JPH05187496A

JPH05187496A - 無段変速機

Info

Publication number: JPH05187496A
Application number: JP152492A
Authority: JP
Inventors: Yasunobu Jufuku; 康信寿福; Takehiro Tatara; 雄大多々良; Hiroyuki Ito; 裕之伊藤
Original assignee: NSK Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: NSK Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-01-08
Filing date: 1992-01-08
Publication date: 1993-07-27

Abstract

(57)【要約】【目的】無段変速機において、入力軸と出力軸とを同一
軸上に配置して、変速機全体をコンパクトな構造にする
ことである。【構成】入力軸と出力軸とを軸方向の一部において嵌合
関係にし、出力軸から直接出力を取り出すと共に、嵌合
部分内にスラスト軸受を介装して、動力伝達時に入力デ
ィスク及び出力ディスクに加わる反力をこのスラスト軸
受により受け止める。【効果】入力軸と出力軸とが同軸上に配置できるので、
無段変速機全体の構造がコンパクトになり、重量の低
下、製造コストの低減が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無段変速機、特に入力軸
と出力軸とが同一軸上に配置され、入力ディスク及び出
力ディスクの反力が共通の１つのスラスト軸受により受
け止められるように改良された無段変速機に関する。

【０００２】

【従来技術及びその課題】無段変速機は、一般に、入力
ディスクと出力ディスクとの間にパワーローラを配置
し、その揺動によって入力ディスク側及び出力ディスク
側の有効半径を変化させて、入力側の動力を無段階に変
速して出力側に伝達するものである。動力伝達時には入
力ディスクをパワーローラに向かって押圧するが、その
際入力ディスク及び出力ディスクはパワーローラから反
力を受ける。この反力をどのようにして受けとめるかは
無段変速機全体の構造にもかかわる問題である。図６に
従来例の１つとして実開昭６３−３０６５６号に開示さ
れた無段変速機を示す。図６において、軸100 上には入
力ディスク102 及び出力ディスク104 が何れも回転可能
に取り付けられ、両ディスク間にパワーローラ106 が配
置されている。ローディングカム108 の回転に基づくロ
ーディングカム110 の作用により入力ディスク102 がパ
ワーローラ106 に押しつけられ、入力ディスクの回転動
力がパワーローラ106 から出力ディスク104 に伝達され
る。この動力は入力軸100 と平行に配置された出力軸11
2 に固定された歯車114 に伝達され、出力軸112 から取
り出される。

【０００３】動力伝達時に入力ディスク102 に加わる右
方向の反力は、ローディングローラ110 、ローディング
カム108 及び入力軸100 を介して、入力軸100 を支承す
る軸受116 の内輪117 によって受けとめられる。一方、
出力ディスク104 に加わる左向きの反力はその延長部11
7 を介して軸受120 の内輪121 によって受けとめられ、
結局、前記軸受の外輪と軸受の内輪とが両軸受間の止め
輪を介して当接することにより前記反力を受け止め、反
力が外部に伝達されることはない。しかし、出力が最終
的に入力軸100 と平行に配置された出力軸112 から取り
出されるようになっているため、二軸構造となって、変
速機全体が大きくなると共に、重量が増加し、製造コス
トも増大する。本発明は、従来技術における欠点は、
入力軸100 が出力ディスク104 の筒状の延長部117 を貫
通して長く伸び（入力軸が内側で出力軸が外側とな
り）、出力軸から直接出力を取り出せないので、歯車11
2 を介して出力軸112 から取り出していることに起因す
ることに鑑みて、その欠点を解消すること、すなわち入
力軸と出力軸とを同一軸上に配置でき、動力伝達時に入
力ディスク及び出力ディスクに加わる反力がいずれも１
つのスラスト軸受によって受け止められるように改良、
工夫された無段変速機を提供することを目的としてなさ
れたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段、作用】上記目的を達成す
るために、本発明においては、筒状の入力軸１２、２０
と出力軸１６とを同軸上に配置し、入力軸と出力軸との
間に１つのスラスト軸受２８を介在させた。しかして、
動力伝達時に入力ディスク４０及び出力ディスク５０に
加わる反力は、入力軸又は出力軸を介して夫々前記スラ
スト軸受２８の内輪２９又は外輪３１によって受けとめ
ることとしたのである。

