JPH02163553A

JPH02163553A - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JPH02163553A
Application number: JP31810888A
Authority: JP
Inventors: Masaki Nakano; 正樹中野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1990-06-22
Anticipated expiration: 2012-11-26
Also published as: JP2682090B2

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−）二の利用分野本発明は、トロイダル型無段変速機に関する。

従来の技術およびその課題従来、トロイダル型無段変速機としては、例えば、ｒ　
Ｓ　Ａ　Ｅ　（Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　ＡｕｔｏｍｏＬ
ｉｖｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ。

＋ｎｃ、）Ｐａｐｅｒ、７５１１８０．ＦｉｇＬ−ｌに
開示されるものが存在し、このトロイダル型無段変速機
は、キャビティと称されるトロイダル変速部が２組タン
デム配置されて、デュアルキャビティタイプとして構成
されており、これら２組のトロイダル変速部が設けられ
るトルク伝達軸は、エンジン回転の入力軸にオフセット
されて平行配置され、そして、該トルク伝達軸と同軸」
二に出力軸が設けられて、該出力軸に後輪駆動用のプロ
ペラシャフトが接続されるようになっている。

従って、上記トロイダル型無段変速機は、上記人力軸に
同軸配置されるエンジンの回転軸と上記プロペラシャフ
トとがオフセットされることになり、これを実車に搭載
した場合エンジン位置が高（なるのが余儀なくされ、必
然的にボンネットが高くなって、前方視界の悪化とか空
気抵抗の増大等が来されてしまう。

そこで、」−記エンジンの回転軸とプロペラシャフトと
を略同軸配置することが望まれるが、このように、これ
ら回転軸とプロペラシャフトとを同軸配置するためには
、出力軸を入力軸と同軸上に配置し、そして、該出力軸
には上記トルク伝達軸の回転を歯車等の伝動装置を介し
て伝達する必要がある。

また、この場合−上記伝動装置はトルク伝達軸と出力軸
とを同方向の回転にしなければならず、アイドラギアを
もって回転方向を一旦逆転させる必要がある。

方１．Ｌ記トロイダル型無段変速機を四輪駆動に用いよ
うとした場合、出力軸回転を更に分岐して変速機の側方
に取り出す必要があり、この分岐部分の構造が著しく複
雑になって、変速機自体の大幅な改造を余儀なくされ、
大幅なコストアップが来されてしまうという課題があっ
た。

そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて、エンジン
等の動力源の回転軸と出力軸とを同軸配置すると共に、
このときに設けられるアイドラギアを利用して四輪駆動
用の動力を取り出すことにより、構造を著しく簡単化す
ることができるトロイダル型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発明は、動力源の出力回
転軸と同軸配置される第１軸と、該第１軸にオフセラ）
・シて平行配置される第２軸とを備え、これら第１軸又
は第２軸の一方にトロイダル変速部を配置し、該トロイ
ダル変速部と第１軸又は第２軸の他方との間にトルクの
授受を行う第１伝動装置を設けると共に、該第１軸の略
同軸上に出力軸を配置し、該出力軸と第２軸との間にア
イドラギアを有する第２伝動装置を設け、かつ、該アイ
ドラギアを該出力軸と第２軸とを結ぶ直線に対しオフセ
ット配置すると共に、該アイドラギアのオフセットされ
た方向に分配ギアを噛合し、」−記出力軸に前輪又は後
輪の一方を駆動する第１ブ０ベラシヤフトを連結すると
共に、該分配ギアに前輪又は後輪の他方を駆動する第２
プロペラシャフトを連結することにより構成する。

作用以」−の構成により本発明のトロイダル型無段変速機に
あっては、第２伝動装置を設けることにより、出力軸を
第１軸つまり動力源の出力回転軸と略同軸配置すること
ができるようになる。

