JPH0712193A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】変速機出力軸がトロイダル部側で支持されるよ
うにし、両ディスクに対するローラの接触精度を確保し
て動力伝達効率の向上を図ると共に、変速機ケース外で
の構成部品の組付けを可能にして組付け忘れや誤組付け
の確認および調整を簡単に行う。 【構成】各ディスク34,35,37,38 に跨がって接触するパ
ワーローラ36,39 を、トラニオン45の油圧シリンダ59に
よる変位によって傾動させることにより、上記各ディス
ク34,35,37,38 に対するパワーローラ36,39 の接触点を
変化させて変速機出力軸31に対する変速比を無段階に変
更するトロイダル型無段変速機3 において、上記油圧シ
リンダ59を、トロイダル型無段変速機3 を覆う変速機ケ
ース4 とは別体のシリンダボディ61に取付け、該シリン
ダボディ61に、上記変速機出力軸31を回転自在に支持す
る軸受91,92 を一体的に設ける。

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
機に関し、詳しくは、入力ディスクおよび出力ディスク
を貫通する動力伝達軸の軸受の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、トロイダル型無段変速機は、例
えば、特開平１−１９３４５４号公報に開示されるよう
に、入力ディスクおよび出力ディスクと、該両ディスク
を貫通支持する動力伝達軸と、上記両ディスクに跨がっ
て接触するローラと、該ローラを支持する支持部材と、
該支持部材を変位させるアクチュエータとを備え、上記
支持部材の変位によりローラを傾動、つまり両ディスク
へのローラの接触点を変化させることにより、エンジン
の動力を入力ディスクからローラを介して出力ディスク
に伝達し、ローラの接触点（傾動）に応じて変速比を無
段階に変更した状態でエンジンの動力を動力伝達軸に伝
達するようにしている。

【０００３】そして、上記動力伝達軸を回転自在に支持
する軸受は、トロイダル型無段変速機を覆う変速機ケー
スに一体的に設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ローラには
動力伝達時に反力が作用するため、この反力が支持部材
を介してアクチュエータに作用し、該アクチュエータが
取付けられている部材が変形する恐れがある。

【０００５】その場合、両ディスクを貫通支持する動力
伝達軸が、アクチュエータ取付用の部材とは別体の変速
機ケースに一体的に設けた軸受に支持されているので、
アクチュエータ取付用の部材が変形すると、該アクチュ
エータ取付用の部材と、変速機ケースとの間に相対的な
変位差が生じることになる。

【０００６】このため、動力伝達軸側の両ディスクと、
アクチュエータ取付用の部材側のローラとの間にも相対
的な変位差が生じ、両ディスクに対するローラの接触精
度が悪化して、動力の伝達効率に悪影響を及ぼすことに
なる。

【０００７】また、動力伝達軸が変速機ケースの軸受に
支持されていると、ローラ、ローラ支持用の支持部材お
よびアクチュエータ取付用の部材などを変速機ケース内
で組付けねばならず、これらの構成部品の組付作業が非
常に煩わしいものとなる。しかも、変速機ケース内にお
いて上記の構成部品を組付けることによって両ディスク
を含むトロイダル部の組付作業が完了するが、この状態
では、動力伝達軸が隠れてしまうため、その動力伝達軸
近傍に組付けられる構成部品の組付け忘れや誤組付けの
確認ができず、また、両ディスクに対するローラの接触
状態の調整ができないなどの不具合を有している。

【０００８】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、動力伝達軸がトロイダル
部側で支持されるようにし、両ディスクに対するローラ
の接触精度を良好に確保して動力伝達効率の向上を図る
とともに、変速機ケース外での各構成部品の組付けを可
能にして構成部品の組付け忘れや誤組付けの確認および
両ディスクに対するローラの接触状態の調整を容易に行
えるようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の解決手段は、入力ディスクおよび出力ディ
スクと、該両ディスクを貫通支持する動力伝達軸と、上
記両ディスクに跨がって接触するローラと、該ローラを
支持する支持部材と、該支持部材を変位させるアクチュ
エータとを備え、上記支持部材の変位により上記両ディ
スクへの接触点を変化させるようにローラを傾動させ
て、エンジン出力の動力伝達軸に対する変速比を無段階
に変更するようにしたトロイダル型無段変速機を前提と
する。そして、上記アクチュエータを、上記トロイダル
型無段変速機を覆う変速機ケースとは別体の部材に取付
け、該部材に、上記動力伝達軸を回転自在に支持する軸
受を一体的に設ける構成としたものである。

