JPH0526316A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

トロイダル型無段変速機

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JPH0526316A
JPH0526316A JP32127991A JP32127991A JPH0526316A JP H0526316 A JPH0526316 A JP H0526316A JP 32127991 A JP32127991 A JP 32127991A JP 32127991 A JP32127991 A JP 32127991A JP H0526316 A JPH0526316 A JP H0526316A
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discs
disc
transmission
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Osamu Sado
修 佐渡
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誠司 江崎
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H15/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
    • F16H15/04Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/06Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B
    • F16H15/32Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
    • F16H15/36Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
    • F16H15/38Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces
    • F16H2015/383Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces with two or more sets of toroid gearings arranged in parallel

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 一対の入出力ディスクとこれらのディスク間
に配置されたローラとをそれぞれ有する第1、第2変速
ユニットが同一軸上に並列配置されたトロイダル型無段
変速機において、上記各変速ユニットにおける一対の入
出力ディスク間に予圧を付与する場合に、当該変速機の
重量増加ならびに大型化を招くことのないようにする。 【構成】 第1、第2変速ユニット31,32における
各出力ディスク34a,34b間に入力ディスク33
a,33b同士を隣接配置し、これらの入力ディスク3
3a,33b間に、一方の入力ディスク33bをそのデ
ィスク側変速ユニット32における出力ディスク34b
に押し付ける皿バネ61と、該皿バネ61による付勢反
力を受けて他方の入力ディスク33aをそのディスク側
の変速ユニット31における出力ディスク34aに押し
付ける連結部材60とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はトロイダル型無段変速
機、特に、一対の入出力ディスクと、これらのディスク
間に配置されて両ディスクに接して回転し、且つ傾動可
能とされて傾動角度に応じて入力ディスクの回転を無段
階に変速して出力ディスクに伝達するローラとをそれぞ
れ備えた第1変速ユニットと第2変速ユニットとが同一
軸上に配置されたトロイダル型無段変速機に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車に搭載される変速機として、エン
ジンの回転を無段階に変速して出力軸に伝達可能なトロ
イダル型無段変速機が知られており、例えば特開平1−
216160号公報においては、一対の入出力ディスク
と、これらのディスク間に配置されて両ディスクに接し
て回転し、且つ傾動可能とされて傾動角度に応じて入力
ディスクの回転を無段階に変速して出力ディスクに伝達
するローラとをそれぞれ備えた第1トロイダル変速機構
と第2トロイダル変速機構とを同一軸上に配置したトロ
イダル無段変速機が開示されている。そして、各変速機
構における入出力ディスク間の滑りを防止するために、
これらのディスク間に予圧を作用させる予圧手段として
の皿バネと、各入力ディスクに入力される伝達トルクの
大きさに比例した押付力でこれらの入力ディスクをそれ
ぞれ各出力ディスクに押し付けるための押圧手段とが、
各変速機構の外側位置にそれぞれ配置されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、同軸上に第
1、第2の各トロイダル変速機構が並列配置された上記
トロイダル無段変速機においては、一方のトロイダル変
速機構の外側に配置された予圧手段としての皿バネによ
りその変速機構に予圧が付与されると共に、この皿バネ
の付勢反力が軸部材を介して他方のトロイダル変速機構
に作用するように構成されており、このため、上記皿バ
ネの付勢反力を他方のトロイダル変速機構に作用させる
ために、同軸上に並列配置された一方のトロイダル変速