また、上記第２伝動装置に設けられるアイドラギアは、
」−記出力軸と上記第２軸を結ぶ直線に対してオフセッ
ト配置されるため、該アイドラギアは、これら出力軸お
よび第２軸との間に三角点を構成するように配置されて
変速機の側方に突出して設けられる構造となる。

従って、−ｈ記アイドラギアのオフセットされた方向に
分配ギアを噛合させることにより、該分配ギアと上記出
力軸との間には、該分配ギ°ｒに接続される第２プロペ
ラシャフトが変速機に干渉しないだけの十分なオフセラ
１−ｆｉｔを設けることができる。

更に、四輪駆動として用いない場合は、上記分配ギアを
中に取り外しておくことにより、二輪駆動として用いる
ことが可能になり、該二輪駆動装置と四輪駆動装置との
共用部分を多くして、両者間の流用性が大幅に向上され
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図は本発明の一実施例を示すｌ・ロイダル型
無段変速機１０で、図中左側に設けられる動力源として
の図外のエンジンの回転が、トルクコンバータ１２を介
して該トロイダル型無段変速機１０に入力される。

に記トルクコンバータ１２は−・般によく知られるよう
に、ポンプインペラ１２ａ、タービンランナ１２ｂおよ
びステータ１２Ｃを備え、特に該トルクコンバータ１２
ではロックアツプクラッチ１２ｄが設けられている。

また、」−記トルクコンバータ１２の出力回転軸１４は
、−に記エンジンの出力回転軸と同軸（中心線Ｃ）十に
配置されている。

そして、−Ｊ二記トロイダル型無段変速機１０は、上記
出力回転軸１４と同軸上に配置される第１軸としてのト
ルク伝達軸１６が設けられ、該トルク伝達軸１６に第１
！・ロイダル変速部１８と第２トロイダル変速部２０と
がタンデム配置されている。

］−記第１．第２］・ロイダル変速部１．８．２０は、
それぞれの対抗面がトロイド曲面に形成される１対の第
１人力ディスク１８ａ、第１出力デイスク＋８ｂおよび
第２人力ディスク２０ａ、第２出力デイスク２０ｂと、
これら第１人、出力ディスク１８ａ、＋８ｂおよび第２
人、出力ディスク２Ｑａ、２０ｂのそれぞれの対抗面間
に摩擦接触されるパワーローラ１８Ｃ，１８ｄおよび２
０Ｃ２０ｄどによって構成される。

尚、−１−記バワーローラ１８Ｃ，１８ｄおよび２ＱＣ
，２０ｄは中心軸Ｃに対して対称に配置され、それぞれ
のパワーローラは実開昭６３−９２８５９号公報に開示
されるように、図外のコントロールバルブおよび油圧ア
クチュエータを介して、車両運転条件に応じて傾斜され
、もって、入力ディスク］８ａ、２０ａの回転を無段階
に変速して出力ディスク１．８ｂ、２０ｂに伝達するよ
うになっている。

上記トルク伝達軸１６は中空に形成されると共に、ハウ
ジング２２に対し軸方向の若干の移動が可能に取り付け
られている。

上記第１　＋−ロイダル変速部１８は上記トルク伝達軸
１６の図中左方に配置されると共に、−Ｊ―記第２トル
ク変速部２０は該トルク伝達軸１６の図中右方に配置さ
れ、かつ、それぞれの第１人カディスク］８ａおよび第
２人力ディスク２０ａは互いに外側に配置されると共に
、第１人力ディスク１８ｂおよび第２人力ディスク２０
ｂは互いに内側に配置されている。

そして、上記第１．第２人力ディスク１８ａ。

２０ａはボールスプライン２４．２６を介して」−記ト
ルク伝達軸１６に、回転方向に係止されかつ軸方向の滑
らかな移動が可能に取り付けられる。

一方、−に記第１．第２出力ディスク１８ｂ、２０ｂは
、上記トルク伝達軸１６に相対回転可能に嵌合された出
力ギア２８にスプライン嵌合され、該第１．第２出力デ
ィスク１８ｂ、２０ｂに伝達された回転力は、該出力ギ
ア２８を介して第２軸としてのカウンターシャフト３０
に設けられた入力ギア３０ａに伝達されるようになって
おり、これら出力ギア２８と入力ギア３０ａとによって
第１伝動装置３２が構成される。