【００１０】

【作用】上記の構成により、本発明では、動力伝達軸を
支持する軸受は、アクチュエータが取付けられる，変速
機ケースとは別体の部材に一体的に設けられているの
で、ローラに動力伝達時に作用する反力によってアクチ
ュエータ取付用の部材を変形させたとしても、動力伝達
軸側の両ディスクと、アクチュエータ取付用の部材側の
ローラとの間に相対的な変位差が生じることがなく、両
ディスクに対するローラの接触精度が良好に保たれ、動
力が無駄なく確実に伝達される。

【００１１】しかも、動力伝達軸がアクチュエータ取付
用の部材に設けた軸受により支持されていることから、
変速機ケース外で、両ディスクを含む動力伝達軸近傍の
構成部品を、ローラ、ローラ支持用の支持部材およびア
クチュエータ取付用の部材などと共に組付けることがで
き、構成部品の組付け忘れや誤組付けの確認が容易に行
える上、両ディスクに対するローラの接触状態の調整が
容易に行える。

【００１２】

【発明の効果】以上の如く、本発明におけるトロイダル
型無段変速機によれば、動力伝達軸の軸受をアクチュエ
ータ取付用の部材に一体的に設け、動力伝達時のアクチ
ュエータ取付用の部材の変形による，両ディスクとロー
ラとの間の相対的な変位差を解消するので、両ディスク
に対するローラの接触精度を良好に確保しつつ、動力伝
達効率の向上を図ることができる。しかも、変速機ケー
ス外でのトロイダル部の組付けを可能にして、組付後の
構成部品の確認、および両ディスクに対するローラの接
触調整をそれぞれ容易に行うことができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１４】図３および図４は本発明の実施例に係るト
ロイダル型無段変速機を備えた変速装置を示し、この変
速装置ＴＭには、第１〜第４気筒Ｃ１〜Ｃ４を備えたエ
ンジン１からの動力（出力）を前進用出力または後進用
出力に適宜切換える前後進切換機構２と、上記エンジン
１からの動力を変速するトロイダル型無段変速機３とが
設けられている。そして、上記前後進切換機構２はトロ
イダル型無段変速機３に対して直列、つまり前後進切換
機構２およびトロイダル型無段変速機３が変速機ケース
４内においてエンジン出力軸５と同軸上に配されるよう
になっている。

【００１５】ここで、変速装置ＴＭの具体的な構成を説
明する。

【００１６】先ず、前後進切換機構２について説明する
が、この前後進切換機構２は、実質的に、エンジン１の
動力伝達可能に配された入力シャフト１１と、前進用ク
ラッチ１２と、後進用ブレーキ１３と、後進用プラネタ
リギヤ１４と、トロイダル型無段変速機３にカウンタシ
ャフト１５を介してエンジンの動力を伝達する入力ギヤ
１６とを備えている。

【００１７】上記前進用クラッチ１２は、上記入力シャ
フト１１と入力ギヤ１６との間に設けられ、その締結時
に入力シャフト１１を介したエンジン出力を前進用動力
として入力ギヤ１６に伝達するようにしている。また、
上記後進用ブレーキ１３は、上記変速機ケース４と後進
用プラネタリギヤ１４のリングギヤ２１との間に設けら
れ、その締結時にリングギヤ２１の回動を停止させて、
後進用プラネタリギヤ１４に入力シャフト１１を介して
入力されたエンジン出力を、後述するサンギヤ２２より
後進用動力として入力ギヤ１６に伝達するようにしてい
る。さらに、上記後進用プラネタリギヤ１４は、上記リ
ングギヤ２１と、入力シャフト１１にスプライン結合さ
れたサンギヤ２２と、上記入力ギヤ１６にスプライン結
合されたキャリア２３と、該キャリア２３に回動自在に
支持されたピニオンギヤ１４ｄとからなる。そして、上
記カウンタシャフト１５は、前後端に夫々カウンタギヤ
１５ａ，１５ｂを有してなり、その前側のカウンタギヤ
１５ａと入力ギヤ１６との間には、カウンタシャフト１
５の回転方向を入力ギヤ１６の回転方向と一致させる中
間ギヤ１７が介在される。また、上記入力シャフト１１
は、その前端がエンジン出力軸５の後端に固着される。

