位相
ずれを妨げる方向に作用する。

このため、ローディングカム９の作動不良を発生してし
まう恐れがあり、このように作動不良が発生されると、
入力トルクに応じた圧接力が十分に得られず、摩擦ごま
Ｔ、、Ｔ、と入、出力ディスク６．′３および６ａ、３
ａ間にすべりが発生されてしまうという問題点があった
。

そこで、本発明はかかる従来の問題点に鑑みて、皿ばね
に生ずる摩擦抵抗を無くすことにより、ローディングカ
ムの作動不良を防止することができるトロイダル無段変
速機を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段かかる目的を達成するために本考案は、傾転可能°な摩
擦ごまを介してトルク伝達される入、出力ディスクを備
えたトロイダル変速機構をそれぞれの入力ディスク同士
および出力ディスク同士を互いに回転方向に連絡して同
軸上に２組配置し、入力トルクの大きさに応じて摩擦ご
まの圧接力を変化させる抑圧手段を一方のトロイダル変
速機構に設け、該一方のトロイダル変速機構に入力され
た押圧手段の押圧力が、軸方向に移動可能な伝達部材お
よび予圧手段を介して他方のトロイダル変速機構に伝達
されるトロイダル無段変速機において、上記伝達部材か
ら上記予圧手段を介して他方のトロイダル変速機構に至
る押圧力伝達経路中に、回転自在なスラスト軸受を配置
することにより構成する。

作用以上の構成により本考案のトロイダル無段変速機にあっ
ては、伝達部材から他方のトロイダル変速機構に至る押
圧力伝達経路にスラスト軸受が配置されることにより、
一方のトロイダル変速機構側の抑圧手段で発生される位
相ずれを該スラスト軸受で吸収することができるため、
他方のトロイダル変速機構側の予圧手段が、該予圧機構
の両側に当接される部材との間で相対回転を生ずるのが
防止される。

従って、上記予圧手段に摩擦抵抗が発生されるのを防止
することができるため、上記押圧手段は該予圧手段から
の入力トルクに影響されることなく作動され、予め設定
された押圧力を発生させることができる。

実施例以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

即ち、第１図、第２図は本発明の一実施例を示すトロイ
ダル無段変速機ｌＯで、１２は第１図中左側に設けられ
る図外のトルクコンバータを介してエンジントルクが入
力されるインプットシャフトで、該インプットシャフト
１２はケーシング１４に対し若干の軸方向移動を可能に
して回転自在に支持される。

上記インプットシャフト１２には、上記ケーシング１４
にボルト１６固定される中間壁１８を挾んで第１トロイ
ダル変速機構２０および第２トロイダル変速機構２０ａ
が同軸配置される。

上記第１．第２トロイダル変速機構２０，２０　ａは、
互いに対向配置される第１人力ディスク２２゜第１出力
デイスク２４および第２人力ディスク２２ａ、第２出力
デイスク２４２Ｌと、これら各人力ディスク２２，２２
ａと各出力ディスク２４．２４ａ間に配置される第１摩
擦ごま２６および第２摩擦ごま２６ａとを備えている。

上記各入力ディスク２２，２２ａと各出力ディスク２４
，２４ａの対向面はそれぞれトロイダル曲面に形成され
、これら人力ディスク２２．２２ａおよび出力ディスク
２４，２４ａに上記摩擦ごま２６．２６ａが接触された
状態で、該摩擦ごま２６．２６ａの傾斜が可能となって
おり、該摩擦ごま２６．２６ａが傾斜されて回転（傾転
）されることにより、実質的な無段変速が行われる。

ところで、本実例では上記第１．第２出力ディスク２４
．２４ａは上記中間壁１８側に配置されて互いに隣設さ
れ、かつ、上記第１．第２人力ディスク２２，２２ａは
互いに遠ざかる側に配置されている。

そして、上記第１．第２人力ディスク２２．２２ａは、
インプットシャフト１２の外周に回転自在に嵌合される
トルクシャフト２８の両端部にそれぞれセレーション２
８ａ、２８ｂを介して嵌着される。

一方、上記第１．第２出力ディスク２４，２４ａは上記
トルクシャフト２８の外周にニードルベアリング３０，
３０ａを介して回転自在に嵌合されると共に、両画力デ
ィスク２４．２４ａ間に配置される出力ギヤ３２を該ト
ルクシャフト２８外周に回転自在に嵌合し、該出力ギヤ
３２のボス部３２ａ両端部に上記出力ギヤ２４，２４ａ
、がセレーション３２ｂ、３２ｃを介して嵌合される。