ところで、−上記第１人カディスク１８ａの外側（図中
左方）にはローディングカム装置３４が設けられ、該ロ
ーディングカム装置３４には、前後進切換装置３６を介
して上記トルクコンバータ１２の出力回転が入力され、
この入力トルクに応じた押圧力が該ローディングカド装
置３４によって発生されるようになっている。

尚、上記ローディングカム装置３４のローディングカム
３４．８は、上記トルク伝達軸１６に相対同転可能に嵌
合されると共に、スラストベアリング３８を介して該ト
ルク伝達軸Ｉ６に係止される。

また、上記第２人カディスク２０ａと上記トルク伝達軸
１６の図中右方端部との間に皿ばね４０が設けられてい
る。

従って、」−記ローディングカム装置３４で発生される
押圧力は、第１人力ディスク１８Ｈに作用すると共に、
上記トルク伝達軸１６および上記皿ばね４０を介して第
２人力ディスク２０ａにも作用し、かつ、上記皿ばね４
０によって発生される予圧力は、第２人力ディスク２０
ａに作用すると共に、上記トルク伝達軸１６および上記
ローディングカム装置３４を介して第１人力ディスク１
８ａにも作用されるようになっている。

ところで、上記前後進切換装置３６は、ダブルプラネタ
リ一方式の遊星歯車機構４２と、該遊星歯車機構４２の
キャリア４２ａを」−記出力回転軸１４に締結可能なフ
ォワードクラッチ４４と、該遊星歯車機構４２のリング
ギア４２ｂを」−記ハウジング２２に締結可能なリバー
スブレーキ４６とによって構成される。

そして、上記前後進切換装置３６では、フォワードクラ
ッチ４４を締結すると共に、リバースブレーキ／Ｉ６を
解放することにより、エンジン回転と同方向の回転がト
ロイダル型無段変速機１０（ζ入力され、かつ、フォワ
ードクラッチ４４を解放してリバースブレーキ４６を締
結することにより、逆方向の回転が人力されるようにな
っている。

尚１．１一記遊星歯車機構／１２で、４２Ｃはサンギア
、４２ｄ、４２ｅは互いに噛合されるプラネタリギアで
ある。

ところで、上記第１伝動装置３２を介し゛Ｃ第１第２１
−ロイタル変速部１８．２０の出力回転が入力された−
１−記カウンターシャフト３０の回転は、第２伝動装置
４８を介して出力軸５０に伝達される。

ここで、本実施例にあっては１−記出力輔５０を上記ト
ルク伝達軸１６と同軸（回転中心軸Ｃ）上に配置する。

尚、この場合出力軸５０と回転中心軸Ｃとは完全に同軸
とする必要はなく、後述するエンジンの取付位置等に鑑
みて同転中心軸Ｃの略近傍に出力軸５０を配置すればよ
い。

また、−に記第２伝動装置４８は、カウンターシャフト
３０に設けられる駆動ギア５２と、出力軸５０に設けら
れる被動ギア５４と、これら駆動ギ°ｒ５２および被動
ギア５４にそれぞれ噛合されるアイドラギア５６とによ
って構成され、該カウンターシャフト３０の回転は同方
向の回転として該出力軸５０に伝達されるようになって
いる。

尚、１−記駆動ギア５２．被動ギア５４およびアイドラ
ギア５６は、第１図中では展開図法により概略的に開示
されているが、実際には第２図に示すような位置関係を
もってそれぞれのギアは配置されている。