【００１８】次いで、トロイダル型無段変速機構３を説
明するが、このトロイダル型無段変速機３は、図１にも
示すように、前後進切換機構２の入力シャフト１１（エ
ンジン出力軸５）に対しその後方にて同軸上に配され、
変速機ケース４内後側（図１では右側）を延びる動力伝
達軸としての変速機出力軸３１と、該変速機出力軸３１
上に配設された第１のトロイダル型無段変速ユニット３
２と、該第１のトロイダル型無段変速ユニット３２の図
１の右方に配設された第２のトロイダル型無段変速ユニ
ット３３とを備えている。

【００１９】上記第１の無段変速ユニット３２は、変速
機出力軸３１に回転自在に挿通された入力ディスク３４
と、該入力ディスク３４の図１左方に対向配置された出
力ディスク３５とを備え、該出力ディスク３５は、変速
機出力軸３１にスプライン結合されている。上記両ディ
スク３４，３５間には、該両ディスク３４，３５が各々
形成するトロイダル面３４ａ，３５ａに跨がって接する
パワーローラ３６が配置される。

【００２０】同様に、第２の無段変速ユニット３３は、
上記と同様の入力ディスク３７と、該入力ディスク３７
の図１右方に配置された出力ディスク３８と、該両ディ
スク３７，３８のトロイダル面３７ａ，３８ａに跨がっ
て接するパワーローラ３９とを備える。該入力ディスク
３７は、その背面が上記第１の無段変速ユニット３２の
入力ディスク３４の背面と対向して配置されている。上
記一対の入力ディスク３４，３７の背面同士の間に形成
された空間には、中間ディスク４０が配置される。該中
間ディスク４０と、各入力ディスク３４，３７とには、
これらが対向する側面に複数のカム溝（図示せず）が形
成され、該各カム溝には各々ローディングカム４１，…
が配設される。また、上記中間ディスク４０の外周に
は、入力ギヤ１６から中間ギヤ１７およびカウンタシャ
フト１５を介して伝達されたエンジンの動力を上記一対
の入力ディスク３４，３７に伝達するヘリカルギヤより
なる動力伝達ギヤ４２が一体形成され、該動力伝達ギヤ
４２には、上記後側のカウンタギヤ１５ｂとの噛み合い
によってエンジン出力軸５からの動力が伝達される。上
記各カム溝は、中間ディスク４０と各入力ディスク３
４，３７とが相対回転した時、相対変位量が多いほど各
カム４１を入力ディスク３４，３７側に押付ける押付力
を増大させる形状に形成される。従って、エンジン動力
は、中間ディスク４０から順次カム４１，…、入力ディ
スク３４，３７、パワーローラ３６，３９を経て出力デ
ィスク３５，３８に伝達された後、変速機出力軸３１に
伝達される。

【００２１】上記各トロイダル無段変速ユニット３２，
３３の各パワーローラ３６，３９は、各々、偏心軸４
４，４４を経て支持部材としてのトラニオン４５，４５
に回転自在に取付けられている。該各トラニオン４５
は、その下端部に上下方向に延びて配置した軸部材４６
に固定支持され、該軸部材４６を上下方向に変位させる
ことにより、トラニオン４５を上下方向に変位させて、
変速比を無段階に変更するように構成している。この場
合、パワーローラ３６，３９の傾動に伴う各トラニオン
４５の軸回りの回動を許容すべく、各トラニオン４５の
上端部は、変速機ケース４にリンクポスト４８で取付け
た支持部材４９により球面軸受５０で軸方向に回動自在
に支持されると共に、下端部は、後述する油圧シリンダ
５９のシリンダボディ６１にリンクポスト５２で取付け
た支持部材５３により球面軸受５４で回動自在に支持さ
れる。

【００２２】上記軸部材４６は、その下端部が図３に示
すように、シリンダボディ６１の下方に配置したアッパ
およびロアハウジング５５，５６の凹所５７に回転およ
び上下移動自在に軸受５８で支持されていると共に、該
軸部材４６の略中間位置には、該軸部材４６を上下移動
させるアクチュエータとしての油圧シリンダ５９が接続
されている。該油圧シリンダ５９は、変速機ケース４に
ボルト６０で取付固定した，アクチュエータが取付けら
れる部材としてのシリンダボディ６１と、該シリンダボ
ディ６１に形成した内方に突出する突出部６１ａを上下
に挟んだ状態で中芯部が軸部材４６に嵌挿されて固定さ
れたピストン６２とを備えている。上記ピストン６２と
シリンダボディ６１の突出部６１ａとにより上下に一対
の油圧室６３，６４が形成され、上側の油圧室６３への
油圧の供給により軸部材４６を図３上方に移動させる一
方、逆に下側の油圧室６４への油圧の供給により軸部材
４６を図３下方に移動させる構成である。