機構における外側の入力ディスクから他方のトロイダル
変速機構における外側の入力ディスクに至る長尺の軸部
材が必要となって、変速機の重量が増加すると共に、そ
の全体が大型化することになる。
【0004】そこで本発明は、一対の入出力ディスクと
これらのディスク間に配置されたローラとをそれぞれ有
する第1、第2変速ユニットが同一軸上に並列配置され
たトロイダル型無段変速機において、上記各変速ユニッ
トにおける一対の入出力ディスク間に予圧を付与する場
合に、当該変速機の重量増加ならびに大型化を招くこと
のないようにすることことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【0006】まず、本願の請求項1に係る発明(以下、
第1発明という)は、一対の入出力ディスクと、これら
のディスク間に配置されて両ディスクに接して回転し、
且つ傾動可能とされて傾動角度に応じて入力ディスクの
回転を無段階に変速して出力ディスクに伝達するローラ
とをそれぞれ備えた第1変速ユニットと第2変速ユニッ
トとが同一回転軸上に配置されたトロイダル型無段変速
機において、上記第1、第2変速ユニットにおける入力
ディスク同士もしくは出力ディスク同士を隣接して軸方
向に移動可能に配置すると共に、隣接配置された両ディ
スク間に設けられて一方のディスクをそのディスク側の
変速ユニットにおける相手方ディスクに押し付け、且つ
他方のディスクをそのディスク側の変速ユニットにおけ
る相手方ディスクに押し付ける付勢手段を設けたことを
特徴とする。
【0007】また、本願の請求項2に係る発明(以下、
第2発明という)は、上記第1発明と同様のトロイダル
型無段変速機において、第1、第2変速ユニットにおけ
る各出力ディスク間に入力ディスク同士を隣接して軸方
向に移動可能に配置し、且つこれらの入力ディスク間に
上記第1発明と同様の付勢手段を設けたことを特徴とす
る。
【0008】更に、本願の請求項3に係る発明(以下、
第3発明という)は、上記第2発明の構成に加えて、各
入力ディスクにその径方向の外側より動力を伝達する動
力伝達機構を設けたことを特徴とする。
【0009】更にまた、本願の請求項4に係る発明(以
下、第4発明という)は、上記第2発明の構成に加え
て、上記第1、第2変速ユニットにおける一方の出力デ
ィスクの側部に位置する回転軸上に設けられて該出力デ
ィスクの入力ディスクより離反する方向への移動を規制
する位置決め部材と、上記第1、第2変速ユニットにお
ける他方の出力ディスクの側部に設けられて該出力ディ
スクもしくは一方の出力ディスクを軸方向に移動させて
上記位置決め部材との間で両出力ディスクを挟み付ける
ことにより上記付勢手段の付勢力を調整する付勢力調整
手段を設けたことを特徴とする。
【0010】また、本願の請求項5に係る発明(以下、
第5発明という)は、上記第3発明の構成に加えて、上
記第4発明と同様の付勢力調整手段を設けたことを特徴
とする。
【0011】更に、本願の請求項6に係る発明(以下、
第5発明という)は、上記第4、第5発明における付勢
手段を皿バネとしたことを特徴とする。
【0012】
【作用】第1発明によれば、隣接配置された各入力ディ
スクもしくは各出力ディスク間に予圧手段としての皿バ
ネ等の付勢部材が配置され、この付勢部材により各入力
ディスクもしくは各出力ディスクがそれぞれの変速ユニ
ットにおける相手側ディスクに押圧され、これにより、
第1、第2変速ユニットにおける一対の入出力ディスク
間に所要の予圧が付与されることになるのであるが、こ
の場合、上記付勢部材が、隣接配置された各入力ディス
クもしくは各出力ディスク間に配置されているので、該
付勢部材全体の軸方向寸法が短縮されると共に、従来技
術のように、同軸上に並列配置された一方のトロイダル
変速機構の外側に予圧手段を設け、この予圧手段の付勢
反力を他方のトロイダル変速機構に作用させる場合のよ
うに、一方の変速機構における外側の入力ディスクから
他方の変速機構における外側の入力ディスクに至る長尺
の軸部材が不要となって、当該変速機の軽量化ならびに
小型化を達成することが可能となり、その全体がよりコ
ンパクトに構成されることになる。
【0013】また、第2、第3発明によれば、第1、第
2変速ユニットにおける各出力ディスク間に入力ディス
ク同士が隣接配置され、且つこの隣接配置された入力デ
ィスク間に付勢部材が配置されているので、上記第1発
明と同様に、該付勢部材全体の軸方向寸法が短縮される
と共に、長尺の軸部材が不要となって、当該変速機の軽
量化ならびに小型化を達成することが可能となり、その
全体がよりコンパクトに構成されることになる。
【0014】ところで、この種のトロイダル型無段変速
においては、入力ディスクに入力される伝達トルクの大
きさに比例した押付力を入出力ディスク間に付与するた
めの押圧手段が設けられ、この押圧手段により入力ディ
スクを出力ディスク側に押しつけることが安定した変速
特性を得る上で好ましいのであるが、例えば、従来技術
のように、同軸上に並列配置された2組のトロイダル変
速機構における各出力ディスク同士を隣り合わせに配置
し、その外側に各入力ディスクを配置すると共に、外側
に配置された一方の入力ディスクの側部に上記押圧手段
を設けた場合には、この押圧手段による押圧力を他方の
入力ディスク側に作用させるために、一方の入力ディス
クから他方の入力ディスクに至る長尺の軸部材が必要と
なって、変速機全体の重量増加ならびに大型化を招くこ
とになる。これに対して、第2、第3発明によれば、第
1、第2変速ユニットにおける各出力ディスク間に入力
ディスク同士が隣接配置されているので、これらの隣接
部位に押圧手段を配置するだけで良く、上記のように各