即ち、駆動ギア５２と被動ギア５４は、に記カウンター
シャフト３０とＬ記出力軸５０との配置関係に伴って、
上下方向に適宜間隔をもって配置され、かつ、アイドラ
ギア５６はこれら駆動ギア５２と被動ギア５４とを結ぶ
直線Ｉ）からオフセット（オフセットｍＬ　）されて配
置されている。

また、上記アイドラギア５６には、上記直線■〕からオ
フセットされた方向（第２図中右側）に分配ギア５８を
噛合させである。

そして、−■−上記出力軸５０は図外の後輪側終減速装
置に接続される第１プロペラシャフト６０が連結され、
これら第１プロペラシャフト６０および後輪側終減速装
置を介（、て後輪駆動が行われると共に、上記分配ギア
５８には図外の前輪側終減速装置に接続される第２プロ
ペラシャフト６２が連結され、これら第２プロペラシャ
フト６２および前輪側終減速装置を介して前輪駆動が行
われる。

以ｌ−の構成により本実施例の１−ロイダル型無段変速
機１０は、トルクコンバータ１２および前後進切換装置
３６を介してローディングカド装置３４に入力されたエ
ンジンの回転力は、第１．第２トロイダル変速部１８．
２０を介して適宜無段変速された後、出力ギア２８から
カウンタシャフト３０の人力ギア３０ａに伝達され、該
カウンタシャフト３０が回転される。

このどき、上記前後進切換装置３６が前進状態、つまり
、）Ａワードクラッチ４４が締結（リバースブレーキ４
Ｇは解放）された状態では、第１゜第２人力ディスク１
８ａ、２０ａに人力される回転は、エンジンの回転方向
と同方向（この方向を正転とする）となり、これに対し
パワーローラ１８ｃ　　２０ｃを介して第１．第２出力
ディスク１８ｂ、２０ｂおよび出力ギア２８に人力され
る回転は逆転方向となり、更に、人力ギア３０ａおよび
カウンタシャフト３０では再度正転に戻される。

そして、−１−記カウンタシャフト３０の回転は第２伝
動装置４８を介して出力軸５０に伝達されるのであるが
、該第２伝動装置４８は駆動ギア５２゜アイドラギア５
６および被動ギア５４で構成され、該アイドラギア５６
が逆転されることにより、該出力軸５０はエンジンと同
方向に正転されると共に、該アイドラギア５６に噛合さ
れた分配ギア５８も正転される。

従って、上記出力軸５０に連結された第１プロペラシャ
フト６０および第２プロペラシャフト６２は、それぞれ
同一方向に正転される。

尚、この場合上記第１プロペラシャフト６０と第２プロ
ペラシャフト６２との回転速度を等しくするために、波
動ギア４８と分配ギア５８の径を等しくすることが望ま
しい。

また、上記前後進切換装置３６のリバースブレーキ４６
を締結（フォワードクラッチ４４は解放）して後進状態
とした場合は、上記ローディングカム装置３／ｉ以下の
回転は全てが逆方向に回転されることになる。

ところで、本実施例にあってはＬ記カウンタシャフト３
０と上記出力軸５ｏとの間に第２伝動装置４８を設けた
ことにより、該出力軸５ｏを上記トルク伝達軸１６と同
軸−Ｉ−に配置することが可能となり、エンジンの取付
位置を下方に設定してボンネットを低くすることができ
る。

また、−Ｉ−記第２伝動装置４８にはアイドラギア５６
を設けて、カウンタシャフト３ｏと出力軸５０とを同一
回転方向にしてあり、このとき該アイドラギア５６は駆
動ギア５２と被動ギア５４とを結ぶ直線に対しオフセッ
トされているため、これら駆動ギア５２．被動ギア５４
およびアイドラギア５６は三角形を構成するように配置
され、該アイドラギア５Ｇは上記出力軸５０の側方に突
出される。

