JPH06229452A

JPH06229452A - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JPH06229452A
Application number: JP3618393A
Authority: JP
Inventors: Takashi Machida; 尚町田; Hiroyuki Ito; 裕之伊藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1993-02-02
Filing date: 1993-02-02
Publication date: 1994-08-16
Anticipated expiration: 2018-12-10
Also published as: JP3477732B2

Abstract

(57)【要約】【目的】作動時に第一、第二、第三各アンギュラ玉軸受
４０、４１、６０に加わるスラスト荷重の合計を少なく
する。これによって、各アンギュラ玉軸受４０、４１、
６０のトルク損失を低減する。【構成】加圧装置９作動時に、反力に基づくスラスト荷
重を、第三アンギュラ玉軸受６０により支承する。出力
軸３７には、入力側ディスク２に加わるスラスト荷重と
出力側ディスク４に加わるスラスト荷重の差分が加わ
る。この差分のスラスト荷重を、第一、第二両アンギュ
ラ玉軸受４０、４１の何れか一方で支承する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係るトロイダル型無段
変速機は、例えば自動車用の変速機として利用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用変速機として、図１３〜１４に
略示する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が、
研究されている。このトロイダル型無段変速機は、例え
ば実開昭６２−７１４６５号公報に開示されている様
に、入力部材である入力軸１と同心に入力側ディスク２
を支持し、出力部材である出力軸３の端部に出力側ディ
スク４を固定している。トロイダル型無段変速機を納め
たケーシングの内面、或はこのケーシング内に設けられ
た支持ブラケットには、上記入力軸１並びに出力軸３に
対して捻れの位置にある枢軸５、５を中心として揺動す
るトラニオン６、６が設けられている。

【０００３】各トラニオン６、６は、両端部外側面に前
記枢軸５、５を設けている。又、各トラニオン６、６の
中心部には変位軸７、７の基端部を支持し、上記枢軸
５、５を中心として各トラニオン６、６を揺動させる事
により、各変位軸７、７の傾斜角度の調節を自在として
いる。各トラニオン６、６に支持された変位軸７、７の
周囲には、それぞれパワーローラ８、８を回転自在に支
持している。そして、各パワーローラ８、８を、前記入
力側、出力側両ディスク２、４の間に挟持している。

【０００４】入力側、出力側両ディスク２、４の互いに
対向する内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記枢
軸５を中心とする円弧形の凹面をなしている。そして、
球面状の凸面に形成された各パワーローラ８、８の周面
８ａ、８ａは、前記内側面２ａ、４ａに当接させてい
る。

【０００５】前記入力軸１と入力側ディスク２との間に
は、ローディングカム式の加圧装置９を設け、この加圧
装置９によって、前記入力側ディスク２を出力側ディス
ク４に向け、弾性的に押圧している。この加圧装置９
は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器１１
により保持された複数個（例えば４個）のローラ１２、
１２とから構成されている。前記カム板１０の片側面
（図１３〜１４の左側面）には、円周方向に亙る凹凸面
であるカム面１３を形成し、又、前記入力側ディスク２
の外側面（図１３〜１４の右側面）にも、同様のカム面
１４を形成している。そして、前記複数個のローラ１
２、１２を、前記入力軸１の中心に対して放射方向の軸
を中心とする回転自在に支持している。

【０００６】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の使用時、入力軸１の回転に伴なってカム板１０が
回転すると、カム面１３によって複数個のローラ１２、
１２が、入力側ディスク２外側面のカム面１４に押圧さ
れる。この結果、前記入力側ディスク２が、前記複数の
パワーローラ８、８に押圧されると同時に、前記１対の
カム面１３、１４と複数個のローラ１２、１２との噛合
に基づいて、前記入力側ディスク２が回転する。そし
て、この入力側ディスク２の回転が、前記複数のパワー
ローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達され、こ
の出力側ディスク４に固定の出力軸３が回転する。

【０００７】入力軸１と出力軸３との回転速度を変える
場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で減速を行なう
場合には、枢軸５、５を中心として各トラニオン６、６
を揺動させ、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが
図１３に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの中
心寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り
部分とにそれぞれ当接する様に、各変位軸７、７を傾斜
させる。

【０００８】反対に、増速を行なう場合には、前記トラ
ニオン６、６を揺動させ、各パワーローラ８、８の周面
８ａ、８ａが図１４に示す様に、入力側ディスク２の内
側面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面４
ａの中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、各変位
軸７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角度を、
図１３と図１４との中間にすれば、入力軸１と出力軸３
との間で、中間の変速比を得る事が出来る。

【０００９】更に、図１５は、実願昭６１−８７５２３
号（実開昭６２−１９９５５７号）のマイクロフィルム
に記載されたトロイダル型無段変速機で、自動車用変速
機としてより具体化した構造を示している。エンジンの
クランク軸の回転は、クラッチ１５を介して入力軸１６
に伝達され、この入力軸１６の中間部にスプライン係合
したカム板１０を回転させる。そして、このカム板１０
を含んで構成される加圧装置９の作動により、入力側デ
ィスク２を、出力側ディスク４に向け図１５で左方に押
圧しつつ、回転させる。入力側ディスク２の回転は、パ
ワーローラ８、８によって出力側ディスク４に伝達され
る。

