JPH04145251A - 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 この発明は、無段変速機に関する。

従来の技術 従来の無段変速機としては、例えば特開昭６２−２５８
２５５号公報に示されているような複数の無段変速機構
を有するトロイダル型無段変速機がある。

第５図は、トロイダル型無段変速機の概略構成図である
。

同図において、５１は入力軸、５２は出力ギヤ、５３．
５４はトロイダル式伝動ユニット（無段変速機構）であ
る。また、５５は駆動軸であり、この駆動軸５５は入力
軸１と同軸上に結合されている。そして、この駆動軸５
５の両端部にドライブプレート５６およびスラストプレ
ート５７が一体的に形成されている。

５８は中空結合軸であり、この中空結合軸５８は駆動軸
５５上に回転自在に支持されている。また、トロイダル
式伝動ユニット５３は、インプットコーンディスク５９
．アウトプットコーンディスク６１．コーンローラ６３
から構成されている。

そして、インプットコーンディスク５９は、中空結合軸
５８のスラストプレート５７に近い端部に固定され、ア
ウトプットコーンディスク６１はインプットコーンディ
スク５９に対向して配置され、中空出力軸６６に固定さ
れている。さらに、コーンローラ６３はインプットコー
ンディスク５９とアウトプットコーンディスク６１とに
摩擦係合し、回転軸線６３ａを中心として回転自在とな
ってぃるとともに、回転軸線６３ａならびに紙面に直交
する軸を中心として首振り可能となっている。この首振
りにより無段変速可能となる。また、トロイダル式伝動
ユニット５４は、インプットコーンディスク６０．アウ
トプットコーンディスク６２゜コーンローラ６４から構
成されている。そして、インプットコーンディスク６０
は、中空結合軸５８のドライブプレート５６に近い端部
にスプライン６５を介して配置され、アウトプットコー
ンディスク６２はインプットコーンディスク６０に対向
して配置され、中空出力軸６６に固定されている。さら
に、コーンローラ６４はインプットコーンディスク６０
とアウトプットコーンディスク６２とに摩擦係合し、回
転軸線６４ａを中心として回転自在となっているととも
に、回転軸線６４ａならびに紙面に直交する軸を中心と
して首振り可能となっている。なお、中空出力軸６６に
は出力ギヤ５２が固定されているとともに、この中空出
力軸６６は中空結合軸５８に回転自在に支持されている
。

６７はスラストメタルであり、このスラストメタル６７
はスラストプレート５７およびインプットコーンディス
ク５９の間に配置されている。６８はローディングカム
であり、このローディングカム６８はドライブプレート
５６およびインプットコーンディスク６０の間に配置さ
れている。そして、このローディングカム６８はドライ
ブプレート５６からインプットコーンディスク６０への
動力伝達を行うとともに、伝達トルクに応じたスラスト
を発生して、ドライブプレート５６およびインプットコ
ーンディスク６０を互いに離間する方向に付勢する。

上記構成において、入力軸５１が回転され、駆動軸５５
が回転されると、これに伴って、ドライブプレート５６
およびスラストプレート５７が回転される。すると、イ
ンプットコーンディスク６０はローディングカム６８を
介してドライブプレート５６により回転される。このイ
ンプットコーンディスク６０の回転はスプライン６５お
よび中空結合軸５８を介してインプットコーンディスク
５９に伝達され、インプットコーンディスク５９および
６０が一体的に回転される。そして、インプットコーン
ディスク５９および６０の回転はコーンローラ６３およ
び６４を介してアウトプットコーンディスク６１および
６２に伝達され、これらアウトプットコーンディスク６
１および６２の回転により中空出力軸６６および出力ギ
ヤ５２が回転される。この場合、コーンローラ６３およ
び６４を、同期して所望の角度だけ首振りさせることに
より、インプットコーンディスク５９および６０からア
ウトプットコーンディスク６１および６２に伝達される
速度を無段で変化することができる。

なお、ローディングカム６８はドライブプレート５６お
よびインプットコーンディスク６０を回転トルクに応じ
て互いに離間する方向に付勢するスラストを発生する。

発生されたこのスラストは、駆動軸５５．スラストプレ
ート５７およびスラストメタル５７を介してインプット
コーンディスク５９に伝達される。したがって、インプ
ットコーンディスク５９および６０は回転トルクに応じ
て互いに接近し、これによって、コーンディスク５９と
６１とのコーンローラ６３に対する挟圧力およびコーン
ディスク６０と６２とのコーンローラ６４に対する挟圧
力が増加され、コーンディスク５９および６０の回転が
コーンディスク６１および６２に確実に伝達されるよう
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、上述した従来の無段変速機にあっては、
インプットコーンディスク５９およびアウトプットコー
ンディスク６１の間に形成されるキャビティと、インプ
ットコーンディスク６０およびアウトプットコーンディ
スク６２０間に形成されるキャビティとが、つまり複数
の無段変速機構が駆動軸５５の長手方向に直列に配置さ
れているため、無段変速機の駆動軸５５の長手方向寸法
が大きなものとなっていた。

