JPH01229157A - トロイダル無段変速機 - Google Patents

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６１−１１６１６６号
に開示されるように対向面がトロイド曲面に形成される
１対の入、出力ディスクおよびこれら入、出力ディスク
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
変速機構金偏えており、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石じて変速比が無段
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ｔ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、圧接力は入力トルク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
り摩擦ごまと入、出力ディスクとの間の摩擦力が増大さ
れるとしても、１組のトロイダル変速機構で過大表トル
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。

そコテ、５ＡＥ（５ｏｃｉｅｔｙ　　ｏｆＡｕｔｏｍｏ
ｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｓ、Ｉｎｃ、）ＰＡＰＥＲ，
７５１１８０，Ｆｉｇ７（Ｐｒｉｎｔｅｄ　　ｉｎＵ、
Ｓ、Ａ、）に開示されるように、トロイダル変速機構を
同軸上に２組設け、入力トルクを２組のトロイダル変速
機構で分担して受は持つことにより、各トロイダル変速
機構の小型化、つまり無段変速機の径方向の小型化が行
われ、車載上著しく有利になる。

発明が解決しようとする堤題 しかしながら、かかる従来のトロイダル変速機構を２組
備え九トロイダル無段変速機にあっては、トロイダル変
速機構が同軸上に２組設けられるため、核トロイダル変
速機構が装着される軸、即ち上記トロイダル無段変速機
ではアウトプットシャフトの軸長が長くなってしまう。

一方、上記トロイダル変速機構では上記アウトプットシ
ャフトの中央部に配置される１対の入力ディスクは、該
アウトプットシャフトに対して相対回転されるため多量
の潤滑油を必要とし、かつ、該アウトプットシャフトの
両端支持部の潤滑も必要となる。

この九め、通常は上記アウトプットシャフトの中心部を
貫通する潤滑油通路を形成し、該潤滑油通路から各潤滑
箇所へ油供給する構造がとられる。

ところが、このようにアウトプットシャフトの中心部に
潤滑油通路を形成する場合、上述したように該アウトプ
ットシャフトが長くなる場合は、該潤滑油通路の加工が
著しく困難になり、製品コストの著しい上昇が余儀なく
されてしまうという問題点があった。

そこで本発明は、トロイダル変速機構を同軸上に２ｆｆ
ｉ設けたにもかかわらず、潤滑油通路の加工を大幅に簡
単化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。

作用 かかる目的全達成する九めに本発明は、傾転可能彦摩擦
ごまを介してトルク伝達される入力ディスクおよび出力
ディスクを備えたトロイダル変速機構が、同一回転軸上
に２組配置されたトロイダル無段変速機において、 上記２組のトロイダル変速機構の入、出力ディスクのう
ち、互いに離れる方向に配置されるディスク間に亘って
、上記回転軸に嵌合される筒部材を設け、該筒部材と該
回転軸との間に潤滑油通路を形成すると共に、該潤滑油
通路を介して上記回転軸の両端部に形成された潤滑油通
路を連通させることにより構成する。

作用 以上のＳ成により本発明のトロイダル無段変速機にあっ
ては、回転軸の中間部分の潤滑油通路が、該回転軸とこ
れに単に嵌合される筒部材との間に形成されることによ
り、該回転軸自体にはその両端部に潤滑油通路を形成す
ればよく、該潤滑油通路の長さを著しく短かくできると
共に、回転軸の両端を貫通する必要がないことから、該
回転軸の力０工が大幅に簡単になる。

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１０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
力される回転軸としての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２０　
ａ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人カディスク２２＆、第２出
力デイスク２４１Ｌと、これら各入力ディスク２２゜２
２　＆と各出力ディスク２４　、２４１間に配置される
第１摩擦ごま２６および第２摩擦ごま２６１Ｌとを備え
ている。

上記各入力ディスク２２　、２２　＆と各出力ディスク
２４　、２４　ａの対向面はそれぞれトロイド曲面に形
成され、これら入力ディスク２２　、２２　＆および出
力ディスク２４　、２４　＆に上記摩擦ごま２６　、２
６　！Ｌが接触され文状態で、該摩擦ごま２６　、２６
　＆の傾斜が可能となっており、該摩擦ごま２６　、２
６　＆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、本実施例では上記第１８第２出力デイスク２
４　、２４　＆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　、
２２　ａは互いに離れる方向に配置されている。