【００１０】この出力側ディスク４は前記入力軸１６の
周囲に、ニードル軸受１７により支持され、この出力側
ディスク４と一体とされた円筒状の出力軸２９はハウジ
ング１８の内側に、アンギュラ型の玉軸受１９により支
持されている。一方、前記入力軸１６の一端（図１５の
右端）は前記ハウジング１８の内側にころ軸受２０によ
り、他端は前記ハウジング１８の内側にアンギュラ型の
玉軸受２１により、それぞれ回転自在に支持されてい
る。

【００１１】前記出力軸２９の外周面には、駆動側前進
ギヤ２２と駆動側後退ギヤ２３とを一体とした伝達ギヤ
２４が、スプライン係合している。車両の前進時にはこ
の伝達ギヤ２４を右行させて、前記駆動側前進ギヤ２２
と、取り出し軸２５の中間部に設けた従動側前進ギヤ２
６とを直接噛合させ、後退時には前記伝達ギヤ２４を左
行させて、前記駆動側後退ギヤ２３と、前記取り出し軸
２５の中間部に固定した従動側後退ギヤ２７とを、図示
しない中間ギヤを介して噛合させる。

【００１２】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の使用時には、エンジンによりクラッチ１５を介し
て入力軸１６を回転させ、前記伝達ギヤ２４を適宜の方
向に移動させれば、前記取り出し軸２５を任意方向に回
転させられる。又、各トラニオン６、６を揺動させて、
各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと、入力側、出
力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａとの接触位置
を変えれば、前記入力軸１６と取り出し軸２５との回転
速度比を変える事が出来る。

【００１３】上述の様なトロイダル型無段変速機の運転
時には、前記加圧装置９の作動に基づき、入力側ディス
ク２を出力側ディスク４に向け押圧する。この結果、加
圧装置９を構成するカム板１０を支持した入力軸１６に
は、図１５で右方向のスラスト荷重が、上記押圧に基づ
く反力として加わる。このスラスト荷重は、前記入力軸
１６の端部に螺合したナット２８を介して、前記玉軸受
２１により支承される。又、加圧装置９の作動により前
記出力軸２９には、図１５で左方向のスラスト荷重が、
入力側、出力側両ディスク２、４とパワーローラ８、８
とを介して加わる。このスラスト荷重は、前記玉軸受１
９により支承される。

【００１４】尚、図１５で３０はエンジンブレーキ用ク
ラッチ、３１は直結用クラッチであるが、これらの構造
及び作用に就いては、前記マイクロフィルムに詳しく記
載されており、又、本発明の要旨とも関係しないので、
詳しい説明は省略する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、運転時に生
じるスラスト荷重に基づくトルク損失を少なく抑える事
で、効率の良いトロイダル型無段変速機を得る事を目的
としている。

【００１６】前述の図１５に示した従来構造の場合、運
転時に加圧装置９の作動に基づいて発生する、互いに反
対方向のスラスト荷重は、２個の玉軸受１９、２１によ
り、独立して支承していた。従って、前記スラスト荷重
に基づく玉軸受１９、２１部分でのトルク損失は、互い
に独立して発生する。

【００１７】前記スラスト荷重は相当に大きく、従って
各玉軸受１９、２１部分でのトルク損失も相当に大きく
なる。従って、トルク損失が独立して２個所で発生する
と、トロイダル型無段変速機全体としての損失が相当に
大きくなり、トロイダル型無段変速機全体としての効率
悪化に結び付く為、好ましくない。

【００１８】本発明のトロイダル型無段変速機は、上述
の様な事情に鑑みて発明されたものである。

【００１９】

【課題を解決する為の手段】本発明のトロイダル型無段
変速機は何れも、前述した従来のトロイダル型無段変速
機と同様に、入力部材と、この入力部材と同心に配置さ
れ、前記入力部材の回転に伴なって回転する入力側ディ
スクと、この入力側ディスクと同心に配置され、且つこ
の入力側ディスクに対する回転自在に支持された出力側
ディスクと、この出力側ディスクと同心に配置され、前
記出力側ディスクの回転に伴なって回転する出力部材
と、運転時に前記入力側ディスクと出力側ディスクとの
内の一方のディスクを、他方のディスクに向け押圧する
加圧装置と、入力側、出力側両ディスクの中心軸に対し
捻れの位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオン
と、このトラニオンに回転自在に支持された状態で、前
記入力側、出力側両ディスクの間に挟持されたパワーロ
ーラとを備え、入力側、出力側両ディスクの互いに対向
する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、パワ
ーローラの周面を球面状の凸面として、この周面と前記
内側面とを当接させる事により構成されている。

