JPH0229903B2 - Toroidarugatamudanhensokukinohensokusochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は同一軸線上に配設した入出力軸にそ
れぞれ設けた入力デイスクと出力デイスクの各対
向面が互いに協働してトロイダルキヤビテイを形
成する如くなつており、該トロイダルキヤビテイ
内にパワーローラ配置し、該パワーローラを上記
入出力デイスクに係合させ、該係合部に発生する
トラクシヨン力によつて大きいトルクを伝達する
ようにしたトロイダル形無段変速機を流体圧によ
つて変速制御する変速装置に関するものであつ
て、上記変速制御用作動流体と、上記パワーロー
ラと入出力デイスクとの係合部を潤滑するトラク
シヨン油とを完全分離し、双方の油性の劣化、特
にトラクシヨン油の性能劣化の防止を図ることを
目的とするものである。この目的のために、本発
明は蛇腹を用いることに着目し、蛇腹の両端を
夫々蓋板で閉塞し、且つ該蓋板の一方に流体用連
通口を設けて流体圧によつて軸方向伸縮可能とし
た蛇腹製シリンダ体をトラニオン装置のピボツト
軸端もしくは支持リンク部材の端部に延在してあ
る。そしてトラニオン油用の油ポンプは特に必要
としない。

また作動流体は、その油種や油圧源の選定が自
由になるから例えば内燃機器の潤滑油やパワース
テアリングのポンプなど本減速機を塔載する機器
の作動流体や圧力源を共用することができる故、
大幅なコストダウンが、可能である。

また上記構造の蛇腹製シリンダ体は、一般のシ
リンダ装置と異なり、ピストンなどの摺動部品が
一切なく、軸方向伸縮の際のバネ定数が低く、ヒ
ステリシスが極めて小さいので寿命が長い。更に
本発明の原発明である特願昭57−80214（特開昭58
−200844）のベロフラムよりも長寿命である。ま
た変速の感度や応答性も向上する。

一般にトロイダル形無段変速機においては、パ
ワーローラ回転軸線と入出力デイスクの回転軸線
とが整合しない場合、即ち上記パワーローラを回
転支承するトラニオン装置とそのピボツト軸線方
向に少量移動させた場合及び上記ピボツト軸を傾
動させた場合に、自己変速作用によつてパワーロ
ーラのピボツト軸線周りの回動が生じ、パワーロ
ーラと入出力デイスクとの係合円半径が変化し、
即ち変速比が変ることが知られている。

本発明は左右２個のトラニオン装置のそれぞれ
のピボツト軸を同方向に少量傾動自在に支持して
いる支持装置を手動または流体圧シリンダ装置に
よつて左右に少量移動させて上記左右のトラニオ
ンを同時に同方向に傾動させて、前記自己変速作
用を営ませて変速させるものである。以下図面に
よつて本発明の好適な実施例を説明すると、第１
図に示すものは変速レバー操作のトロイダル形無
段変速機の横断面図であつて、端面で示された入
力軸１には入力デイスク２が嵌挿してあり、且つ
共に回転するように図示しない係合部材によつて
周知の如く係合してある。尚図示しないが、手前
側には出力軸及び出力デイスクが同様に設けてあ
る。

前記入力デイスク２と出力デイスクとが協働し
て形成するトロイダルキヤビテイ内に左右２個の
パワーローラ３がトラニオン４に夫々回転可能に
支持されて配置され、且つ上記入出力デイスクに
互に押圧して係合している。上記トラニオン４の
上下ピボツト軸端は夫々支持リンク部材５に球状
外形面軸受６を介して保持され、上記支持リンク
部材５は第２図により明らかに示した通り直動転
り軸受１４を介してハウジング１５及びハウジン
グ蓋１６に夫々左右動可能に取付けてある。

前記トラニオン４の各ピボツト軸端にスラスト
軸受７を介して蛇腹製シリンダ体８が適量圧縮さ
れた状態で図示のように延在している。該蛇腹製
シリンダ体８は金属製溶接蛇腹８１もしくは合成
樹脂製蛇腹の両端に蓋板８２，８３を夫々溶接も
しくは接着して密閉状としたものであつて、一方
の蓋板８３には流体連通口８４が設けてある。こ
の蓋板８３は減速機のハウジング１５もしくはハ
ウジング蓋１６に夫々Ｏリング９を介して密着し
ており、前記連通口８４は上記ハウジング１５も
しくはハウジング蓋１６に設けた配管口ａ，ｂと
夫々開通している。上記配管口ａ，ｂは図示の如
く互いに対角線上に配置されていて、ａ−ａ、ｂ
−ｂは互いに図示しない配管によつて連通されて
おり、上記各蛇腹製シリンダ体８及び配管内に油
圧動油等の非圧縮性の流体を充満してある。

前記支持リンク部材５の中心部に孔５１が形成
してあつて、該孔５１に変速レバー１２の先端が
挿入してある。該変速レバー１２は球面座１３を
介して左右揺動可能に前記ハウジング蓋１６に支
持してある。符号１７はブーツである。