したがって、従来、無段変速機を、例えばＦＦ（フロン
トエンジンフロントドライブ）車両に車幅方向にレイア
ウトする場合には、スペース効率が悪く、車載すること
が困難であるという問題点があった。

課題を解決するための手段 そこで、この発明は上記問題点を解決するため、入力デ
ィスクと、この入力ディスクに対向して配置される出力
ディスクと、入力ディスクと出力ディスクとに係合しこ
れら入出力ディスク間で動力伝達を行う動力伝達部材と
を有する無段変速機構を複数個備え、複数個の無段変速
機構を略同心円状に配置したことを特徴としている。

作用 複数個の無段変速機構を略同心円状に配置することによ
り、無段変速機の上記同心円に直交する方向の長さ寸法
を小さくすることができ、この無段変速機を車両の車幅
方向にレイアウトして車両に搭載することができる。

実施例 餉１図は、この発明の一実施例の構成断面図である。

同図において、１は入力軸、２はローディングカム、４
ａは第１の入力ディスク（インプットコーンディスク）
、４ｂは第２の入力ディスク（インプットコーンディス
ク）、８はケーシングである。そして、第１の入力ディ
スク４ａはラジアル玉軸受１０を介してケーシング８に
回転自在に支持されている。また、ローディングカム２
は第１の入力ディスク４ａの外周上に配置され、スラス
ト玉軸受１１を介してケーシング８に回転自在に支持さ
れている。このローディングカム２は入力軸１により回
転させられるようになっている。３はローディングカム
ローラであり、このローディングカムローラ３は保持器
６によりローディングカム２と第１の入力ディスク４ａ
との間に保持されている。また、５はローディングカム
ローラであり、このローディングカムローラ５は保持器
７により第１の入力ディスク４ａと第２の入力ディスク
４ｂとの間に保持されている。そして、第２の入力ディ
スク４ｂは、ニードルベアリング１７を介して後述する
第２の出力軸２５に回転自在に支持されている。この第
２の入力ディスク４ｂの円錐面４８と第１の入力ディス
ク４ａの円錐面４７とは、第２の出力軸２５と略同心円
状に配置されており、第１の入力ディスク４ａの円錐面
４７は第２の入力ディスク４ｂの円錐面４８よりも上記
同心円の外周側に位置している。

１５ａは第１の出力ディスク（アウトプットコーンディ
スク）、１５ｂは第２の出力ディスク（アウトプットコ
ーンディスク）である。そして、第１の出力ディスク１
５ａは、スラスト玉軸受２０、ラジアル玉軸受２１を介
してケーシング８に回転自在に支持されており、この第
１の出力ディスク１５ａの図における右側端部は第１の
出力軸２４となっている。また、第２の出力ディスク１
５ｂは、ボールスプライン１８を介して第２の出力軸２
５に支持されている。１９はローディングナツトであり
、このローディングナツト１９と第２の出力ディスク１
５ｂとの間に皿ばね１６が配置されている。第１の出力
ディスク１５ａの円錐面４９と第２の出力ディスク１５
ｂの円錐面５０とは、第２の出力軸２５に直交する方向
に同心円状に配置されており、第１の出力ディスク１５
ａの円錐面４９は第２の出力ディスク１５ｂの円錐面５
０よりも上記同心円の外周側に位置している。

そして、第１の入力ディスク４ａの円錐面４７と第１の
出力ディスク１５ａの円錐面４９とは互いに対向するよ
うに配置されており、これら円錐面４７および４９とに
係合し、第５図の例と同様な構成であるパワーローラ（
動力伝達部材）１３が配置される。また、第２の人力デ
ィスク４ｂの円錐面４８と第２の出力ディスク１５ｂの
円錐面５０とは互いに対向するように配置され、これら
円錐面４８および５０に係合し、パワーローラ１３と同
様なパワーローラ（動力伝達部材）１４が配置される。

したがって、円錐面４７と４９とによって形成され出力
軸２５側に向かって拡がる形状のトロイダルキャビティ
Ｂと円錐面４８と５０とによって形成され出力軸２５側
の反対側に向かって拡がる形状のトロイダルキャビティ
Ａとは、第２の出力軸２５と略同心円状に配置されてい
る。