【００２０】特に、本発明の内で請求項１に記載したト
ロイダル型無段変速機に於いては、前記入力部材と出力
部材との内の一方の部材と前記入力側ディスクとの間に
設けられ、これら入力側ディスクと前記一方の部材との
相対回転を自在とすると共に、前記加圧装置の作動に基
づいて前記入力側ディスクに加わるスラスト方向の荷重
を支承する、１個の転がり軸受と、前記一方の部材と固
定部分との間に設けられ、前記一方の部材の前記固定部
分に対する回転を自在としつつ、前記一方の部材に加わ
る両方向のスラスト荷重を支承自在な転がり軸受組とを
備えた事を特徴としている。

【００２１】更に、請求項２に記載したトロイダル型無
段変速機に於いては、前記１個の転がり軸受を、一方の
部材と入力側ディスクとの間に代えて、前記一方の部材
と出力側ディスクとの間に設け、これら出力側ディスク
と前記一方の部材との相対回転を自在とすると共に、加
圧装置の作動に基づいて前記出力側ディスクに加わるス
ラスト方向の荷重を支承自在としている。

【００２２】

【作用】上述の様に構成される本発明のトロイダル型無
段変速機が、入力部材と出力部材との間で回転速度比を
変える際の作用自体は、前述の従来構造の場合と同様で
ある。

【００２３】特に、本発明のトロイダル型無段変速機の
場合、１個の転がり軸受が、加圧装置の作動に基づいて
入力側ディスク（請求項１の場合）又は出力側ディスク
（請求項２の場合）に加わるスラスト方向の荷重を支承
する他、転がり軸受組が、一方の部材に加わるスラスト
荷重を支承する。この一方の部材に加わるスラスト荷重
は、前記入力側ディスクに加わるスラスト荷重と、前記
出力側ディスクに加わるスラスト荷重との差に基づいて
発生するものであり、前記入力側、出力側両ディスクに
発生する荷重そのものよりも小さい。

【００２４】従って、前記転がり軸受組部分でのトルク
損失は小さいもので済み、トロイダル型無段変速機全体
としてのトルク損失の軽減により、トロイダル型無段変
速機の効率向上を図れる。

【００２５】

【実施例】図１は、請求項１に対応する、本発明の第一
実施例を示している。入力部材であり、基端部（図１の
右端部）をエンジンのクランクシャフトに接続して、こ
のクランクシャフトにより駆動される入力軸３２は、ハ
ウジング内に設けた第一支持部３３の内側に、ニードル
軸受３４と深溝型の玉軸受３５とにより、回転自在に支
持されている。この入力軸３２の中間部には、先端側
（図１の左側）に開口する円筒部３６が、設けられてい
る。

【００２６】この円筒部３６には、出力部材である出力
軸３７の基端部３７ａを挿入している。そして、この基
端部３７ａの外周面と前記円筒部３６の内周面との間
に、ニードル軸受３８を設けている。又、この出力軸３
７の先端部は、前記ハウジング内に設けた第二支持部３
９の内側に、それぞれの接触角を互いに逆方向とした所
謂正面組み合わせにより組み合わされた、第一アンギュ
ラ玉軸受４０と第二アンギュラ玉軸受４１とにより、回
転自在に支持している。これら第一、第二両アンギュラ
玉軸受４０、４１が転がり軸受組４２を構成して、一方
の部材である前記出力軸３７を、固定部分である前記第
二支持部３９に、回転自在に、且つ両方向のスラスト荷
重を支承自在に支持している。

【００２７】即ち、前記第一、第二両アンギュラ玉軸受
４０、４１の内輪４３、４４同士を、スペーサ４５を介
して突き合わせると共に、両内輪４３、４４とスペーサ
４５とを、前記出力軸３７の外周面に形成した鍔部４６
の片側面（図１の左側面）と、この出力軸３７先端部の
雄螺子部４７に螺合させたナット４８との間で、挟持固
定している。又、第一アンギュラ玉軸受４０の外輪４９
の端面（図１の右端面）は、前記第二支持部３９の内周
面３９ａに形成した段部５０に突き当て、第二アンギュ
ラ玉軸受４１の外輪５１の端面（図１の左端面）は、前
記内周面３９ａに止着したストップリング５２により抑
え付けている。この結果前記出力軸３７は、前記入力軸
３２と同心に、且つ、前記入力軸３２とは独立して回転
自在に、前記ハウジングの内側に支持される。前記第
一、第二両アンギュラ玉軸受４０、４１は、組み付け時
には特に与圧付与を行なわなくても良い。

【００２８】前記出力軸３７の中間部分には、入力側デ
ィスク２と出力側ディスク４とを、両ディスク２、４の
内側面２ａ、４ａ同士を互いに対向させた状態で、支持
している。この内の入力側ディスク２の内周面と前記出
力軸３７の外周面との間にはニードル軸受５３を設け
て、出力軸３７と入力側ディスク２との間の相対回転を
自在としている。又、前記出力軸３７の外周面と前記出
力側ディスク４の内周面との間には、第一スプライン係
合部５４を設けている。