従って、本実施例のトロイダル型無段変速機１０を四輪
駆動用として用いる場合は、側方に突出されたＩ−記ア
イドラギア５６に分配ギア５８を噛合させることにより
、該分配ギア５８に連結される第２プロペラシャフト６
２は、該変速機１０のハウジング２２に干渉されるのを
防止できる程度に、回転中心軸Ｃから十分にオフセット
することができる。

このため、本実施例のトロイダル型無段変速機１０にあ
っては、四輪駆動を行う場合には単に分配ギア５８を付
加して、該分配ギア５８をアイドラギア５６に噛合させ
ればよ（、一方、二輪駆動を行う場合には該分配ギア５
８を取り外した状態にして用いればよく、これら四輪駆
動と二輪駆動との共用部分を多くして、流用性を大幅に
向上させることができる。

従って、ＦＲ（フロントエンジンリアドライブ）ベース
の四輪駆動として改造する場合に要するコ６スト第３図から第７図は本発明の他の実施例をそれぞれ示す
概略構成を示し、上記実施例を同一構成部分にそれぞれ
同一符号を付して重複する説明を省略しで述べる。

即ち、第３図の実施例は前後進切換装置３６ａをクラッ
チ切換え方式とし、該前後進切換装置３６ａをカウンタ
ーシャフト３０に配置し、前進時にはフォワードクラッ
チ７０を締結（リバースクラッチ７２を解放）すること
により、第１，第２トロイダル変速部１８．２０を介し
一Ｃ出力される回転が、カウンターシャフト３０および
第２伝動装置４８を介して出力軸５０に伝達されるよう
になっている。

一方、後進時にはリバースクラッチ７２を締結くフォワ
ードクラッチ７０を解放）することにより、トルク伝達
軸１６の回転が第１，第２トロイダル変速部１８．２０
を介すことなく、ギア７４。

７６を介して直接第２伝動装置４８に伝達されるように
なっている。

次に、第４図の実施例はクラッチ切換方式の前後進切換
装置３６ｂを、トルク伝達軸１６よりトルクコンバータ
１２側に配置し、前進時には第１。

第２トロイダル変速部１８．２０を介した回転力伝達が
行われ、かつ、後進時にはギア７／Ｉ，　　７６を介し
てトルク伝達軸１６の回転が直接第２伝動装置４８に伝
達されるようになっている。

第５図の実施例は１１１１後進切換装置３６Ｃを構成す
るフォワードクラッチ７０を、トルク伝達軸Ｉ６よりト
ルクコンバータ１２側に配置し、かつ、リバースクラッ
チ７２をカウンターシャフト３０に設けたもので、前進
時には第１，第２トロイダル変速部１８．２０を介して
回転力が伝達され、後進時にはギ°γ７４．７６を介し
てトルク伝達軸１６の回転か直接第１，第２トロイダル
変速部１８．２０に伝達されるようになっている。

第６図の実施例は前後進切換装置３６ｄをドッグクラッ
チで構成してカウンターシャフト３０に配置し、かつ、
トルク伝達軸１６よりトルクコンバータ１２側に発進ク
ラッチ７８を設けたもので、この実施例にあっ゛Ｃ前進
時および後進時には、それぞれ第１．第２トロイダル全
速部１８．２０から出力される回転が第２伝動装置４８
に伝達される。

第７図の実施例はドッグクラッチによって構成された前
後進切換装置３６ｅを出力軸５０に配置し、かつ、トル
ク伝達軸１６よりトルクコンバータ１２側に発進クラッ
チ７８を設けたもので、前進時には第１．第２トロイダ
ル変速部１８．２０を介して回転力が第２伝動装置４８
に伝達されると共に、後進時にはトルク伝達軸１６の回
転が遊星歯車組８０を介して逆転されて該第２伝動装置
４８に伝達される。