つまり、第１の入出力ディスク４ａ、１５ａを有する第
１の無段変速機構と、第２の入出力ディスク４ｂ、１５
ｂを有する第２の無段変速機構とが出力軸２５と略同心
円状に配置されている。なお、第２の出力軸２５と第１
の入出力ディスク４ａおよび１５ａとの間には、ラジア
ル玉軸受９，２２゜２３が配置されている。

上記構成において、入力軸１が回転されると、この入力
軸１によって、ローディングカム２が回転される。する
と、ローディングカム２の回転によりローディングカム
ローラ３を介して第１の入力ディスク４ａが回転させら
れるとともに図の左から右方向への推力が加えられる。

この第１の入力ディスク４ａの回転（動力）はパワーロ
ーラ１３を介して第１の出力ディスク１５ａならびに第
１の出力軸２４に伝達される。

また、第１の入力ディスク４ａの回転によりローディン
グカムローラ５を介して第２の入力ディスク４ｂが回転
させられるとともに図の左から右方向への推力が加えら
れる。この第２の入力ディスク４ｂの回転（動力）はパ
ワーローラ１４を介し第２の出力ディスク１５ｂに伝達
される。そして、この第２の出力ディスク１５ｂの回転
はボールスプライン１８を介して第２の出力軸２５に伝
達される。

この場合、パワーローラ１３および１４の首振り角度を
変化させることにより無段変速が行われ、第１の出力デ
ィスク１５ａと第２の出力ディスク１５ｂとはそれぞれ
の変速比に応じて異なる回転数で回転させることができ
る。

上述のように、この発明の一実施例によれば、第１の入
出力ディスク４ａおよび１５ａとを有する第１の無段変
速機構と第２の入出力ディスク４ｂおよび１５ｂとを有
する第２の無段変速機構とを出力軸２５と略同心円状に
配置したので、無段変速機の出力軸２５の長手方向寸法
を小さなものとすることができ、この無段変速機を車両
の車幅方向にレイアウトして搭載することができる。

また、１つの入力軸１からの回転動力を２つの出力軸２
４．２５に分配するように構成したので、例えば自動車
に搭載した場合には、回転出力を前輪と後輪とに振り分
けることができる。

第２図は、この発明の他の実施例の構成断面図であり、
第１図例と同等なものには同一の符号を付しである。そ
して、この第２図例と第１図例との異なるところは、第
１の入出力ディスクの形状である。

つまり、第２図において、４Ｃは第１の入力ディスク、
１５Ｃは第１の出力ディスクであり、第１の入力ディス
ク４Ｃの円錐面４７ｃと第１の出力ディスク１５ｃの円
錐面４９ｃの傾斜方向は、第１図例の円錐面４７および
４９の傾斜方向と異なったものとなっている。そして、
これらの円錐面４７ｃおよび４９ｃによって形成される
トロイダルキャビティＣは出力軸２５側の反対側に向か
って拡がる形状となっている。

この第２図例においても、第１図例と同等の効果を得る
ことができる。

第３図は、この発明のさらに他の実施例の構成断面図で
ある。

同図において、３０は入力軸、３１は第１の入力ディス
ク、３２は第２の入力ディスク、３３はケーシング、３
７はローディングカムである。第１の入力ディスク３１
は入力軸３０の外周上に配置され、スラスト玉軸受３６
を介してケーシング３３に回転自在に支持されている。

また、第２の入力ディスク３２は後述する第２の出力軸
４６にニードルベアリング３９を介して回転自在に支持
されている。ローディングカム３７は入力軸３０と一体
となっており、二〇ローディングカム３７と第１の入力
ディスク３１との間にローディングカムローラ３８が配
置され、ローディングカム３７と第２の入力ディスク３
２との間にローディングカムローラ３８ａが配置されて
いる。

３４は内接球面盤（動力伝達部材）、４０は第１の出力
ディスク、４１は第２の出力ディスク、４５は出力ディ
スク４０と一体となった第１の出力軸である。そして、
内接球面盤３４の内周面は第１の入力ディスク３１と第
１の出力ディスク４０とに係合されている。また、第２
の出力ディスク４１はボールスプライン４４を介して第
２の出力軸４６に支持されている。この第２の出力ディ
スク４１の円錐面４１ａと第２の入力ディスク３２の円
錐面３２ａとは互いに対向するように配置されており、
この円錐面４１ａと３２ａとの間にパワーローラ（動力
伝達部材）４３が配置されている。なお、３５はラジア
ル玉軸受、４２はスラスト玉軸受である。