出力ディスクを挟んで離反して配置された双方の入力デ
ィスクに押圧力を作用させるための長尺の軸部材が不要
となり、これにより、当該変速機の全体をより一層コン
パクトに構成することができる。
【0015】更に、上記第2、第3発明のように、各出
力ディスク間に入力ディスク同士が配置されている構成
において、これらの入力ディスクに該入力ディスクを支
持す軸部材より動力を伝達する場合には、該軸部材と平
行に出力ディスクからの出力を取り出すための出力取出
軸が必要となり、しかも、この出力取出軸に各出力ディ
スクからの出力を伝達するためのそれぞれの動力伝達機
構が必要となり、このため、動力伝達経路が複雑化する
と共に変速機の全体が大型化することになるのである
が、第3発明によれば、入力ディスクが該ディスクの径
方向の外側より動力を伝達する動力伝達機構により駆動
されるように構成されているので、入出力ディスクを支
持する軸部材に各出力ディスクの出力を取り出すことが
可能となり、これにより、動力伝達経路の構成が簡素化
されると共に、変速機の大型化が防止されることにな
る。
【0016】また、第4、第5発明においては、第1、
第2変速ユニットにおける各出力ディスクを位置決め部
材との間で挟み付ける付勢力調整手段が設けられている
ので、該調整手段による両出力ディスク間の挟み付け力
を調整することにより、該両出力ディスク間に配置され
た各入力ディスクの付勢手段に対する押付状態が変化
し、これにより、該付勢部材の押付力が変化することに
なって、その押付力を可変調整することが可能となる。
【0017】特に、第6発明においては、付勢手段が皿
バネとされており、この皿バネを所定量変形させること
より各入力ディスクを出力ディスクに押し付けるのであ
るが、この皿バネは、変形初期においては、その変形量
の増加に伴ってバネ常数が漸次増大すると共に、所定の
変形量に達したのちは、比較的広範囲の変形領域におい
てバネ定数が略一定に維持されて安定したバネ機能を発
揮するというバネ特性を有する。従って、付勢手段とし
て皿バネを使用することにより、その変形量を付勢力調
整手段により調整して各入力ディスクに所要の押付力を
作用させる場合において、上記付勢力調整手段による出
力ディスクの軸方向への移動量を容易に調整することが
できる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0019】図1は、本発明に係るトロイダル型無段変
速機を備えた車両の動力伝達系を示す全体概略構成図で
あって、この車両1は、エンジン2の出力軸2aに連結
されてトルク増大作用を行うトルクコンバータ3と、こ
のトルクコンバータ3の出力が伝達される減速装置とし
ての遊星歯車機構10と、上記エンジン2の回転が入力
されてその回転を無段階に変速可能なトロイダル型無段
変速機30とを有し、上記遊星歯車機構10もしくはト
ロイダル型無段変速機30の出力、あるいはその両者の
出力が出力軸4に伝達され、これにより、左右の後輪
(図示せず)が回転駆動されるようになっている。
【0020】上記トルクコンバータ3は、エンジン2の
出力軸2aに連結されたケーシング3aと一体のポンプ
3bと、このポンプ3bに対向配15置されて該ポンプ
3bにより作動油を介して駆動されるタービン3cと、
該タービン3cと上記ポンプ3bとの間に介設されてト
ルク増大作用を行うステータ3dとを有し、上記タービ
ン3cと一体回転するタービンシャフト3eと、該ター
ビンシャフト3eに外嵌され、且つ一端に上記ステータ
3dがワンウェイクラッチ3fを介して連結されて変速
機ケーシング5に一体とされた第1中空シャフト3gと
が上記遊星歯車機構10に連結されている。更に、上記
第1中空シャフト3gに外嵌され、且つ一端がケーシン
グ3aに連結された第2中空シャフト3hの軸端部に
は、オイルポンプ6が設けられており、このオイルポン
プ6がケーシング3aを介して上記エンジン2により駆
動されるようになっている。
【0021】そして、上記遊星歯車機構10は、上記タ
ービンシャフト3eと同軸上に直列配置された第1遊星
歯車機構11および第2遊星歯車機構12を有し、エン
ジン2側に配置された第1遊星歯車機構11が後退用と
され、また、第2遊星歯車機構12が前進用とされてお
り、上記第1遊星歯車機構11は、シングルピニオン式
とされて、上記タービンシャフト3eに結合されたサン
ギヤ13を有し、該サンギヤ13に噛合するピニオン1
4を回転自在に支持するキャリア15が上記第1中空シ
ャフト3gに結合され(変速機ケーシング5に固定)、
更に、上記ピニオン14に噛合するリングギヤ16がリ
バースクラッチ17を介してタービンシャフト3eと同
一軸線上に配置された上記出力軸4に連結されている。
【0022】一方、上記第2遊星歯車機構12は、ダブ
ルピニオン式とされ、インナピニオン18が上記第1遊
星歯車機構のピニオン14と一体化されていると共に、
該第1遊星歯車機構11のサンギヤ13が第2遊星歯車
機構12のサンギヤに共用されている。また、上記イン
ナピニオン18とアウタピニオン19とを固定支持する
キャリア20は、上記第1遊星歯車機構11のキャリア
15と一体化されて第1中空シャフト3gを介して変速
機ケーシング5に固定されている。
【0023】更に、この第2遊星歯車機構12を構成す
るリングギヤ21は、フォワードクラッチ22およびワ
ンウェイクラッチ23を介して上記出力軸4に連結され
ており、上記リバースクラッチ17とフォワードクラッ
チ22とは、前後進切換装置を構成するものであり、リ
バースクラッチ17が締結されたときには、タービンシ
ャフト3eの出力が第1遊星歯車機構11を介して上記
出力軸4に伝達され、これにより、左右の後輪が後退方