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

一方、上記第１．第２出力デイスク２４　、２４　＆は
上記トルクシャフト２８の外周にニードルベアリング３
０　、３０　ａ’を介して回転自在に嵌合されると共に
、両出力ディスク２４　、２４１間に配置される出力ギ
ヤ３２ヲ該トルクシヤフト２８外周に回転自在に嵌合し
、該出力ギヤ３２のボス１３２ＪＬ両端部に上記出力ギ
ヤ２４　、２４１Ｌがセレーション３２ｂ、３２０を介
して嵌合される。

従って、上記入力ディスク２２　、２２　＆同士はトル
クシャフト２８ヲ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　、２４　ａ同士は出力ギヤ３２
のボス部３２＆に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７ランジ３４が配置されると共に、該カ
ムフランジ３４と第１人力ディスク２２との間には抑圧
手段としてのローディングカム３６が配置され、インプ
ットシャフト１２のトルクはカム７ランジ３４１０−デ
イングカム３６ヲ介して第１人力ディスク２２に入力さ
れる。

上記ローディングカム３６はトルク伝達する際に、第１
人力ディスク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、カムフランジあから第１人力ディスク２２にト
ルク伝達されると、ローディングカム３６が作動して第
１人力ディスク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３８　ａ’を介してインプットシャフト１２に係止
されており、上記ローディングカム３６が第１人力ディ
スク２２ｔｌ−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２０　＆の第２人力
ディスク２２　ａは、トルクシャフト２８を介して上記
第１人力ディスク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２４　＆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にニードルスラストベアリ
ング４３．スペーサー４３　ａ　ｋ　介して一側が係止
される予圧手段としての皿はね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２２
　＆に入力される。

また、上記第２人力ディスク２２　＆に入力される皿ば
ね４２の付勢力の反力は、ナラ）　４０を介してインプ
ットシャフト１２に入力される。

ところで、上記インプットシャフト１２に入力された、
上記ローディングカム３６の押圧反力および上記皿げね
４２の付勢力反力は、軸方向の移動が可能となつ九該イ
ンプットシャフト１２ヲ伝達部材として、第２人力ディ
スク２２　＆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にも皿げね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２０　＆にもローディングカム３６の押圧力が作用さ
れる。

一方、上記第１．第２出力デイスク２４　、２４　＆は
セレーション３２ｂ、３２Ｃ’に介して出力ギヤ３２に
連結されているため、該第１．第２出力デイスク２４゜
２４　＆に伝達されｔトルクは該出力ギヤ３２に集合さ
れ、該出力ギヤ３２に噛合され九ドライブギヤ４４およ
びアウトプットシャフト４６ヲ介して出力される。

ま九、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５０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３２　ａ外周と
の間にアンギュラボールベアリング５２，５２１Ｌが嵌
合され、該アンギュラボールベアリング犯。

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５２，５２１Ｌ
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出力デイスク２４　、２４　＆との
間にシム５６，５６＆が挿入され、これら第１＋第２出
力デイスク２４　、２４８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　＆は
、インプットシャフト１２ヲ挾んで第１図中紙面直角方
向にそれぞれ１対設けられ、各摩擦ごま２６，２１１１
１の外周面は第２図に示したように、上記第１人。

出力ディスク２２　、２４および第２入、出力ディスク
２２＆、２４＆の各トロイド面に沿つ足形状とされる。

上記第１．第２摩擦ごま２６　、２６　＆は第１．第２
支持機構５８．５８＆に傾転可能に支持されるが、これ
ら第１．第２支持機構５８　、　ｓｓａは略同様の構成
となっており、第２図に第２支持機構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支持機構田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、重複する呪明を
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２６　＆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が回転自在に取付けられるこま支持部材
６２ａと、該こま支持部材６２１Ｌを上記偏心軸６０ａ
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ヲ挾んで左右
方向に１対設けられる。

上記偏心軸６０ａは摩擦ごま２６　＆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
設足される。

上記こま支持部材６２ａは上、下端部が球面軸受５６ａ
　、　ａｓａを介して上、下リンク７ｏａ　、　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およびピストンロンドア８１Ｌからカリ
、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６４１Ｌは図中左、右のも
のがそれぞれの稼動方向、つまりある目的の変速比を得
るために出力され定制御液圧に対して左、右のピストン
ロンドア８＆が移動される方向が、上下逆方向となる。

従って、上記左、右１対の液圧アクチュエータ６４＆が
稼動されると、左、右のこま支持部材６２ａは上、下リ
ンク７０＆　、　７２ａの傾斜を伴いつつ上下逆方向に
移動される。

すると、入、出ディスク２２ａ、２４ａ間に挾まれ穴第
２摩擦ごま２６　ａは、偏心軸６０＆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。