尚、以上述べた第３図から第７図の各実施例にあっても
、出力軸５０はトルク伝達軸１６と同軸配置され、かつ
、カウンターシャフト３０と該出力軸５０との間の第２
伝動装置４８は、それぞれ駆動ギ°ｒ５２．アイドラギ
ア５６および被動ギア５４によって構成され、上記第１
図に示す実施例と同様の機能を発揮することができる。

ところで、上記各実施例にあってはトルク伝達軸１６を
第１軸として用い、カウンターシャフト３０を第２軸と
して用いた場合を開示したが、これに限ることなく第１
．第２トロイダル変速部１８．２０が設けられるトルク
伝達軸１６を第２軸側に配置して、第１軸側に入力され
るエンジン回転を第１伝動装置３２を介して第１．第２
トロイダル変速部１８．２０に人力し、これらトロイダ
ル変速部１．８．２０で変速された回転を、該トルク伝
達軸１６および第２伝動装置４８を介して人力軸５０に
伝達するようにしたものでもよい。

もちろん、この場合にあっても出力軸５０は第１軸と略
同軸に配置されることはいうまでもない。

発明の詳細な説明したように本発明のトロイダル型無段変速機にあ
っては、第２伝動装置を設けることにより、出力軸を第
１軸つまり動力源の出力回転軸と略同軸配置することが
できるため、エンジンの車載状態で該エンジンを低くす
ることができる。

また、」−記第２伝動装置に設けられるアイドラギアは
、」―記出力軸と上記第２軸を結ぶ直線に対してオフセ
ット配置されるため、該アイドラギアは、これら出力軸
および第２軸との間に三角点を構成するように配置され
て変速機の側方に突出して設けられる。

従って、上記アイドラギアのオフセットされた方向に分
配ギアを噛合させることにより、該分配ギアと上記出力
軸との間には、該分配ギアに接続される第２プロペラシ
ャフトが変速機に干渉しないだけの十分なオフセット量
を簡単に設けることができ、二輪駆動と四輪駆動との共
用部分を多くして、両者間の流用性を大幅に向」ニする
ことができ、これら駆動方式の変換時のコストを大幅に
低減することができるという各種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−・実施例を示す概略構成図、第２図
は本発明に用いられる第２伝動装置の−・実施例のギア
配置関係を示す構成図、第３図、第４図、第５図、第６
図および第７図は本発明の他の実施例をそれぞれ示す概
略構成図である。１０・・・トロイダル型無段変速機、Ｉ２・・・トルク
コンバータ、１６・・・トルク伝達軸（第１軸）、１８
・・・第１トロイダル変速部、２０・・・第２トロイダ
ル変速部、２２・・・ハウジング、３０・・・カウンタ
ーシャフト（第２軸）、３２・・・第１伝動装置、３６
，３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅ・・・前後
進切換装置、４８・・・第２伝動装置、５６・・・アイ
ドラギア、５８・・・分配ギア、６０・・・第１プロペ
ラシャフト、６２・・・第２プロペラシャフト。外３名区ト釆

Claims

【特許請求の範囲】

（１）動力源の出力回転軸と同軸配置される第１軸と、
該第１軸にオフセットして平行配置される第２軸とを備
え、これら第１軸又は第２軸の一方にトロイダル変速部
を配置し、かつ、該トロイダル変速部と第１軸又は第２
軸の他方との間にトルクの授受を行う第１伝動装置を設
けると共に、該第１軸の略同軸上に出力軸を配置し、該
出力軸と第２軸との間にアイドラギアを有する第２伝動
装置を設け、かつ、該アイドラギアを該出力軸と第２軸
とを結ぶ直線に対しオフセット配置すると共に、該アイ
ドラギアのオフセットされた方向に分配ギアを噛合し、
上記出力軸に前輪又は後輪の一方を駆動する第１プロペ
ラシャフトを連結すると共に、該分配ギアに前輪又は後
輪の他方を駆動する第２プロペラシャフトを連結したこ
とを特徴とするトロイダル型無段変速機。