この第３図例は第１の入出力ディスク３１，４０、内接
球面盤３４によって構成される内接球面型無段変速機構
（第１の無段変速機構）と、第２の入出力ディスク３２
，４１．パワーローラ４３によって構成されるトロイダ
ル型無段変速機構（第２の無段変速機構）とを出力軸４
６と略同心円状に配置するものである。

上記構成において、入力軸３０が回転し、これに伴って
ローディングカム３７が回転すると、ローディングカム
ローラ３８，３８ａを介して、第１の入力ディスク３１
と第２の入力ディスク３２とに回転が伝達される。第１
の入力ディスク３１の回転は内接球面盤３４を介して第
１の出力ディスク４０ならびに第１の出力軸４５に伝達
される。

また、第２の入力ディスク３２の回転はパワーローラ４
３を介して第２の出力ディスク４１に伝達され、この第
２の出力ディスク４１の回転がボールスプライン４４を
介して第２の出力軸４６に伝達される。この場合、第１
の出力ディスク４０と第２の出力ディスク４１とはそれ
ぞれの変速比に応じて異なる回転数で回転させることが
できる。

上述のように、この第３図例によれば内接球面型無段変
速機構と、トロイダル型無段変速機構とを出力軸４６と
略同心円状に配置するようにしたので無段変速機の出力
軸４６の長手方向寸法を小さなものとすることができ、
この無段変速機を車両の車幅方向にレイアウトとして搭
載することができる。

また、１つの入力軸３０からの回転動力を２つの出力軸
４５．４６に分配するように構成したので、例えば自動
車に搭載した場合には、回転出力を前輪と後輪とに振り
分けることができる。

第４図は、この発明のさらに他の実施例の構成断面図で
あり、第１図例と同等なものには同一の符号を付しであ
る。

この第４図例の場合は、第２の出力軸２５の端部にサン
ギヤ２８が形成され、第１の出力軸２４の端部にインタ
ー六ルギャ２６が形成されている。

そして、２７はサンギヤ２８とインターナルギヤ２６と
に噛合するプラネタリギヤであり、このプラネタリギヤ
２７は合成出力軸２９と一体となっている。したがって
、第１の出力軸２４と第２の出力軸２５との合成出力が
合成出力軸２９に得られる。

この第４図例においても、第１図例と同様に第１の入出
力ディスク４ａおよび１５ａとを有する第１の無段変速
機構と第２の入出力ディスク４ｂおよび１５ｂとを有す
る第２の無段変速機構とを出力軸２５と略同心円状に配
置したので無段変速機の出力軸２５の長手方向寸法を小
さなものとすることかでき、この無段変速機を車両の車
幅方向にレイアウトして搭載することができる。

発明の効果 以上のように、この発明によれば、入力ディスクと、こ
の入力ディスクに対向して配置される出力ディスクと、
入力ディスクと出力ディスクとに係合しこれら入出力デ
ィスク間で動力伝達を行う動力伝達部材とを有する無段
変速機構を複数個備え、複数個の無段変速機構を略同心
円状に配置したので、無段変速機の上記同心円に直交す
る方向の長さ寸法を小さくすることができ、無段変速機
を車両の車幅方向にレイアウトして車両に搭載すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の構成断面図、第２図は
、この発明の他の実施例の構成断面図、第３図は、この
発明のさらに他の実施例の構成断面図、第４図は、この
発明のさらに他の実施例の構成断面図、第５図は従来例
の概略構成図である。 １．３０・・入力軸、２・・・ローディングカム、４ａ
、４ｂ、４ｃ、３１．３２−人力ディスク、１３．１３
ａ、１４．４３・・・パワーローラ（動力伝達部材）、
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、４０，４１・・・出力ディス
ク、 ２４゜ ２５゜ ２９゜ ４５゜ ・・・出力軸、 ３４・・・内接球面盤 （動力伝達部材） 外３る 第１ 図 １−−−−−　？Ｘｑｆ＃ ２−−−−一ローディ／りｑム ４ａ、４ｂ−−−；ｈ−ｆ１！”ｓ　ス’７１３．１４
−−−ハーワーローラ １５ａｊ５ｂ−−９：ｑ　’ｒ”イスク２４．２５−一
一出ｉ′ｙす膚 第２図 ５ｃ 上ぞデイスフ 第４図 ２６−−−−Ａ−ｙ外丁ルキイ ２７−−−−マ１？才り１１檜丁 ２８−−−−ザ７キャ ２９−−−−ヱＭ軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力ディスクと、この入力ディスクに対向して配
   置される出力ディスクと、入力ディスクと出力ディスク
   とに係合しこれら入出力ディスク間で動力伝達を行う動
   力伝達部材とを有する無段変速機構を複数個備え、複数
   個の無段変速機構を略同心円状に配置したことを特徴と
   する無段変速機。