【０００５】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明がトロイダル
型無段変速機に適用された実施例につき説明する。トロ
イダル型無段変速機の断面図を示す図１において、入力
部１０には円板部材１２および環状部材２０から成る入
力軸が取り付けられ、出力部１４には出力軸１６が入力
軸と同軸上に位置するように結合されると共に、ハウジ
ング１８が出力軸１６の周りに配置されている。

【０００６】入力側から説明すると、入力部１０には円
板部材１２がスプライン嵌合され、これに隣接して環状
部材２０が配置されている。この環状部材２０はフラン
ジ部２１と、大円筒部２２と、小円筒部２３とからな
る。円板部材１２と環状部材２０とは、円板部材１２を
貫通した後、環状部材２０のフランジ部２１に螺合され
たボルト２４により一体的に結合されている。大円筒部
２２とハウジング１８との間には軸受２６が、また小円
筒部２３と出力軸との間には軸受２８が夫々介在されて
いる。軸受２８は、出力軸１６の自由端に螺合された予
圧ナット２５と、環状部材２０の大円筒部２２と、小円
筒部２３との間に介在されたアンギュラ（スラスト）軸
受であり、内輪２９が予圧ナット２５の端面に、外輪３
１が小円筒部２３の端面に夫々当接している。円板部材
１２及び環状部材２０からなる入力軸は、ハウジング１
８に対してラジアル軸受２６に支承されて回転可能であ
る。入力軸１２、２０と出力軸１６とはスラスト軸受２
８を介して相対回転可能である。

【０００７】環状部材２０の小円筒部２３に隣接して配
置された押圧部材３０は、フランジ部３１と、円筒部３
２とからなる。押圧部材３０と出力軸１６との間には軸
受３４が介装され、押圧部材３０と環状部材２０との間
にはスペーサ３６が介装され、さらに押圧部材３０はば
ね３８によって図１において右方向に付勢されている。
出力軸１６の根本部には入力ディスク４０及び出力ディ
スク５０が互いに対向して配置されている。入力ディス
ク４０は出力軸１６との間に介装された軸受４２に支承
されて出力軸１６の周りに回転可能である。これに対し
て、出力ディスク５０は出力軸１６にセレーション嵌合
されてこれと共に回転する。入力ディスク４０及び出力
ディスク５０は対向する面に夫々トロイダル形状のカム
面を有しており、双方のカム面により形成される空間内
に２つのパワーローラ組立体４２が配置されている。各
パワーローラ組立体４２は、トラニオン４３と、軸４４
と、軸受４５と、ローラ部４６とからなる。トラニオン
４３は軸４４を支持すると共に、図示しない支持構造に
よりハウジング１８に対して支持されている。ローラ部
４６はトラニオン４３に軸受４５を介して支持され、軸
４４の周りを回転可能となっている。

【０００８】トラニオン４３を支持する支持構造はパワ
ーローラ組立体４２を図１の紙面に垂直な軸の周りに揺
動させる。この時、一方のパワーローラ組立体４２は時
計方向に一定量回転し、他方のパワーローラ組立体４２
はこれと同一量だけ反時計方向に回転する。パワーロー
ラ組立体４２の回動に伴い、ローラ部４６と入力ディス
ク４０及び出力ディスク５０との当接部の有効半径は、
一方が減少し他方が増大するように変化する。前記押圧
部材３０と入力ディスク４０との間にはカムローラ５２
が配置されている。このカムローラ５２は押圧部材３０
及び入力ディスク４０に当接し、両者が相対回転するこ
とによりその軸方向長さを変化し、入力ディスク４０を
パワーローラ組立体４２に押しつけるように作用する。