【００２９】図示の実施例の場合、前記出力側ディスク
４の外側面で、直径方向中央寄り部分に、凹部５５を形
成している。そして、この凹部５５の奥面５５ａと前記
鍔部４６の他側面（図１の右側面）との間で、出力ギヤ
５６のボス部５７を挟持している。このボス部５７と前
記出力軸３７の外周面との間には、第二スプライン係合
部５８を設けている。従って、前記出力側ディスク４及
び出力ギヤ５６は、前記出力軸３７と同期して回転す
る。

【００３０】前記入力側ディスク２と出力側ディスク４
との間には、複数のトラニオン６、６を揺動自在に設
け、各トラニオン６、６にそれぞれパワーローラ８、８
を、回転自在に支持している。又、各トラニオン６、６
とパワーローラ８、８との間には、それぞれスラスト軸
受６８、６８を設けて、トロイダル型無段変速機の運転
時に、各パワーローラ８、８に加わるスラスト荷重を支
承自在としている。

【００３１】一方、前記出力軸３７の基端寄り中間部分
には、加圧装置９を構成するカム板１０が、ニードル軸
受５９と、１個の転がり軸受である、第三アンギュラ玉
軸受６０とにより、前記出力軸３７に対する回転を自在
として、支持している。又、前記出力軸３７の中間部
で、前記ニードル軸受５９よりも基端寄り部分に設けた
雄螺子部６１には、フランジナット６２を螺合固定して
いる。そして、このフランジナット６２と、前記第三ア
ンギュラ玉軸受６０を構成する内輪６３の端面との間
に、皿ばね６４を設けている。前記加圧装置９の作動時
に前記カム板１０は、この皿ばね６４を押し潰しつつ、
図１で右行する。この皿ばね６４によって、前記パワー
ローラ８、８を設置したトロイダル部に予圧を付与して
おり、負荷が加わるとこの皿ばね６４が圧縮され、カム
板１０のカム面１３と入力側ディスク２のカム面１４と
で推力（後述するスラスト荷重Ｆ₁ ）が発生する。即
ち、前記カム面１４と前記カム板１０側面のカム面１３
との間には、保持器１１に回転自在に保持された複数個
のローラ１２、１２を設けている。従って、前記カム板
１０の回転時には前記入力側ディスク２を、前記出力側
ディスク４に向け（前記スラスト荷重Ｆ₁ で）押圧しつ
つ、回転させる。

【００３２】前記カム板１０の外側面（カム面１３と反
対面）で直径方向中間位置には、複数の突起６５、６５
を、前記カム板１０の中心軸を中心とする単一円弧上
に、等間隔且つ間欠的に固設している。一方、前記入力
軸３２の先端部に形成した円輪部６６の外周縁は歯車状
に形成して、この外周縁に複数の突起６７、６７を、等
間隔且つ間欠的に固設している。そして、この突起６
７、６７と前記カム板１０外側面の突起６５、６５とを
互いに噛合させている。従って、前記カム板１０は、前
記入力軸３２の回転に伴なって回転する。

【００３３】上述の様に構成される本発明のトロイダル
型無段変速機の作用は、次の通りである。入力軸３２を
回転させ、カム板１０、ローラ１２、１２を介して入力
側ディスク２を回転させると、この入力側ディスク２の
内側面２ａと当接したパワーローラ８、８が回転し、こ
の回転が出力側ディスク４に伝達される。この出力側デ
ィスク４の回転は、第一スプライン係合部５４を介して
出力軸３７に伝達され、更に第二スプライン係合部５８
を介して出力ギヤ５６に伝達され、この出力ギヤ５６が
回転する。この出力ギヤ５６の回転は、図示しないギヤ
組立を介してドライブシャフトに伝達され、自動車を駆
動する。自動車の前進、後退を切り換える為の構造は、
このギヤ組立中に組み込む。

【００３４】入力軸３２と出力軸３７との間の回転速度
比を変えるには、前記トラニオン６、６を揺動させて、
各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと、前記入力
側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａとの当
接位置を変える。以上の作用は、前述の従来構造と基本
的には変わる点はない。

【００３５】特に、本発明のトロイダル型無段変速機の
場合、前記入力軸３２を回転駆動する際に、１個の転が
り軸受である第三アンギュラ玉軸受６０が、前記加圧装
置９の作動に基づいて入力側ディスク２を押圧する力の
反力として、前記カム板１０に加わる、スラスト荷重Ｆ
₁ を支承する。このスラスト荷重Ｆ₁ は、内輪６３と皿
ばね６４とを介して出力軸３７に伝達され、この結果前
記出力軸３７には、前記スラスト荷重Ｆ₁ が、図１で右
方向に加わる。尚、前記皿ばね６４の圧縮に伴なって前
記ニードル軸受５９は、出力軸３７に対し軸方向に変化
する。

【００３６】一方、前記加圧装置９に基づいて前記入力
側ディスク２に加えられたスラスト方向の力は、各パワ
ーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達され、
この出力側ディスク４に、前記入力側ディスク２と反対
方向のスラスト荷重Ｆ₂ が加わる。更に、このスラスト
荷重Ｆ₂ は、出力ギヤ５６のボス部５７、鍔部４６を介
して、出力軸３７に伝達される。この結果、この出力軸
３７にはスラスト荷重Ｆ₂ が、前記スラスト荷重Ｆ₁ と
は逆方向に加わる。従って、前記出力軸３７には、両ス
ラスト荷重Ｆ₁ 、Ｆ₂ の差分（｜Ｆ₁ −Ｆ₂ ｜）だけの
スラスト荷重が、大きなスラスト荷重に対応する方向に
加わる。