従って、上記入力ディスク２２，２２ａ同士はトルクシ
ャフト２８を介して回転方向に連結されると共に、上記
出力ディスク２４．２４ａ同士は出力ギヤ３２のボス部
３２ａを介して回転方向に連結されている。

上記第１トロイダル変速機構２０の第１人力ディスク２
２の外側（第１出力デイスク２４とは反対側）には、イ
ンプットシャフト１２にセレーション嵌合されて一体に
回転されるカムフランジ３４が配置されると共に、該カ
ムフランジ３４と第１入カデイスク２２との間には押圧
手段としてのローティングカム３６が配置され、インプ
ットシャフト１２のトルクはカムフランジ３４．ローテ
ィングカム３６を介して第１入カデイスク２２に入力さ
れる。

上記ローティングカム３６はトルク伝達する際に、第１
入カデイスク２２とカムフランジ３４との間が相対回転
（位相ずれ）されて、これら両者間の拡開力を１．入力
トルクの大きさに応じて増大させる機能を有する。

従って、カムフランジ３４から第１入カデイスク２２に
トルク伝達されると、ローティングカム３６が作動して
第１入カデイスク２２が第１出力デイスク２４方向に押
圧され、これら入、出力ディスク２２．２４と第１摩擦
ごま２６との間の圧接力が増大される。

ところで、上記カムフランジ３４はストッパー３８．ナ
ツト３８ａを介してインプットシャフト１２に係止され
ており、上記ローティングカム３６が第１入カデイスク
２２を押圧する時の反力が該インプットシャフト１２に
入力される。

一方、上記第２トロイダル変速機構２０ａの第２人力デ
ィスク２２ａは、トルクシャフト２８を介して上記第１
入カデイスク２２に伝達されたトルクが入力されると共
に、該第２人力ディスク２２ａの外側（第２出力デイス
ク２４ａとは反対側）には、インプットシャフト１２に
螺着されるナツト４０に一側が係止される予圧手段とし
ての皿ばね４２が当接され、該皿ばね４２の付勢力が予
圧力として該第２人力ディスク２２ａに入力される。

また、上記第２人力ディスク２２ａに入力される皿ばね
４２の付勢力の反力は、ナツト４０を介してインプット
シャフト１２に人力される。

ところで、上記インプットシャフト１２に入力された、
上記ローティングカム３６の押圧力反力および上記皿ば
ね４２の付勢力反力は、軸方向の移動が可能となった該
インプットシャフト１２を伝達部材として、第２人力デ
ィスク２２ａおよび第１人力ディスク２２にそれぞれ伝
達される。

従って、第１トロイダル変速機構２０にも皿ばね４２に
よる予圧力が作用されると共に、第２トロイダル変速機
構２０ａにもローディングカム３６の押圧力が作用され
る。

下方、上記第１．第２出力ディスク２４，２４ａはセレ
ーション３２ｂ、３２ｃを介して出力ギヤ３２に連結さ
れているため、該第１．第２出力ディスク２４．２４ａ
に伝達されたトルクは該出力ギヤ３２に集合され、該出
力ギヤ３２に噛合いされたドライブギヤ４４およびアウ
トプットシャフト４６を介して出力される。

また、上記出力ギヤ３２の外周部両側には、上記中間壁
１８および該中間壁１８にボルト４８を介して固設され
る補助壁５ｏが延設され、これら中間壁１８および補助
壁５０の内周と、出力ギヤ３２のボス部３２ａ外周との
間にアンギュラボールベアリング５２，５２ａが嵌合さ
れ、該アンギュラボールベアリング５２，５２ａを介し
て出力゛ギヤ３２は上記中間壁１８側に支持される。

また、上記アンギュラボールベアリング５２゜５２ａの
インナーレースと上記出力ギヤ３２との間にはスペーサ
ー５４，５４ａが配置されると共に、該インナーレース
と上記第１．第２出力ディスク２４．２４ａとの間にシ
ム５６，５６ａが挿入され、これら第１．第２出力ディ
スク２４．２４ａ間の位置決めが行われている。

ところで、上記第１．第２摩擦ごま２６，２６　ａは、
インプットシャフト１２を挾んで第１図中紙面直角方向
にそれぞれ一対設けられ、各摩擦ごま２６．２６ａの外
周面は第２図に示すように、上記第１入、出力ディスク
２２．２４および第２人。

出力ディスク２２ａ、２４ａの各トロイド面に沿った形
状とされる。

上記第１．第２摩擦ごま２６，２６ａは第１゜第２支持
機構５８，５８ａに傾転可能に支持されるが、これら第
１．第２支持機構５８，５８ａは略同様の構成となって
おり、第２図に第２支持機横５８ａの片側部分を示すが
、該第２支持機構５８ａの各構成部材の符号は、これに
対応する第１支持機構５８の各構成部材の符号にアルフ
ァベット（ａ）の添字を付して、重複する説明を省略し
て述べる。