【０００９】次に、上記実施例の作用について説明す
る。入力部１０からの駆動力により円板部材１２及び環
状部材２０即ち入力軸が回転されると、押圧部材３０も
これと一体的に回動する。その結果、押圧部材３０と入
力ディスク４０との間に相対回転が生じるので、ローデ
ィングカム５２の作用により入力ディスク４０がローラ
部４６に押圧されて回転し、ローラ部４６を介して出力
ディスク５０に回転が伝達される。図１に示す状態では
入力ディスク４０側の有効半径と出力ディスク５０側の
有効半径とが略同じ（変速比は略１対１）であり、出力
ディスク５０は入力ディスク４０と同じ速度で回転す
る。この状態から図１の上方のパワーローラ組立体４２
が反時計方向に、下方のパワーローラ組立体４２が時計
方向に夫々回転すると、入力ディスク４０側の有効半径
は小さくなり、出力ディスク５０側の有効半径は大きく
なるので、変速比は減速側に向かって無段階に変化す
る。出力ディスク５０が回転されると出力軸１６がこれ
と一体的に回転され、動力が出力部１４において取り出
される。

【００１０】ここで、動力伝達時に入力ディスク４０及
び出力ディスク５０に加わる反力について説明する。ロ
ーディングカム５２により入力ディスク４０をローラ部
４６に押しつけると、入力ディスク４０はローラ部４６
から図１において左向きの反力を受ける。この反力はロ
ーディングカム５２、押圧部材３０、環状部材２０の小
円筒部２３を介してスラスト軸受２８の外輪３１によっ
て受けとめられる。一方、出力ディスク５０はローラ部
４６から図１において右向きの反力を受け、この反力は
出力軸１６及び予圧ナツト２５を介してスラスト軸受２
８の内輪２９よって受けとめられる。このように入力デ
ィスク４０及び出力ディスク５０に作用する反力が何れ
もスラスト軸受２８に加わることになり、ハウジング１
８には作用しない。これは、入力軸１２、２０全体を筒
状にし、出力軸１６の先端をその中空部に嵌入したの
で、両者と同軸上に配置でき、これとの関連で、出力軸
１６から直接出力を取り出せるようにしたためである。

【００１１】次に、本発明の別の実施例を説明する。図
２に示した第２の実施例が上記第１の実施例と異なる点
は、上記環状部材２０に代えてプーリ６０を採用したこ
とにある。このプーリ６０は、ベルト６５がかけられる
溝部６２と、フランジ部６４と、大円筒部６６及び小円
筒部６８とからなる。本実施例のその他の部分は第１実
施例と同様である。本実施例では、プーリ６０により直
接駆動力を入力するようにしたので、第１実施例におけ
る円板部材１２等は不要である。尚、入力軸をプーリ６
０としたことに対応して、出力軸もプーリとしても良
い。図３に示す第３実施例が第２実施例と異なる点は、
出力が２本の出力軸１６及び７０から取り出されること
である。そのために、第１の出力軸１６と一体結合され
た入力ディスク５０に取り付けた歯車７２と、第２の出
力軸７０に取り付けた歯車７４とが互いに噛み合ってい
る。

【００１２】次に、上記第１実施例における入力軸と出
力軸との関係が反対になった実施例を示す。図４に示し
た第４実施例では、入力軸８０上に入力ディスク８３及
び出力ディスク８５が回転可能に取りつけられている。
入力軸８１の一端はハウジング１８との間に介装された
ラジアル軸受８７により回転可能に支承され、他端は後
述するスラスト軸受８９により回転可能に支承されてい
る。出力ディスク８５には筒状の出力軸８６が一体的に
結合され、ハウジング１８との間に介装されたラジアル
軸受８８により回転可能に支承されている。前記入力軸
８０の他端はこの筒状の出力軸８６の中空部に伸びてお
り、その端面と出力ディスク８５の端面との間にはスラ
スト軸受８９が介装されている。入力軸８０から入力さ
れる駆動力は、ローディングカム８１によりローラ８２
を介して入力ディスク８３に伝達され、パワーローラ８
４を介して出力ディスク８５に伝達され、出力ディスク
８５と一体の出力軸８６から出力部へ伝達される。その
際、入力ディスク８３に加わる左向きの反力はローラ８
３、カム８１及び出力軸８０を介してスラスト軸受８９
により受け止めら、出力ディスク８５に加わる右向きの
反力もスラスト軸受８９により受け止められる。