【００３７】例えば前記出力側ディスク４から出力軸３
７に加えられるスラスト荷重Ｆ₂ は、図１に示す様に入
力側ディスク２と出力側ディスク４とが等速で回転する
場合には等しく（Ｆ₁ ＝Ｆ₂ ）なる。従って、この場合
には、前記両スラスト荷重Ｆ₁ 、Ｆ₂ は打ち消し合っ
て、前記出力軸３７にスラスト荷重が作用していないの
と同じ状態となる。この状態では、第一、第二両アンギ
ュラ玉軸受４０、４１の何れにもスラスト荷重が作用せ
ず、これら両アンギュラ玉軸受４０、４１によるトルク
損失は僅少となる。

【００３８】一方、第三アンギュラ玉軸受６０には、常
に前記スラスト荷重Ｆ₁ が加わっている。従って、トロ
イダル型無段変速機の運転時に発生するスラスト荷重を
支承する為に設けた、第一〜第三アンギュラ玉軸受４
０、４１、６０に加わるスラスト荷重の合計は、Ｆ₁ だ
けになる。これに対して、前記図１５に示した従来構造
の場合、スラスト荷重の合計は２Ｆ₁ になる。

【００３９】この様に、本発明のトロイダル型無段変速
機の場合、総てのアンギュラ玉軸受４０、４１、６０の
トルク損失の合計を、前記従来構造に比べて大幅に低減
出来る。自動車用変速機として使用する場合には、入力
側ディスク２と出力側ディスク４との回転速度が近い状
態で運転する事が多く、この場合にはＦ₁ ≒Ｆ₂ となる
為、上記トルク損失の低減効果は重要である。

【００４０】各パワーローラ８、８を、前記図１３に示
す様に傾斜させ、前記入力側ディスク２と出力側ディス
ク４との間で減速を行なう場合には、前記出力側ディス
ク４から出力軸３７に加えられるスラスト荷重Ｆ₂ は、
前記カム板１０に加わる反力に基づくスラスト荷重Ｆ₁
よりも大きく（Ｆ₂ ＞Ｆ₁ ）なる。この状態で前記出力
軸３７には、Ｆ₂ −Ｆ₁ なるスラスト荷重が、前記出力
軸３７に対して、図１で左方向に加わる。このスラスト
荷重Ｆ₂ −Ｆ₁ は、前記転がり軸受組４２を構成する第
一、第二両アンギュラ玉軸受４０、４１の内、比較的大
型の第二アンギュラ玉軸受４１により支承する。

【００４１】この様に、減速状態で前記第一〜第三アン
ギュラ玉軸受４０、４１、６０に加わるスラスト荷重の
合計は、Ｆ₁ ＋（Ｆ₂ −Ｆ₁ ）＝Ｆ₂ だけになる。これ
に対して、前記図１５に示した従来構造の場合、スラス
ト荷重の合計はＦ₁ ＋Ｆ₂ になる。従って、本発明のト
ロイダル型無段変速機は、減速時に於いても、従来構造
に比べてトルク損失の低減を図れる。

【００４２】各パワーローラ８、８を、前記図１４に示
す様に傾斜させ、前記入力側ディスク２と出力側ディス
ク４との間で増速を行なう場合には、前記出力側ディス
ク４から出力軸３７に加えられるスラスト荷重Ｆ₂ は、
前記カム板１０に加わる反力に基づくスラスト荷重Ｆ₁
よりも小さく（Ｆ₂ ＜Ｆ₁ ）なる。この状態で前記出力
軸３７には、Ｆ₁ −Ｆ₂ なるスラスト荷重が、前記出力
軸３７に対して、図１で右方向に加わる。このスラスト
荷重Ｆ₁ −Ｆ₂ は、前記転がり軸受組４２を構成する第
一、第二両アンギュラ玉軸受４０、４１の内、比較的小
型の第一アンギュラ玉軸受４０により支承する。

【００４３】この様に、増速状態で前記第一〜第三アン
ギュラ玉軸受４０、４１、６０に加わるスラスト荷重の
合計は、Ｆ₁ ＋（Ｆ₁ −Ｆ₂ ）＝２Ｆ₁ −Ｆ₂ になる。
これに対して、前記図１５に示した従来構造の場合、ス
ラスト荷重の合計はＦ₁ ＋Ｆ ₂ になる。（２Ｆ₁ −Ｆ
₂ ）と（Ｆ₁ ＋Ｆ₂ ）とを比較した場合、Ｆ₁ ＞２Ｆ₂
の場合にのみ、（２Ｆ₁ −Ｆ₂ ）＞（Ｆ₁ ＋Ｆ₂ ）とな
る。但し、自動車用変速機として使用する場合には、増
速比は限られたものとなり、Ｆ₁ ＞２Ｆ₂ となる事は殆
どない。即ち、通常の使用状態では、Ｆ₁ ＜２Ｆ₂ で、
（２Ｆ₁ −Ｆ₂ ）＜（Ｆ₁ ＋Ｆ₂ ）である。従って、本
発明のトロイダル型無段変速機は、実際問題としては、
増速時に於いても、従来構造に比べてトルク損失の低減
を図れる。