即ち、第２図は第１図中の■−■線断面図で、これに示
される第２支持機構５８ａは、第２摩擦ごま２６ａが回
転自在に支持される傾転軸としての偏心軸６０ａと、該
偏心軸６０ａが回転自在に取り付けられているこま支持
部材６２ａと、該こま支持部材６２ａを上記偏心軸６０
ａの直角方向に移動させる液圧アクチュエータ６４ａと
がそれぞれ第２図中インプットシャフト１２を挾んで左
右方向に一対設けられる。

上記偏心軸６０ａは摩擦ごま２６ａの支持部と、こま支
持部材６２ａへの取付部とが互いに偏心され、この偏心
方向は左、右の偏心軸６０ａにおいて互いに逆方向に設
定される。

上記こま支持部材６２ａは上、下端部が球面軸“受６６
．６８ａを介して上、下リンク７０ａ、７２ａに回転か
つ傾斜可能に支持される。

上記液圧アクチュエータ６４ａは、シリンダ７４ａ、ピ
ストン７６ａおよびピストンロッド７８ａからなり、該
ピストンロッド７８ａは上記こま支持部材６２ａに結合
される。

尚、上記液圧アクチュエータ６４ａは図中左。

右のものがそれぞれの稼働方向、つまりある目的の変速
比を得るために出力された制御液圧において対して左、
右のピストンロッド７８ａが移動される方向が、上下逆
方向となる。

従って、上記左、右一対の液圧アクチュエータ６４ａが
稼働されると、左、右のこま支持部材６２ａは上、下リ
ンク７０ａ、７２ａの傾斜を伴いつつ上下逆方向に移動
される。

すると、入、出力ディスク２２ａ、２４ａ間に侠まれた
第２摩擦ごま２６ａは、偏心軸６０ａの偏心により上記
こま支持部材６２ａの回転を伴って第２図中、紙面直角
方向に傾斜される。

以上述べた第２支持機構５８ａの機能は上記第１支持機
構５８と同様で、該第１支持機構５８の図外の液圧アク
チュエータが稼働されることにより、第１摩擦ごま２６
が傾斜される。

尚、上記第１．第２支持機構５８，５８ａは、第１．第
２トロイダル変速機構２０．２０ａの入力ディスク２２
．２２ａおよび出力ディスク２４゜２４ａの配置が、第
１図中で左右方向にそれぞれ逆となっているため、第１
支持機構５８と第２支持機構５８ａとは、それぞれ対応
されるもの同士が逆方向に稼働される。

ここで、本実施例にあっては上記皿ばね４２の一側にス
ペーサー１００を当接させ、該スペーサー１００とナツ
ト４０との間に、スラスト軸受としてのニードルスラス
トベアリング１０２を介在させ、該ニードルスラストベ
アリング１０２によってスペーサー１００とナツト４０
との間が、摩擦抵抗を生ずることなく相対回転が自在に
行われる構成としである。

以上の構成により本実施例のトロイダルに無段変速機１
０にあっては、エンジンが停止してインプットシャフト
１２にトルクが入力されていない状態では、皿ばね４０
による予圧が第１．第２人力ディスク２２．２２ａに作
用し、第１入、出力ディスク２２．２４間に第１摩擦ご
ま２６が、かつ、第２入、出力ディスク２２ａ、２４ａ
間に第２摩擦ごま２６ａが、上記予圧に応じた圧接力を
もってそれぞれ挟まれる。

そして、エンジン稼働に伴ってインプットシャフト１２
にトルクが入力されると、このトルクはカムフランジ２
８．ローディングカム３０を介して第１人力ディスク２
２に伝達されると共に、トルクシャフト２８を介して第
２人力ディスク２２ａに伝達され、これら第１．第２人
力ディスク２２゜２２ａが回転される。

上記第１．第２人力ディスク２２，２２ａに入力された
トルクは、上記第１．第２摩擦ごま２６゜２６ａを介し
て第１．第２出力ディスク２４，２４ａに伝達され、こ
のとき、該第１．第２摩擦ごま２６．２６ａの傾転角に
応じた変速比が入、出力ディスク２２．２４および２２
ａ、２４ａ間に無段階に発生される。