向に回転駆動されるようになっており、また、フォワー
ドクラッチ22が締結されたときには、上記タービンシ
ャフト3eの出力が第2遊星歯車機構12を介して上記
出力軸4に伝達され、これにより、左右の後輪が前進方
向に回転駆動されるようになっている。
【0024】次に、上記トロイダル型無段変速機30の
構成について、更に詳しく説明すると、このトロイダル
型無段変速機30は、図1および図2に示すように、上
記出力軸4上にそれぞれ配置された第1変速ユニット3
1と第2変速ユニット32とを有し、これらの各変速ユ
ニット31,32は同様の構成とされており、上記第1
変速変速ユニット31は、出力軸4に対して回転自在に
設けられた入力ディスク33aと、該入力ディスク33
aに対向配置されて出力軸4と一体回転する出力ディス
ク34aと、該出力ディスク34aと上記入力ディスク
33a間に配置されて両ディスクに接して回転し、且つ
傾動可能とされた一対のローラ35,35とを有する。
また、上記第2変速ユニット32も第1変速ユニット3
1と同様に、出力軸4に対して回転自在に設けられた入
力ディスク33bと、該入力ディスク33bに対向配置
されて出力軸4と一体回転する出力ディスク34bと、
該出力ディスク34bと上記入力ディスク33b間に配
置されて両ディスクに接して回転し、且つ傾動可能とさ
れた一対のローラ35,35とを有する。
【0025】そして、図2に示すように、上記第1、第
2変速ユニット31,32における各出力ディスク34
a,34bが、出力軸4に対してそれぞれスプライン嵌
合され、且つ第1変速ユニット31における出力ディス
ク34aが、例えば、2つ割りまたはスナップリング形
状とされて出力軸4に嵌合されたリング状の位置決め部
材36により位置決めされた状態でベアリング37aを
介して変速機ケーシング5に対して回転自在に支持され
ている。また、第2変速ユニット32における出力ディ
スク34bが、上記出力軸4に一体的に形成された拡径
部4aと変速機ケーシング5との間に設けられて該出力
軸4を回転自在に支持するベアリング37bにより位置
決めされていると共に、上記各出力ディスク34a,3
4b間において第1、第2変速ユニットにおける各入力
ディスク33a,33bが隣接配置されている。
【0026】更に、上記第1、第2変速ユニット31,
32における各入力ディスク33a,33b間には、こ
れらの入力ディスク33a,33bに対して相対回転可
能とされた中間ディスク38が配置され、この中間ディ
スク38と各入力ディスク33a,33bとの間に複数
のローディングカム39…39がそれぞれ介装されてお
り、これらの各カム39は、中間ディスク38と各入力
ディスク33a,33bとが相対回転したときに、各入
力ディスク33a,33bを各出力ディスク34a,3
4b側に押し付ける押圧力を発生させる機能を有し、上
記エンジン2より各入力ディスク33a,33bに入力
される入力トルクが大きくなる程、各カム39による各
入力ディスク33a,33bに対する押付力が増大する
ようになっている。
【0027】一方、上記中間ディスク38を介して各入
力ディスク33a,33bにエンジン2の出力を入力す
るための入力軸40が上記出力軸4と平行に配置されて
おり、この入力軸40の一端には第1ギヤ41が一体的
に取り付けられており、該第1ギヤ41がアイドルギヤ
42に噛合され、更に、このアイドルギヤ42が、動力
伝達経路切換クラッチ43を介して上記第2中空シャフ
ト3hに接続される出力ギヤ44に噛合されていると共
に、上記入力軸40の他端には、上記中間ディスク38
と一体的に設けられた入力ギヤ45に噛合する第2ギヤ
46が一体的に設けられている。これにより、上記動力
伝達経路切換クラッチ43が締結された場合には、エン
ジン2の出力が入力軸40を介してトロイダル型無段変
速機30における第1、第2変速ユニット31,32を
構成する各入力ディスク33a,33bにそれぞれ入力
され、図1に示すように、各ローラ35,35の傾動角
度に応じた所定の変速比で各入力ディスク33a,33
bの回転が変速されて各出力ディスク34a,34bに
伝達されるようになっている。
【0028】なお、本実施例においては、図2に示すよ
うに、第1変速ユニット31における出力ディスク34
aに、上記遊星歯車機構10の一部を構成するワンウェ
イクラッチ23の一端がスプライン嵌合されており、従
って、上記遊星歯車機構10におけるフォワードクラッ
チ22を締結し、且つリバースクラッチ17を解放する
と共に、上記動力伝達経路切換クラッチ43を締結した
場合には、エンジン2の出力が遊星歯車機構10および
トロイダル型無段変速機30を介して出力軸4に出力さ
れることになる。この場合、上記ワンウェイクラッチ2
3は、エンジン2の回転が後輪側より大きいときにロッ
ク状態とされ、これにより、発進時等のように大きなト
ルクが要求される場合には、エンジン2の出力がトルク
コンバータ3により増大されて出力軸4に出力されるこ
とになる。
【0029】また、定常走行時には、上記ワンウェイク
ラッチ23がフリー状態とされて、エンジン2の出力が
上記トロイダル型無段変速機30により走行状態に応じ
て変速されて出力軸4に出力されることになる。
【0030】更に、後退時には、上記リバースクラッチ
17が締結され、且つフォワードクラッチ22が解放さ
れると共に、動力伝達経路切換クラッチ43が解放され
ることになって、エンジン2の出力が遊星歯車機構10
により減速されて出力軸4に出力されるようになってい
る。
【0031】ここで、上記トロイダル型無段変速機30
を構成する第1、第2変速ユニット31,32における