【００４４】尚、前記転がり軸受組４２を構成する第
一、第二両アンギュラ玉軸受４０、４１の内、減速時に
スラスト荷重を支承する第二アンギュラ玉軸受４１を、
増速時にスラスト荷重を支承する第一アンギュラ玉軸受
４０よりも大型にしたのは、減速時が増速時に比べて、
エンジンから入力軸３２に加えられるトルクが大きい為
である。

【００４５】次に、図２は、請求項１に対応する、本発
明の第二実施例を示している。本実施例の場合、入力側
ディスク２と出力側ディスク４とを、前記第一実施例の
場合とは左右逆に配置している。この為、前記入力軸３
２の両端をハウジング内に設けた支持部６９、６９に、
それぞれ深溝型の玉軸受７０、７０を介して、回転自在
に支持している。そして、この入力軸３２の先端部（図
２の左端部）に、円輪状の伝達板７１の内周縁を、スプ
ライン係合部７２を介して支持している。

【００４６】前記入力軸３２の周囲には円環状の出力軸
７４を配置している。この出力軸７４の先端部内周面
と、前記入力軸７３の中間部先端寄り部分外周面との間
には、ニードル軸受７５を設けている。又、前記出力軸
７４の基端部外周面と、前記ハウジングに設けた第二支
持部３９の内周面３９ａとの間には、第一アンギュラ玉
軸受４０と第二アンギュラ玉軸受４１とから成る、転が
り軸受組４２を設けて、この出力軸７４に加わる、両方
向のスラスト荷重を支承自在としている。

【００４７】又、前記出力軸７４の中間部外周面には出
力ギヤ５６を螺合固定し、更にこの出力ギヤ５６に対し
て出力側ディスク４を螺合固定している。この出力側デ
ィスク４の内周面と出力軸７４の外周面との間に設けた
ころ軸受７６は、出力側ディスク４に加わるラジアル荷
重を支承する為のものである。使用時に出力側ディスク
４が出力軸７４に対し回転する事はない。

【００４８】その他の構成及び作用は、前述の第一実施
例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付し
て重複する説明を省略する。

【００４９】次に、図３は、請求項２に対応する、本発
明の第三実施例を示している。ハウジングに設けた第一
支持部３３の内側には入力軸７３を、ニードル軸受３４
を介して、回転自在に支承している。一方、前記ハウジ
ングに設けた第二支持部３９の内側には前記入力軸７３
の先端部を、第一アンギュラ玉軸受４０と第二アンギュ
ラ玉軸受４１とから成る転がり軸受組４２により、回転
自在に支承すると共に、前記入力軸７３に加わる両方向
のスラスト荷重を支承自在としている。

【００５０】前記入力軸７３の中間部基端寄り部分に
は、加圧装置９を構成するカム板１０の内周縁を、スプ
ライン係合部７７により支承している。そして、このカ
ム板１０と前記入力軸７３に螺合固定したフランジナッ
ト６２との間に、皿ばね６４を挟持している。

【００５１】一方、前記入力軸７３の中間部先端寄り部
分には、保持筒７８を外嵌固定している。そして、この
保持筒７８の内側に、出力部材である出力ギヤ５６のボ
ス部５７を、１個の転がり軸受である、第三アンギュラ
玉軸受６０により、回転自在に支承している。

【００５２】本実施例の場合、前記入力軸７３を回転駆
動する際に、加圧装置９の作動に基づいて入力軸７３に
スラスト荷重Ｆ₁ が、図３で右方向に加わる。又、出力
側ディスク４には、前記加圧装置９の作動に基づき、出
力側ディスク２、パワーローラ８、８を介してスラスト
荷重Ｆ₂ が、前記スラスト荷重Ｆ₁ とは逆方向に加わ
る。このスラスト荷重Ｆ₂ は、常に前記第三アンギュラ
玉軸受６０により支承される。

【００５３】更に、このスラスト荷重Ｆ₂ は、前記保持
筒７８を介して、前記入力軸７３に伝達される。従っ
て、この入力軸７３には、互いに逆方向のスラスト荷重
Ｆ₁ 、Ｆ₂ が加えられる。この結果、前記入力軸７３に
は、両スラスト荷重Ｆ₁ 、Ｆ₂の差分（｜Ｆ₁ −Ｆ₂
｜）だけのスラスト荷重が、両スラスト荷重の大きさに
応じた方向に加わる。