一方、インプットシャフト１２から第１入カデイスク２
２にトルク伝達される際、カムフランジ３４と第１入カ
デイスク２２との間で回転方向の位相ずれを生じつつロ
ーディングカム３６が作動され、該第１人力ディスク２
２が第１出力デイスク２４方向に押圧されると共に、こ
のときの反力がインプットシャフト１２を介して第２人
力ディスク２２ａに作用される。

従って、第１入、出力ディスク２２．２４および第２入
、出力ディスク２２ａ、２４ａと第１摩擦ごま２６およ
び第２摩擦ごま２６ａとの間の圧接力が増大され、入力
トルクの増大に伴う滑りが防止される。

ところで、上記ローディングカム２９が作動される際、
カムフランジ３４つまりインプットシャフト１２側と第
１入カデイスク２２との間に位相ずれが生ずるが、この
位相ずれはトルクシャフト２８を介して第１入カデイス
ク２２に回転方向に一体に連結された第２人力ディスク
２２ａと上記インプットシャフト１２との間にも生ずる
。

ところが、本実施例ではスペーサー１００とナツト４０
との間にニードルスラストベアリングｌＯ２が介在され
ているため、インプットシャフト１２に螺着された上記
ナツト４０に対して、第２人力ディスク２２ａ１皿ばね
４２およびスペーサー１００が一体となって相対回転さ
れ、波器ばね４２の両側間には何ら摩擦抵抗は発生しな
い。

従って、上記ローディングカム３６には上記皿ばね４２
部分からトルクが入力されるのを防止することができる
ため、該ローディングカム３６は入力トルクに応じたカ
ムフランジ３６と第１入力デイスク２２との間の位相ず
れを伴って正常に作動され、予め設定された押圧力を発
生させることができる。

尚、本実施例にあっては皿ばね４２はスペーサー１００
を介してニードルスラストベアリング１０２に当接され
た場合を開示したが、該スペーサー１００は必ずしも必
要ではなく、皿ばね４２をニードルスラストベアリング
１０２に直接に当接させてもよいことはいうまでもない
。

また、本実施例は第１．第２人力ディスク２２゜２２ａ
側に押圧手段および予圧手段を設けた場合を開示したが
、これに限ることなく第１．第２出力ディスク２４．２
４ａ側に抑圧手段および予圧手段を設けたトロイダル無
段変速機にあっても本発明を適用できることは勿論であ
る。

発明の詳細な説明したように本発明のトロイダル無段変速機にあっ
ては、一方のトロイダル変速機構に設けられた押圧手段
の押圧力が、伝達部材および予圧手段を経由して他方の
トロイダル変速機構に人力される押圧力伝達経路中にス
ラスト軸受が配置されたので、押圧手段が作動される際
の回転方向の位相ずれが上記伝達部材を介して他のトロ
イダル変速機構に入力されようとする時に、該スラスト
軸受によって摩擦抵抗を生ずることなく該位相ずれを吸
収することができる。

従って、上記予圧手段側から上記抑圧手段にトルクが入
力されてしまうのを防止することができることにより、
該押圧手段の作動が正常に行われて、予め設定された目
標通りの押圧力を各トロイダル変速機構に付与すること
ができ、該トロイダル変速機構を介してのトルク伝達を
確実に行うことができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図中の■−■線からの要部拡大断面図、第３図は従来の
トロイダル無段変速機の概略構成図であるＩＯ・・・トロイダル無段変速機、１２・・・インプッ
トシャフト、１４・・・ケーシング、を訃・・中間壁、
２０．２０ａ・・・トロイダル変速機構、２２，２２ａ
・・・入力ディスク、２４，２４ａ・・・出力ディスク
、２６．２６ａ・・・摩擦ごま、２８・・・トルクシャ
フト、３６・・・ローディングカム（抑圧手段）、４０
・・・ナツト、４２・・・皿ばね（予圧手段）、！０２
・・・ニードルスラストベアリング（スラスト軸受）。外２名第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）傾転可能な摩擦ごまを介してトルク伝達される入
、出力ディスクを備えたトロイダル変速機構を、それぞ
れの入力ディスク同士および出力ディスク同士を互いに
回転方向に連結して同軸上に２組配置し、入力トルクの
大きさに応じて摩擦ごまの圧接力を変化させる押圧手段
を一方のトロイダル変速機構に設け、該一方のトロイダ
ル変速機構に入力された押圧手段の押圧力が、軸方向に
移動可能な伝達部材および予圧手段を介して他方のトロ
イダル変速機構に伝達されるトロイダル無段変速機にお
いて、上記伝達部材から上記予圧手段を介して他方のトロイダ
ル変速機構に至る押圧力伝達経路中に、回転自在なスラ
スト軸受を配置したことを特徴とするトロイダル無段変
速機。