上記構成の本発明実施例においては、変速レバ
ー１２を手動もしくはその他の公知の手段で操作
し支持リンク部材５を左右動させると、左右のト
ラニオン４，４は夫々ピボツト軸線の周りに傾動
するからパワーローラの回転軸線の入出力デイス
クの回転軸線に対する整合性がくづれ、前記自己
変速作用が生起して、パワーローラ３，３は夫々
入出力デイスクと圧接係合を維持し乍らそのピボ
ツト軸線周りに回動する。回動の方向は支持リン
ク部材５の左右動の方向により増速または減速の
方向となる。そして所望の増減速比となつた時に
変速レバー１２を操作して支持リンクを元の位置
に戻し、パワーローラ３の回転軸線が入出力デイ
スクの回転軸線に対して同一平面内に合致するよ
うにすれば上記回動は終息し、即ちその状態にお
ける係合円半径の比に相当する変速比が得られ
る。

またこの実施例においては、前記の通り対角線
上の蛇腹製シリンダ体８及び配管内に非圧縮性の
流体を充満してあるから、左右のパワーローラ
３，３のトラクシヨン力が夫々等しくなるように
左右のトラニオン４，４の夫々のピボツト軸方向
位置が平衡するので、予め精密な位置合せをする
必要がない。

次に第３図及び第４図に示す他の実施例につい
て説明する。これらは前記の変速レバーによる操
作と異なり、流体圧シリンダ装置によつて支持リ
ンク部材を左右に動かして第１図の実施例と同様
に左右のトラニオン装置を同方向に所定量傾動さ
せ、前記自己変速作用を生起させて所定の変速比
に変換するものであつて、第３図のものは片方の
支持リンク部材５（図では上方の支持リンク部材
５）の両端に前記蛇腹製シリンダ体を夫々延在さ
せたものであり、第４図に示すものは上下両方の
支持リンク部材５，５の各一端に前記蛇腹製シリ
ンダ体を夫々延在させたものである。また第１図
の実施例のスラスト軸受７の代りに球面座と直動
軸受とによつてトラニオン装置のピボツト軸端を
支承している。即ち、符号２７はトラニオン４の
ピボツト軸端に形成した球面座であり、該球面座
２７に嵌合する球面ピボツト２８を夫々延在さ
せ、該球面ピボツト２８の背面と蓋３０との間に
転動体２９を介在させて直動軸受を構成してあ
る。

一方支持リンク部材５の端部に前記の如き構造
の蛇腹製シリンダ体３１を夫々図の如く延在さ
せ、適量圧縮して蓋３３に対してＯリング３２を
介して密着させてある。上記蓋３３には作動流体
用ポート３４が設けてあり、前記蛇腹製シリンダ
体３１に圧力流体を供給（排出）することによつ
て支持リンク部材５を左（または右）に動かす。
この時上記球面座２７ないし直動軸受及び前記球
状外形面軸受６等の働らきによつて左右のトラニ
オン４，４はそのピボツト軸の周りに極めて円滑
に傾動し、前述の如く自己変速作用によつて変速
比を変化させることができる。

また第５図に示すものは本発明の更に発展的な
実施例を例示したものであつて、トラニオン装置
のピボツト軸端に設けた蛇腹製シリンダ体と、該
ピボツト軸端に延在してハウジングに固設した流
体圧ロータリバルブと、上記ロータリバルブに変
速比の指令信号を入力する装置とを備えたもので
あつて、本出願人が先に出願した特開昭58−
160663の改良に係るものである。

図において符号１，２，３，４，５，６は夫々
トロイダル型変速機の各構成部材を示すもので、
前記１図と同じであるから説明は省略する。

さてトラニオン４のピボツト軸端には夫々蛇腹
製シリンダ体４０，４６が設けてある。この内符
号４６のものは前記符号８，３１の蛇腹製シリン
ダ体と略々同一の構成のものであるが、符号４０
のものは、直径の異なる大小２個の蛇腹４１，４
２を蓋板４３，４４に対して同心に溶接もしくは
接着してあり、両蛇腹４１，４２の中間の室にポ
ート４５を通して作動流体を供給、排出し全体と
して軸方向に伸縮するようになつている。

符号５０は前記流体圧ロータリサーボバルブで
あつて、輪列５１を介してステツピングモータ５
２に連結してあり、エンジン回転数、車速等の変
速情報５３に応じて上記ロータリサーボバルブ内
の図示しないロータが所要角度回動し、シリンダ
ポートＡ，Ｂいずれかが供給ポートＰに連通し、
他方が排出孔Ｔに連通する。そうすると、前記蛇
腹製シリンダ体４０，４６のいづれかに圧油が供
給され、トラニオン４が上下いづれかに動く。そ
の結果前述の通りパワーローラ３の回転軸線が変
速機の入出力デイスクの回転軸線と交差する故上
記パワーローラ３従がつてトラニオン４がピボツ
ト軸線Ｚ−Ｚの周りに回動し、該パワーローラの
入出力デイスクとの係合円半径が変化し、即ち変
速比が変化（増速または減速）し、前記変速比情
報５３の情報に応じた変速比が得られる。