【００５４】例えば、入力側ディスク２と出力側ディス
ク４とが等速で回転する場合には等しく（Ｆ₁ ＝Ｆ₂ ）
なり、前記両スラスト荷重は打ち消し合って、前記入力
軸７３にスラスト荷重が作用していないのと同じ状態と
なる。この状態では、前記第一、第二両アンギュラ玉軸
受４０、４１には、何れもスラスト荷重が作用せず、こ
れら両アンギュラ玉軸受４０、４１によるトルク損失は
僅少となる。

【００５５】各パワーローラ８、８を、前記図１３に示
す様に傾斜させ、前記入力側ディスク２と出力側ディス
ク４との間で減速を行なう場合には、前記出力側ディス
ク４から入力軸７３に加えられるスラスト荷重Ｆ₂ は、
前記カム板１０に加わる反力に基づくスラスト荷重Ｆ₁
よりも大きく（Ｆ₂ ＞Ｆ₁ ）なる。この状態で前記入力
軸７３には、Ｆ₂ −Ｆ₁ なるスラスト荷重が、前記出力
軸３７に対して、図３で左方向に加わる。このスラスト
荷重Ｆ₂ −Ｆ₁ は、前記転がり軸受組４２を構成する第
一、第二両アンギュラ玉軸受４０、４１の内、比較的大
型の第二アンギュラ玉軸受４１により支承する。

【００５６】この様に、減速状態で前記第一〜第三アン
ギュラ玉軸受４０、４１、６０に加わるスラスト荷重の
合計は、Ｆ₂ ＋（Ｆ₂ −Ｆ₁ ）＝２Ｆ₂ −Ｆ₁ となり、
前記第一実施例に於ける増速状態と同様、従来構造に比
べてトルク損失の低減を図れる。即ち、Ｆ₂ ＞Ｆ₁ とな
るのは、自動車の発進直後等、極く僅かの間だけであ
り、全体としてはトルク損失が低減する。

【００５７】各パワーローラ８、８を、前記図１４に示
す様に傾斜させ、前記入力側ディスク２と出力側ディス
ク４との間で増速を行なう場合には、前記スラスト荷重
Ｆ₂は、前記スラスト荷重Ｆ₁ よりも小さく（Ｆ₂ ＜Ｆ₁
）なり、Ｆ₁ −Ｆ₂ なるスラスト荷重が、前記入力軸
７３に対して、図３で右方向に加わる。このスラスト荷
重Ｆ₁ −Ｆ₂ は、前記転がり軸受組４２を構成する第
一、第二両アンギュラ玉軸受４０、４１の内、比較的小
型の第一アンギュラ玉軸受４０により支承する。

【００５８】この様に、増速状態で前記第一〜第三アン
ギュラ玉軸受４０、４１、６０に加わるスラスト荷重の
合計は、Ｆ₂ ＋（Ｆ₁ −Ｆ₂ ）＝Ｆ₁ だけになり、前述
した第一実施例に於ける減速状態の場合と同様に、従来
構造に比べてトルク損失の低減を図れる。

【００５９】その他の構成及び作用は、前述の第一実施
例の場合と同様であるので、同等部分には同一符号を付
して、重複する説明を省略する。

【００６０】次に、図４は、請求項２に対応する、本発
明の第四実施例を示している。本実施例の場合、上述の
第三実施例の場合とは逆に、入力軸７３を支承する為の
ニードル軸受３４をこの入力軸７３の先端側に、転がり
軸受組４２を基端側に、それぞれ設けている。その他の
構成及び作用は、上述の第三実施例の場合と同様である
為、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省
略する。

【００６１】次に、図５は、請求項２に対応する、本発
明の第五実施例を示している。本実施例の場合、前述の
第三実施例の場合とは逆に、入力側ディスク２を入力軸
７３の先端側に、出力側ディスク４を基端側に、それぞ
れ設けている。これに対応して、転がり軸受組４２を構
成する第一、第二両アンギュラ玉軸受４０、４１の配列
も、前記第三実施例とは逆にしている。その他の構成及
び作用は、上述の第三実施例の場合と同様である為、同
等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略す
る。

【００６２】次に、図６は、請求項２に対応する、本発
明の第六実施例を示している。本実施例の場合、前述の
第四実施例の場合とは逆に、入力側ディスク２を入力軸
７３の先端側に、出力側ディスク４を基端側に、それぞ
れ設けている。これに対応して、転がり軸受組４２を構
成する第一、第二両アンギュラ玉軸受４０、４１の配列
も、前記第四実施例とは逆にしている。その他の構成及
び作用は、上述の第四実施例の場合と同様である為、同
等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略す
る。

【００６３】次に、図７〜１０は、請求項２に対応す
る。本発明の第七〜第十実施例を示している。これら各
実施例の場合、加圧装置９を、出力側ディスク４の外側
面と、出力部材である出力ギヤ５６との間に設けてい
る。従って、加圧装置９を構成する一方のカム面１４
は、前記出力ギヤ５６の側面に形成している。その他の
構成及び作用は、それぞれ前述の第三〜第六実施例の場
合と同様である為、同等部分には同一符号を付して、重
複する説明を省略する。