各一対のローラ35,35をそれぞれ傾動させるための
油圧機構について説明する。なお、第1変速ユニット3
1側と第2変速ユニット32側とは同様の構成とされて
おり、従って、第2変速ユニット32側の油圧機構につ
いて説明し、第1変速ユニット側については説明を省略
する。即ち、図3に示すように、上記第2変速ユニット
32には、各ローラ35をそれぞれ回転自在に支持する
各ローラ35毎のローラ支持部材としての一対の第1、
第2トラニオン47a,47bが設けられており、これ
らのトラニオン47a,47bに偏心軸48a,48b
を介して各ローラ35がそれぞれ回転自在に支持されて
いると共に、各トラニオン47a,47bには、上記出
力軸4と直交する方向に延長された軸部材49a,49
bがそれぞれ一体的に取り付けられている。
【0032】更に、変速機ケーシング5および該ケーシ
ング5と一体の仕切壁部5aには、一対の支持部材5
0,51がそれぞれ取り付けられており、これらの支持
部材50,51に上記第1、第2トラニオン47a,4
7bの上下両端部がそれぞれ球面軸受52…52により
回動自在に支持されていると共に、上記各軸部材49
a,49bの下端が、仕切壁部5aの下面に固定された
アッパハウジング5cを貫通して、該アッパハウジング
5cの下面に固定されたロアハウジング5dにベアリン
グ53,53を介して回転自在に支持されている。
【0033】そして、上記仕切壁部5aには、各トラニ
オン47a,47b毎の油圧シリンダ54,54がそれ
ぞれ設けられており、各油圧シリンダ54は、仕切壁部
5aと一体の隔壁部5bにより一対の油圧室55a,5
5bに分割され、各油圧室55a,55b内にそれぞれ
ピストン56a,56bが内装されており、一方のピス
トン56bの内周部が、上記軸部材49a,49bと所
定の間隙を隔てた状態で隔壁部5bを越えて他方の油圧
室55a側に延長されており、この延長部56b′に他
方のピストン56aの内周部が支持されている。そし
て、一方のピストン56aにより各トラニオン47a,
47bが押圧されると共に、他方のピストン56bによ
り各軸部材49a,49bと一体のフランジ部57,5
7が押圧されるようになっている。
【0034】従って、上記油圧室55a,55bのいず
れか一方に油圧が導入された場合には、各トラニオン4
7a,47bないし各軸部材49a,49bが軸方向、
即ち、図3の上下方向に移動され、これにより、各トラ
ニオン47a,47bに回転自在に支持された各ローラ
35,35と入出力ディスク33b,34bとの接触点
が変化し、該ローラ35,35が傾動がされ、これに伴
って、各トラニオン47a,47bが回動するようにな
っている。
【0035】次に、本発明の特徴部分である上記第1、
第2変速ユニット31,32における一対の入出力ディ
スク33a,34aおよび33b,34bに対して予圧
を付与するための機構について詳しく説明すると、図
2,4に示すように、上記第1、第2変速ユニット3
1,32における隣接配置された各入力ディスク33
a,33b間には、出力軸4に遊嵌合され、且つ両端部
が各入力ディスク33a,33bの背面に当接した状態
でこれらの入力ディスク33a,33bとスプラインさ
れた連結部材60が配置されてると共に、この連結部材
60には軸径方向に突出する環状の突出部60aが一体
的に形成されており、この突起部60aと上記第2変速
ユニット32における入力ディスク33bとの間に予圧
手段としての皿バネ61が介装されており、この皿バネ
61が、一方の入力ディスク33bの背面に当接して該
入力ディスク33bを出力ディスク34b側に押圧する
と共に、該皿バネ61の付勢反力が上記連結部材60に
作用し、この連結部材により他方の入力ディスク33a
が出力ディスク34a側に押圧されることにより、各変
速ユニット31,32における一対の入出力ディスク3
3a,34aおよび33b,34b間に予圧が付与され
るようになっている。
【0036】上記の構成によれば、隣接配置された各入
力ディスク33a,33b間に皿バネ61および該皿バ
ネ61の付勢反力を受ける連結部材60が配置され、こ
れらにより各入力ディスク33a,33bがそれぞれの
変速ユニットにおける出力ディスク34a,34bに押
圧され、これにより、第1、第2変速ユニットにおける
一対の入出力ディスク33a,34aおよび33b,3
4b間に所要の予圧が付与されることになるのである
が、この場合、上記連結部材60および皿バネ61が隣
接配置された各入力ディスク33a,33b間に配置さ
れているので、該連結部材60ないし皿バネ61の全体
の軸方向寸法が短縮されると共に、従来のように、上記
第1変速ユニット31もしくは第2変速ユニット32の
いずれか一方の外側に予圧手段を設ける場合のように、
該予圧手段の付勢反力を他方の変速ユニットに作用させ
るために、一方の変速ユニットにおける外側のディスク
から他方の変速機構における外側のディスクに至る長尺
の軸部材が不要となって、当該変速機30の軽量化なら
びに小型化を達成することが可能となり、その全体をよ
りコンパクトに構成することができる。
【0037】ところで、この種のトロイダル型無段変速
においては、上記ローディングカム39により各入力デ
ィスク33a,33bを出力ディスク34a,34b側
に押し付けることが安定した変速特性を得る上で好まし
いのであるが、本実施例においては、各出力ディスク3
4a,34b間に入力ディスク33a,33b同士が隣
接配置され、これらの隣接部位にローディングカム39
が配置されているので、例えば、同軸上に並列配置され
た2組のトロイダル変速機構における各出力ディスク同
志を隣り合わせに配置し、その外側に各入力ディスクを