然して前記シリンダ体４０に見られる如く、蛇
腹を二重に用いることによつて軸心部分を空間と
し、シヤフトを自由に挿通し得るようにすること
も容易である。

以上詳記した通り、この発明は、無段階に連続
変速ができ、変速比範囲が広く、小形で堅牢に製
作可能で、殊に自動車用として省燃費形である等
の理由によつて近時急速に注目され、開発が進め
られているトロイダル形無段変速機を、その自己
変速作用を利用し、各部の構造に新規な創意を盛
り込み、殊に変速制御用作動流体とトラクシヨン
油との完全分離を図るために蛇腹製シリンダ体を
構成することによつて、前記の通り多くの目的及
び効果を達成し得るものであり、小さな操作力で
確実、且つ円滑な変速を行わせる変速機を提供す
るものであつて、油圧源を持たない小形車輪にお
いてエンジン吸入負圧を変速操作力源とすること
が可能であり、更に小形のものでは手動または足
踏みペダル操作も可能であり、また車輌補機に対
して遠心力を利用することも可能となる等、前記
トロイダル形無段変速機の実用化に向けて多大の
効果を有する。

追加の関係 この発明は、原特許出願（特公平１−32379）
特許第1549645号「トロイダル形無段変速機の変
速装置」の技術的思想の応用範囲の拡張に係り、
原特許出願の構成の一部であるシリンダ装置がピ
ストンを摺動自在に組込んだものであるから、該
シリンダ装置に供給した変速制御用作動流体が上
記摺動のための間隙より洩れてトラクシヨンキヤ
ビテイ内のトラクシヨン油と混入し、双方の油性
が劣化し、特にトラクシヨン油の性能劣化を来
し、また摺動によるシリンダ装置の寿命低下を来
すことがあつたので、これらの不具合を解消する
ために蛇腹と蓋板とによるシンプルなシリンダ体
を発明したのであつて、その余の発明の構成に欠
くことのできない変速手段の構成を同一とするも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の変速装置の一実施例である変
速レバーによるものを搭載したトロイダル形無段
変速機を例示した横断面図、第２図は支持リンク
部材５とそれを支持する直動転り軸受１４とを説
明的に示した平面図、第３図は本発明の他の実施
例の流体圧シリンダ装置によるものを搭載した第
１図同様の横断面図、第４図は第３図の更に他の
実施例の流体圧シリンダ装置によるものを示す横
断面図、第５図は本発明の他の実施例のロータリ
サーボバルブを用いるものを示す横断面図であ
る。 符号の説明、１……入力軸、２……入力デイス
ク、３……パワーローラ、４……トラニオン、５
……支持リンク部材、６……球状外形面軸受、７
……スラスト軸受、８，３１，４０，４６……蛇
腹製シリンダ体、８１，４１，４２……蛇腹、１
２……変速レバー、２７……球面座、２８……球
面ピボツト、５２……ステツピングモータ、５３
……変速比情報。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ハウジングと、該ハウジングに回転可能に且
   つ同軸に支承した入力軸及び出力軸と、上記入出
   力軸にそれぞれ嵌挿し各軸に係合して共に回転す
   る入力デイスク及び出力デイスクと、両デイスク
   の対向する面は互いに協働してトロイダルキヤビ
   テイを形成し、上記入出力軸の軸線に対称に上記
   トロイダルキヤビテイ内に配置した左右２個のパ
   ワーローラと該パワーローラを夫々回転可能に支
   承し且つその回転軸と直角のピボツト軸線の周り
   を回動可能に前記ハウジングに支持したトラニオ
   ン装置と、前記入出力デイスクと上記パワーロー
   ラとを互いに押圧して係合させトラクシヨン力を
   発生させる加圧手段とを有するトロイダル形無段
   変速機において、前記左右のトラニオン装置の各
   ピボツト軸が少量傾動可能のように夫々のピボツ
   ト軸端を支持する支持装置と、上記支持装置を少
   量左右動させて前記トラニオン装置を所定量傾動
   させる傾動装置とより成り、且つ前記支持装置は
   左右のトラニオン装置の各上下ピボツト軸端を
   夫々軸受手段を介して連結する支持リンク部材を
   含み、該支持リンク部材が少量左右動可能に前記
   ハウジングに支持されているトロイダル形無段変
   速機の変速装置であつて、蛇腹の両端が夫々蓋板
   で閉塞され且つ該蓋板の一方に流体用連通口が設
   けられていて流体圧によつて軸方向伸縮可能の蛇
   腹製シリンダ体を、前記トラニオン装置のピボツ
   ト軸端もしくは支持リンク部材の端部に延在した
   ことを特徴とする変速装置。