以上述べ九第２支持機構５８Ｂの機能は上記第１支持機
構関と同様で、該第１支持機構簡の図外め液圧アクチュ
エータが稼動されることにより、第１摩擦ごま２６が傾
斜される。

尚、上記第１．第２支持機構昭、５８＆は、第１゜第２
トロイダル変速機構２０　、２０　＆の入力ディスク２
２　、２２　＆および出力ディスク２４　、２４　＆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
文め、第１支荷機構団と第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動される。

ところで、上記第１．第２出力ディスク２４．２４＆は
インプットシャフト１２と相対回転されるため、ニード
ルベアリング３０　、３０　ａ’を介してトルクシャフ
ト２８に嵌着されるが、該ニードルベアリング３０゜３
０　＆への潤滑油供給が必要となる。

また、上記インプツトシャフト１２自体もその両ｉ４部
がローラーベアリング（イ）およびニードルベアリング
８２ヲ介してケーシング１４側に支持されており、当該
軸受箇所への潤滑油供給が必要となり、更には、ローデ
ィングカム３６．アンギュラボールベアリング５２．５
２＆およびニードルスラストベアリング４３等にも潤滑
油供給が必要となる。

そこで、本実施例では上記インプットシャフト１２の両
端部に潤滑油通路１００　、１０２　ｋ、第１人力ディ
スク２２部分および第２人力ディスク２２１部分までド
リル加工すると共に、これら第１．第２人力ディスク２
２　、２２１間は上記トルクシャフト２８トインプツト
シヤフト１２との間に潤滑油通路１０４を形成し、これ
ら潤滑油通路１００　、１０２　、１０４　’に半径方
向の通路１０６　、１０８　ｋ介して連通する。

上記第１．第２人力ディスク２２　、２２１間の潤滑油
ｉ＆路１０４は、トルクシャフト２８の両端部内側とイ
ンプットシャフト１２との間にブツシュ１１０．１１２
を介在させ、該ブツシュ１１０．１１２によって該トル
クシャフト２８とインプットシャフト１２との間に形成
される周方向の間隙が利用される。

そして、上記一連の潤滑油通路１００　、１０２．１０
４には、第１図中左側に設けられる図外のギヤポンプか
ら潤滑油が供給され、この供給された潤滑油は、半径方
向に形成され文通路１１４　、１１６．１１８　。

１２０　、１２２　、１２４　、１２６を介して、イン
プットシャフト１２廻りの潤滑必要箇所、つまりローラ
ーベアリング８０．ローディングカム３６．ニードルベ
アリング３０　、アンギュラ−ボールベアリング５２　
、５２ａニードルベアリング３９ａ、ニードルスラスト
ベアリング４３およびニードルベアリング＆に供給され
る。

以上の構成により本実施例のトロイダル無段変速機１０
にあっては、エンジンが停止してインプットシャフト１
２にトルクが入力されていない状態では、皿はね４０に
よる予圧が第１．第２人力ディスク２２　、２２　＆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＋２４
ａ間に第２摩擦ごま２６　＆が、上記予圧に応じた圧接
力をもってそれぞれ挾まれる。

そして、エンジン稼動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ヲ介して第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ヲ介して第
２人力ディスク２２　ａに伝達され、これら第１．第２
人力ディスク２２　、２２　＆が回転される。

上記第１．第２人力ディスク２２　、２２　＆に入力さ
れ定トルクは、上記第１．第２摩櫟ごま２６　、２６１
Ｌ金介して第１．第２出力デイスク２４　、２４１Ｌに
伝達され、このとき、該第１．第２摩擦ごま２６　、２
６　＆の傾転角に応じた変速比が入、出力ディスク２２
゜２４および２２ａ、２４１’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人力ディスク２
２にトルク伝達される際、カム７ランジあと第１人力デ
ィスク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２２
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ヲ介して第２人力
ディスク２２　ａ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２２　＆と２４　＆と第１摩擦ごま２
６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、本実施例にあってはインプットシャフト１２
廻りの潤滑必要箇所に潤滑油供給するｌ／Ｃあたって、
潤滑油通路１００　、１０２　、１０４全形放し友が、
インプットシャフト１２の中間部分の潤滑油通路１０４
は、互いに離れる方向に配置された第１゜第２人力ディ
スク２２．２２１間に亘って嵌合されるトルクシャフト
２８トインプツトシヤフト１２との間に形成されるため
、当該区間は該インプットシャフト１２のドリル刀ロエ
奢必要としない。

従って、インプットシャフト１２にドリル加工が必要と
される上記潤滑油通路１００　、　ＩＣ１２は、核イン
プットシャフト１２の端部であって、か、つその長さを
短かくすることができるため、該潤滑油通路１００　、
１０２の刀０工作業が著しく簡単になシ、延いてはイン
プットシャフト１２の生産性が大幅に向上される。