配置すると共に、外側に配置された一方の入力ディスク
の側部に上記押圧手段を設ける場合のように、この押圧
手段としてのローディングカムによる押圧力を他方の入
力ディスク側に作用させるために、一方の入力ディスク
から他方の入力ディスクに至る長尺の軸部材が不要とな
り、これにより、当該変速機30の全体をより一層コン
パクトに構成することができる。
【0038】また、各入力ディスク33a,33bが出
力軸4と平行に配置された入力軸40から伝達されるエ
ンジン2の出力により駆動されるように構成されている
ので、各入出力ディスク33a,34aおよび33b,
34bを支持する軸部材としての出力軸4に各出力ディ
スク34a,34bの出力を取り出すことが可能とな
り、各出力ディスク34a,34b間に各入力ディスク
33a,33bが配置されている構成において、これら
の入力ディスク33a,33bに該入力ディスクを支持
する軸部材より動力を伝達する場合のように、該軸部材
と平行に出力ディスク34a,34bからの出力を取り
出すための新たな出力取出軸ないし該取出軸に各出力デ
ィスク34a、34bからの出力を伝達するためのそれ
ぞれの動力伝達機構が不要となり、これにより、動力伝
達経路の構成が簡素化されると共に、変速機30の大型
化が防止されることになる。
【0039】なお、上記連結部材60と第1変速ユニッ
ト31における入力ディスク33aとを一体的に形成し
ても良い。また、本実施例においては、図2に示すよう
に、入力ディスク33a,33b同士が各出力ディスク
34a,34b間に隣接配置されているのであるが、本
実施例における各入力ディスク33a,33bを出力デ
ィスクとし、また各出力ディスク34a,34bを入力
ディスクとして構成することも可能である。この場合、
図2に鎖線で示すように、外側に配置された入力ディス
ク34a,34bに一体に入力ギヤ62,62を形成
し、且つ上記実施例と同様の入力軸40に上記各入力ギ
ヤ62,62と噛合するギヤ63,63をそれぞれ設け
ることにより、各入力ディスク34a,34bにエンジ
ン2の出力が伝達されることになる。
【0040】また、図5に示すように、各入力ディスク
33a,33b間に配置されてそれぞれにスプライン嵌
合される連結部材60′の一端に、軸径方向に拡径され
たフランジ部60a′を一体的に形成すると共に、この
フランジ部60a′と対向して一方の入力ディスク33
bの背面に環状凹部33b′を設け、この環状凹部33
b′に皿バネ61′を収納するようにしても良い。この
場合には、上記環状凹部33b′の径方向寸法を適宜に
設定することにより、該凹部33b′に収納される皿バ
ネ61′と各ローディングカム39との干渉を回避しな
がら該皿バネ61′の直径を自由に調整することがで
き、これにより、該皿バネ61′のバネ力を可変するこ
とが可能となって予圧の設定自由が一段と向上すると共
に、上記環状凹部33b′が形成された入力ディスク3
3bについては、その全体重量を軽減することが可能と
なる。なお、この実施例においても、上記連結部材6
0′と入力ディスク33aとを一体的に形成しても良
い。
【0041】また、図6は上記第1実施例における皿バ
ネ61もしくは第2実施例における皿バネ61′の押付
力を調整する付勢力調整手段の一実施例を図3における
B−B線に沿った断面で示すものであり、この実施例に
おいては、上記第1実施例と同様の構成部材について
は、同一の符号を用いて説明する。この実施例において
は、上記第1実施例と同様に、出力軸4上に第1変速ユ
ニット31と第2変速ユニット32とが並列配置されて
いると共に、各ユニット31,32における出力ディス
ク34a,34b間に各入力ディスク33a,33bが
配置されており、各変速ユニット31,32におけるロ
ーラ35,35を支持する各一対の第1,第2トラニオ
ン47a,47b(一方のみ図示)の両端部が支持部材
50,51により支持されている。
【0042】そして、上記第1変速ユニット31の出力
ディスク34aの端部における出力軸4上に、上記第1
実施例と同様のリング状の位置決め部材36が嵌合され
ており、この位置決め部材36により上記出力ディスク
34aの入力ディスク33aより離反する方向への移動
が規制されるようになっている。一方、上記第2変速ユ
ニット32の出力ディスク34bの端部における出力軸
4上には、該出力ディスク34bを変速機ケーシング5
に対して回転自在に支持するベアリング37bに当接し
た状態で付勢力調整手段としてのナット部材62が螺合
されており、該ナット部材62を締め付けることによ
り、出力軸4と共に上記第1変速ユニット31における
出力ディスク34aが軸方向に移動するようになってい
る。
【0043】更に、上記ナット部材62の端面には、図
6,7に示すように、軸方向に突出する環状部62aが
形成されていると共に、該環状部62aに周方向等間隔
に複数のスリット62b…62bが形成されている。ま
た、上記出力軸4にはピン部材63を嵌合する嵌合孔4
aが形成されており、上記ナット部材62を締めつけた
状態で該ナット部材62に形成されたスリット62bの
1つに係止させた状態で、嵌合孔4aにピン部材63を
挿通することによりナット部材62の廻り止めを図るよ
うになっている。
【0044】また、上記変速機ケーシング5と一体の仕
切壁部5aおよびアッパハウジング5cには、所定の間
隙64が形成されており、上記ナット部材62の締めつ
け時における各入力ディスク33a,33b間の間隔L
を測定し得るようになっている。
【0045】上記の構成によれば、ナット部材62を回
転させることにより出力軸4と共に第1変速ユニット3
1における出力ディスク34aが軸方向に移動すること