【００１３】図５に示した第５実施例は、出力側の構成
が上記第４実施例とは異なる。すなわち、出力ディスク
８５には環状の出力軸９７が結合部９５において一体的
に結合され、結合部及び出力軸はそれぞれハウジング１
８に対してラジアル軸受９６及び９９により支承されて
いる。入力軸９０は結合部９５及び出力軸９７を貫通し
て伸び、その先端の端面と出力軸９７の端面との間にス
ラスト軸受９３が介装されている。入力ディスク８３加
わる左向きの反力は上記第４実施例と同様に、ローラ８
３、カム８１及び入力軸８０を介してスラスト軸受９３
により受け止められ、一方出力ディスク８５に加わる右
向きの反力は結合部９５、出力軸９７を介してスラスト
軸受９３により受け止められる。なお、本発明は上記実
施例以外にも、その趣旨を損ねない範囲内で、適宜変
更、改良が可能であることは言うまでもない。

【００１４】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、動力伝達時に入力ディスクから反力を受ける入力軸
と、出力ディスクから反力を受ける出力軸とを同軸上に
配置すると共に、軸方向の一部において互いに嵌合関係
に構成し、入力軸の先端と出力軸のこれに対応する部分
との間、又は出力軸の先端と入力軸のこれに対応する部
分との間に１つのスラスト軸受を介装した。従って、動
力伝達時に両ディスクに加わる反力がこのスラスト軸受
により受け止められ、また無段変速機全体をコンパクト
な構造にでき、部品点数が減少し、製造コストが低減さ
れる。

【００１５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１施例を示す正面図（一部断面）で
ある。

【図２】本発明の第２施例を示す正面図（一部断面）で
ある。

【図３】本発明の第３実施例を示す正面図（一部断面）
である。

【図４】本発明の第４実施例を示す模式面である。

【図５】本発明の第５実施例を示す模式図である。

【図６】従来技術の一例を示す断面図である。

【主要部分の符合の説明】

１２、２０・・・・・・入力軸１６・・・・・・・・・・・・出力軸２８・・・・・・・・・・・・スラスト軸受４０・・・・・・・・・・・・入力ディスク５０・・・・・・・・・・・・出力ディスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤裕之神奈川県藤沢市藤が岡２−14−15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】その一端が入力部に連結された筒状の入力
軸１２、２０と、その一端が出力部に連結され、他端が前記入力軸の中空
部に伸び、前記入力軸と同軸上に配置された出力軸１６
と、該出力軸上に回転可能に取り付けられ、前記入力軸から
の駆動力を受けて回転する入力ディスク４０と、前記出力軸上に固定され、前記入力ディスクからパワー
ローラを介して伝達される駆動力により回転し、該駆動
力を前記出力軸に伝達する出力ディスク５０と、前記出力軸の他端と前記入力軸のこれに対応する部分と
の間に介装され、両軸の相対回転を許容する１つのスラ
スト軸受２８と、を含み、駆動力の伝達時に前記入力ディスクに加わる反
力は前記入力軸を介して前記スラスト軸受により受け止
められ、前記出力ディスクに加わる反力は前記出力軸を
介して前記スラスト軸受により受け止められる様になっ
ていることを特徴とする無段変速機。
【請求項２】その一端が出力部に連結された筒状の出力
軸８６と、その一端が入力部に連結され、他端が前記出力軸の中空
部に嵌入し、前記出力軸と同軸上に配置された入力軸８
０と、該入力軸上に回転可能に取り付けられ、前記入力軸から
駆動力を受けて回転する入力ディスク８３と、前記入力軸上に回転可能に取り付けられ、パワーローラ
を介して前記入力ディスクからの回転が伝達されるとと
もに、前記出力軸が一体的に結合された出力ディスク８
５と、前記出力軸の他端と前記入力軸のこれに対応する部分と
の間に介装された１つのスラスト軸受８９と、を含み、駆動力の伝達時に前記入力ディスクに加わる反
力は前記入力軸を介して前記スラスト軸受により受け止
められ、前記出力ディスクに加わる反力は前記出力軸を
介して前記スラスト軸受により受け止められる様になっ
ていることを特徴とする無段変速機。