第３図は他の実施例全示し、上記実施例と同一構成部分
に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。

即ち、この実施例のトロイダル無段変速機１０　＆が、
上記実施例のトロイダル無段変速機１０　＆と主に異な
る点は、第１．第２人力ディスク２２　、２２　＆にそ
れぞれローディングカム３６　、３６　＆が設けられ、
該ローディングカム３６　、３６　＆を介してインプッ
トシャフト１２から第１．第２人力ディスク２２　、２
２　＆にそれぞれ独立してトルクが入力される構成とな
っている。

尚、皿ばね４２は第２人力デイヌク２２　ａ側に設けら
れ、鉄器ばね４２の予圧力ｋＢ第第２カカデイスク２　
ａ側のカムフランジ３４　ａおよびインプットシャフト
１２會介して第１人力ディスク２２側のカム７ランジあ
にそれぞれ伝達するために、カムフランジ３４　ａにス
プライン嵌合され几スペーサー４３ｂとインプットシャ
フト１２との間には、回転方向に係止されて軸方向移動
が許容される直線運動ベアリング１３０が介在される。

ところで、この実施例のトロイダル無段変速機１０　ａ
は、第１．第２人力ディスク２２　、２２　ａへのトル
ク伝達および予圧力伝達がインプットシャフト１２ｉ介
して行われるため、上記実施例のトロイダル無段変速機
１０で用いられるトルクシャフト２８ハ必要ではなくな
るが、特に本実施例では潤滑油通路１０４を形成する文
めに第１．第２人力ディスク２２　、２２３間に亘って
筒状体１３２ヲインプツトシヤフ）　１２に嵌挿し、上
記実施例と同様に該筒状体１３２外周に第１．第２出力
デイスク２４　、２４　＆および出力ギヤ３２が嵌合さ
れる構成となっている。

尚、上記筒状体１３２とインプットシャフト１２との間
に形成される上記潤滑油通路１０４は、これら筒状体１
３２とインプットシャフト１２０周方向にそねぞれ形成
された凹部をもって構成されている。

従って、この実施例にあってもインプットシャフト１２
に貫通して潤滑油通路を形成する必要がないことから、
上記実施例と同様の機能を達成することができる。

ところで、以上述べた実施例では入力ディスク同士が互
いに離れる方向に配置され九トロイダル無段変速機１０
に本発明を適用した場合を開示したが、これに限ること
なく出力ディスク同士又は入力ディスクと出力ディスク
が離れる方向に配置きれるものにあっても本発明を適用
することができる。

発明の効果 以上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、２組のトロイダル変速機構を支持する回転軸に
潤滑油通路を形成するにあたって、該２組のトロイダル
変速機構のうち互いに離れる方向に配置されるディスク
間に亘って上記回転軸に嵌合される筒部材を設け、該筒
部材と該回転軸との間に潤滑油通路を形成し、該潤滑油
通路を介して該回転軸の両端部に形成されｔ潤滑油通路
を連通ずる構成としたので、該回転軸に形成する潤滑油
通路としては、該潤滑油通路を回転軸の両端部に加工す
ればよく、その加工作業が著しく簡単化されて回転軸の
生産性が大幅に向上され、延いては製品の大幅なコスト
ダウンを達成する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図は本発明
の他の実施例を示す断面図である。 １０　、１０　＆・・・トロイダル無段変速機、１２・
・・インプットシャフト（回転軸）、１４・・・ケーシ
ング、２０゜２０　＆・・・トロイダル変速機構、２２
　、２２　＆・・・入力ディスク、２４　、２４　ａ・
・・出力ディスク、２６１２６　＆・・・摩擦ごま、２
８・・・トルクシャフト（筒状体）、３６・・・ローデ
ィングカム、４２・・・皿ばね、１００　、１０２　、
１０４・・・潤滑油通路、１３２・・・筒状体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）傾転可能な摩擦ごまを介してトルク伝達される入
   力ディスクおよび出力ディスクを備えたトロイダル変速
   機構が、同一回転軸上に２組配置されたトロイダル無段
   変速機において、 上記２組のトロイダル変速機構の入、出力ディスクのう
   ち、互いに離れる方向に配置されるディスク間に亘つて
   上記回転軸に嵌合される筒部材を設け、該筒部材と該回
   転軸との間に潤滑油通路を形成すると共に、該潤滑油通
   路を介して上記回転軸の両端部に形成された潤滑油通路
   を連通させたことを特徴とするトロイダル無段変速機。