になって、両出力ディスク34a,34b間に配置され
た各入力ディスク33a,33bの皿バネ61に対する
押付状態が変化し、これにより、該皿バネ61の押付力
が変化することになって、その押付力を可変調整するこ
とができる。
【0046】特に、上記皿バネ61は、図8に示すよう
に、変形初期においてはその変形量の増加に伴ってバネ
常数が漸次増大すると共に、所定の変形量に達したのち
は、比較的広範囲の変形領域においてバネ定数が略一定
に維持されて安定したバネ機能を発揮するというバネ特
性を有する。従って、上記ナット部材62を締め付けて
各入力ディスク33a,33b間の間隔Lを調整するこ
とにより、皿バネ61の押付力を調整する場合におい
て、上記ナット部材62による出力ディスクの軸方向へ
の移動量を容易に調整することができる。
【0047】
【発明の効果】以上のように、第1発明によれば、隣接
配置された各入力ディスクもしくは各出力ディスク間に
付勢部材が配置されているので、該付勢部材全体の軸方
向寸法が短縮されると共に、従来のように長尺の軸部材
が不要となって、当該変速機の軽量化ならびに小型化を
達成することが可能となり、その全体をよりコンパクト
に構成することができる。
【0048】また、第2、第3発明によれば、上記第1
発明と同様に、付勢部材全体の軸方向寸法が短縮される
と共に、長尺の軸部材が不要となって、当該変速機の軽
量化ならびに小型化を達成することが可能となり、その
全体がよりコンパクトに構成されると共に、隣接配置さ
れた各入力ディスク間に第1、第2変速ユニットにおけ
る一対の入出力ディスク間に押付力を付与するための押
圧手段を配置することが可能となり、例えば、同軸上に
並列配置された2組のトロイダル変速機構における各出
力ディスク同志を隣り合わせに配置し、その外側に各入
力ディスクを配置すると共に、外側に配置された一方の
入力ディスクの側部に上記押圧手段を設ける場合のよう
に、該押圧手段による押圧力を他方の入力ディスク側に
作用させるために、一方の入力ディスクから他方の入力
ディスクに至る長尺の軸部材が不要となり、これによ
り、当該変速機の全体をより一層コンパクトに構成する
ことができる。
【0049】更に、第3発明によれば、入力ディスクが
該ディスクの径方向の外側より動力を伝達する動力伝達
機構により駆動されるように構成されているので、入出
力ディスクを支持する軸部材に各出力ディスクの出力を
取り出すことが可能となり、各出力ディスク間に各入力
ディスクが配置されている構成において、これらの入力
ディスクに該入力ディスクを支持する軸部材より動力を
伝達する場合のように、該軸部材と平行に出力ディスク
からの出力を取り出すための新たな出力取出軸ないし該
取出軸に各出力ディスクからの出力を伝達するためのそ
れぞれの動力伝達機構が不要となり、これにより、動力
伝達経路の構成が簡素化されると共に、変速機全体の大
型化が防止されることになる。
【0050】また、第4、第5発明においては、調整手
段による両出力ディスク間の挟み付け力を調整すること
により、該両出力ディスク間に配置された各入力ディス
クの付勢手段に対する押付状態が変化し、これにより、
該付勢部材の押付力が変化することになって、その押付
力を可変調整することができる。
【0051】特に、第6発明においては、付勢手段とし
て、所定の変形量に達したのちは、比較的広範囲の変形
領域においてバネ定数が略一定に維持されて安定したバ
ネ機能を発揮するというバネ特性を有する皿バネが使用
されているので、その変形量を、付勢力調整手段により
出力システムを移動させて調整して各入力ディスクに所
要の押付力を作用させる場合において、上記付勢力調整
手段による出力ディスクの軸方向への移動量を容易に調
整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るトロイダル型無段変速機を備え
た車両の動力伝達系を示す全体概略構成図。
【図2】 第1、第2変速ユニットの構成ならびに配設
状態を示す要部拡大断面図。
【図3】 図2におけるAーA線よりみたトロイダル型
無段変速機の要部拡大断面図。
【図4】 第1、第2変速ユニット間に設けられる予圧
手段の構成を示す要部拡大断面図。
【図5】 予圧手段の他の実施例を示す要部拡大断面
図。
【図6】 付勢力調整手段の構成を説明する要部拡大断
面図。
【図7】 図6におけるC−C線よりみた付勢力調整手
段の拡大断面図。
【図8】 付勢手段としての皿バネのバネ特性図。
【符号の説明】
30 トロイダル型無段変速機 31 第1変速ユニット 32 第2変速ユニット 33a,33b 入力ディスク 34a,34b 出力ディスク 35 ローラ 36 位置決め部材 40 入力軸 41 第1ギヤ 45 入力ギヤ 46 第2ギヤ 60,60′ 連結部材 61,61′ 皿バネ 62 ナット部材

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の入出力ディスクと、これらのディ
    スク間に配置されて両ディスクに接して回転し、且つ傾
    動可能とされて傾動角度に応じて入力ディスクの回転を
    無段階に変速して出力ディスクに伝達するローラとをそ
    れぞれ備えた第1変速ユニットと第2変速ユニットとが
    同一回転軸上に配置されたトロイダル型無段変速機であ
    って、上記第1、第2変速ユニットにおける入力ディス
    ク同士もしくは出力ディスク同士が隣接して軸方向に移
    動可能に配置されていると共に、隣接配置された両ディ
    スク間に設けられて一方のディスクをそのディスク側の
    変速ユニットにおける相手方ディスクに押し付け、且つ