【００６４】尚、以上に述べた各実施例に於いては、出
力軸３７（第一〜第二実施例の場合）、入力軸７３（第
三〜第十実施例の場合）に加わる両方向のスラスト荷重
を支承する為の転がり軸受組４２として、第一、第二両
アンギュラ玉軸受４０、４１を組み合わせたものを使用
しているが、この転がり軸受組４２としては、例えば図
１１に示す様に、単一の単列深溝型玉軸受としたり、或
は図１２に示す様に、単一の複列深溝型玉軸受とする事
も出来る。

【００６５】

【発明の効果】本発明のトロイダル型無段変速機は、以
上に述べた通り構成され作用する為、運転時に生じるス
ラスト荷重に基づくトルク損失を少なく抑える事で、効
率の良いトロイダル型無段変速機を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す断面図。

【図２】同第二実施例を示す断面図。

【図３】同第三実施例を示す断面図。

【図４】同第四実施例を示す断面図。

【図５】同第五実施例を示す断面図。

【図６】同第六実施例を示す断面図。

【図７】同第七実施例を示す断面図。

【図８】同第八実施例を示す断面図。

【図９】同第九実施例を示す断面図。

【図１０】同第十実施例を示す断面図。

【図１１】転がり軸受組の別の第１例を示す、図１のＡ
部に相当する断面図。

【図１２】同じく第２例を示す、図１のＡ部に相当する
断面図。

【図１３】従来から知られたトロイダル型無段変速機の
基本的構成を、最大減速時の状態で示す側面図。

【図１４】同じく最大増速時の状態で示す側面図。

【図１５】従来の具体的構造の１例を示す断面図。

【符号の説明】

１入力軸２入力側ディスク２ａ内側面３出力軸４出力側ディスク４ａ内側面５枢軸６トラニオン７変位軸８パワーローラ８ａ周面９加圧装置１０カム板１１保持器１２ローラ１３、１４カム面１５クラッチ１６入力軸１７ニードル軸受１８ハウジング１９玉軸受２０ころ軸受２１玉軸受２２駆動側前進ギヤ２３駆動側後退ギヤ２４伝達ギヤ２５取り出し軸２６従動側前進ギヤ２７従動側後退ギヤ２８ナット２９出力軸３０エンジンブレーキ用クラッチ３１直結用クラッチ３２入力軸３３第一支持部３４ニードル軸受３５玉軸受３６円筒部３７出力軸３７ａ基端部３８ニードル軸受３９第二支持部３９ａ内周面４０第一アンギュラ玉軸受４１第二アンギュラ玉軸受４２転がり軸受組４３、４４内輪４５スぺーサ４６鍔部４７雄螺子部４８ナット４９外輪５０段部５１外輪５２ストップリング５３ニードル軸受５４第一スプライン係合部５５凹部５５ａ奥面５６出力ギヤ５７ボス部５８第二スプライン係合部５９ニードル軸受６０第三アンギュラ玉軸受６１雄螺子部６２フランジナット６３内輪６４皿ばね６５突起６６円輪部６７突起６８スラスト軸受６９支持部７０玉軸受７１伝達板７２スプライン係合部７３入力軸７４出力軸７５ニードル軸受７６ころ軸受７７スプライン係合部７８保持筒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力部材と、この入力部材と同心に配置
され、前記入力部材の回転に伴なって回転する入力側デ
ィスクと、この入力側ディスクと同心に配置され、且つ
この入力側ディスクに対する回転自在に支持された出力
側ディスクと、この出力側ディスクと同心に配置され、
前記出力側ディスクの回転に伴なって回転する出力部材
と、運転時に前記入力側ディスクと出力側ディスクとの
内の一方のディスクを、他方のディスクに向け押圧する
加圧装置と、入力側、出力側両ディスクの中心軸に対し
捻れの位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオン
と、このトラニオンに回転自在に支持された状態で、前
記入力側、出力側両ディスクの間に挟持されたパワーロ
ーラとを備え、入力側、出力側両ディスクの互いに対向
する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、パワ
ーローラの周面を球面状の凸面として、この周面と前記
内側面とを当接させて成るトロイダル型無段変速機に於
いて、前記入力部材と出力部材との内の一方の部材と前
記入力側ディスクとの間に設けられ、これら入力側ディ
スクと前記一方の部材との相対回転を自在とすると共
に、前記加圧装置の作動に基づいて前記入力側ディスク
に加わるスラスト方向の荷重を支承する、１個の転がり
軸受と、前記一方の部材と固定部分との間に設けられ、
前記一方の部材の前記固定部分に対する回転を自在とし
つつ、前記一方の部材に加わる両方向のスラスト荷重を
支承自在な転がり軸受組とを備えた事を特徴とするトロ
イダル型無段変速機。
【請求項２】１個の転がり軸受を、一方の部材と入力
側ディスクとの間に代えて、前記一方の部材と出力側デ
ィスクとの間に設け、これら出力側ディスクと前記一方
の部材との相対回転を自在とすると共に、加圧装置の作
動に基づいて前記出力側ディスクに加わるスラスト方向
の荷重を支承自在とした、請求項１に記載のトロイダル
型無段変速機。