    他方のディスクをそのディスク側の変速ユニットにおけ
    る相手方ディスクに押し付ける付勢手段が設けられてい
    ることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
  2. 【請求項2】 一対の入出力ディスクと、これらのディ
    スク間に配置されて両ディスクに接して回転し、且つ傾
    動可能とされて傾動角度に応じて入力ディスクの回転を
    無段階に変速して出力ディスクに伝達するローラとをそ
    れぞれ備えた第1変速ユニットと第2変速ユニットとが
    同一回転軸上に配置されたトロイダル型無段変速機であ
    って、上記第1、第2変速ユニットにおける各出力ディ
    スク間に入力ディスク同士が隣接して軸方向に移動可能
    に配置されていると共に、これらの入力ディスク間に設
    けられて一方の入力ディスクをそのディスク側の変速ユ
    ニットにおける出力ディスクに押し付け、且つ他方の入
    力ディスクをそのディスク側の変速ユニットにおける出
    力ディスクに押し付ける付勢手段が設けられていること
    を特徴とするトロイダル型無段変速機。
  3. 【請求項3】 一対の入出力ディスクと、これらのディ
    スク間に配置されて両ディスクに接して回転し、且つ傾
    動可能とされて傾動角度に応じて入力ディスクの回転を
    無段階に変速して出力ディスクに伝達するローラとをそ
    れぞれ備えた第1変速ユニットと第2変速ユニットとが
    同一回転軸上に配置されたトロイダル型無段変速機であ
    って、上記第1、第2変速ユニットにおける各出力ディ
    スク間に入力ディスク同士が隣接して軸方向に移動可能
    に配置されていると共に、これらの入力ディスク間に設
    けられて一方の入力ディスクをそのディスク側の変速ユ
    ニットにおける出力ディスクに押し付け、且つ他方の入
    力ディスクをそのディスク側の変速ユニットにおける出
    力ディスクに押し付ける付勢手段と、上記各入力ディス
    クにそれらの径方向の外側より動力を伝達する動力伝達
    機構とが設けられていること特徴とするトロイダル型無
    段変速機。
  4. 【請求項4】 一対の入出力ディスクと、これらのディ
    スク間に配置されて両ディスクに接して回転し、且つ傾
    動可能とされて傾動角度に応じて入力ディスクの回転を
    無段階に変速して出力ディスクに伝達するローラとをそ
    れぞれ備えた第1変速ユニットと第2変速ユニットとが
    同一回転軸上に配置されたトロイダル型無段変速機であ
    って、上記第1、第2変速ユニットにおける各出力ディ
    スク間に入力ディスク同士が隣接して軸方向に移動可能
    に配置されていると共に、これらの入力ディスク間に設
    けられて一方の入力ディスクをそのディスク側の変速ユ
    ニットにおける出力ディスクに押し付け、且つ他方の入
    力ディスクをそのディスク側の変速ユニットにおける出
    力ディスクに押し付ける付勢手段と、上記第1、第2変
    速ユニットにおける一方の出力ディスクの側部に位置す
    る回転軸上に設けられて該出力ディスクの入力ディスク
    より離反する方向への移動を規制する位置決め部材と、
    上記第1、第2変速ユニットにおける他方の出力ディス
    クの側部に設けられて該出力ディスクもしくは一方の出
    力ディスクを軸方向に移動させて上記位置決め部材との
    間で両出力ディスクを挟み付けることにより上記付勢手
    段の付勢力を調整する付勢力調整手段とが設けられてい
    ることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
  5. 【請求項5】 一対の入出力ディスクと、これらのディ
    スク間に配置されて両ディスクに接して回転し、且つ傾
    動可能とされて傾動角度に応じて入力ディスクの回転を
    無段階に変速して出力ディスクに伝達するローラとをそ
    れぞれ備えた第1変速ユニットと第2変速ユニットとが
    同一回転軸上に配置されたトロイダル型無段変速機であ
    って、上記第1、第2変速ユニットにおける各出力ディ
    スク間に入力ディスク同士が隣接して軸方向に移動可能
    に配置されていると共に、これらの入力ディスク間に設
    けられて一方の入力ディスクをそのディスク側の変速ユ
    ニットにおける出力ディスクに押し付け、且つ他方の入
    力ディスクをそのディスク側の変速ユニットにおける出
    力ディスクに押し付ける付勢手段と、上記第1、第2変
    速ユニットにおける一方の出力ディスクの側部に位置す
    る回転軸上に設けられて該出力ディスクの入力ディスク
    より離反する方向への移動を規制する位置決め部材と、
    上記第1、第2変速ユニットにおける他方の出力ディス
    クの側部に設けられて該出力ディスクもしくは一方の出
    力ディスクを軸方向に移動させて上記位置決め部材との
    間で両出力ディスクを挟み付けることにより上記付勢手
    段の付勢力を調整する付勢力調整手段と、上記各入力デ
    ィスクにそれらの径方向の外側より動力を伝達する動力
    伝達機構とが設けられていること特徴とするトロイダル
    型無段変速機。
  6. 【請求項6】 付勢手段が皿バネとされていることを特
    徴とする請求項4または請求項5記載のトロイダル型無
    段変速機。
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