【００２３】上記アッパおよびロアハウジング５５，５
６には、上記各油圧シリンダ５９の油圧室６３，６４へ
の作動油の供給を制限して変速を行う変速制御装置６５
が配置される。すなわち、アッパハウジング５５には、
油圧源（図示せず）からの油圧が供給される供給油路６
６と、上記各油圧シリンダ５９の油圧室６３，６４に各
々連通する第１油路６７および第２油路６８が形成され
ている。また、ロアハウジング５６には、油圧コントロ
ールバルブ６９が配置されている。該バルブ６９は、ロ
アハウジング５６の中央部を水平方向に穿設した中空部
の外壁をバルブボディ７０とし、該バルブボディ７０内
に摺動自在に配置したスリーブ７１と、該スリーブ７１
内に摺動自在に配置したスプール７２とを備える。上記
スリーブ７１には、上記供給油路６６並びに第１および
第２油路６７，６８に対応する第１〜第３のポート７１
ａ〜７１ｃが形成され、スリーブ７１の移動に応じて供
給油路６６の油を第１ポート７１ａからスプール７２お
よび第２ポート７１ｂを経て第１油路６７に、又はスプ
ール７２および第３ポート７１ｃを経て第２油路６８に
連通する構成である。

【００２４】上記スリーブ７１の図３左端部近傍には、
ピン部材７３が連結され、該ピン部材７３にはスリーブ
７１内に配置した駆動部材７４を経て変速機ケース４下
部に配置したオイルパン７５の縦壁部に取付けたステッ
ピングモータ７６の回転軸７６ａが連結されていて、該
モータ７６の回転に応じてスリーブ７１を図３左右方向
に摺動させる構成である。

【００２５】更に、上記スプール７２の図３右端には、
パワーローラ３６，３９の傾動をフィードバックするフ
ィードバック機構７７が配置される。該フィードバック
機構７７は、第２無段変速ユニット３３のトラニオン４
５の軸部材４６に固定配置したプリセスカム７８と、該
プリセスカム７８に形成した傾斜面７８ａに先端が係合
する第１アーム７９と、該第１アーム７９が回転自在に
支持された回転軸８０と、該回転軸８０に回転自在に支
持されて上記油圧コントロールバルブ６９のスプール７
２の図３右端に係合する第２アーム８１と、上記スプー
ル７２の図３左方とピン部材７３との間に縮装された圧
縮コイルスプリング８２とからなり、スリーブ７１の移
動に応じた油圧シリンダ５９への油供給により軸部材４
６が上下方向に移動してパワーローラ３６，３９が傾動
すると、上記軸部材４６の上下移動に応じてフィードバ
ック機構７７の第１および第２アーム７９，８１が時計
方向又は反時計方向に回動して、スプール７２がスリー
ブ７１と同方向に移動することにより、供給油路６６と
これに連通した第１又は第２油路６７，６８との連通を
遮断して、パワーローラ３９の傾動位置が目標位置に達
した状態で油圧シリンダ５９への供給源を停止するよう
に構成している。

【００２６】そして、本発明の特徴部分として、図２に
も示すように、上記油圧シリンダ５９は、上述の如く変
速機ケース４にボルト６０により締結された，上記変速
機ケース４とは別体の部材となるシリンダボディ６１に
設けられ、このシリンダボディ６１には、上記変速機出
力軸３１を回転自在に支持する軸受９１，９２が一体的
に設けられている。上記シリンダボディ６１は、上記バ
ルブボディ７０の上方にてオイルパン７５の上縁を蓋状
に仕切るように配されており、上記各軸受９１，９２
は、上記各出力ディスク３５，３８前後方に対応するシ
リンダボディ６１上より各出力ディスク３５，３８を迂
回しつつ変速機出力軸３１の上方位置まで延びる正面視
で略三角形状に形成されている。そして、上記変速機出
力軸３１は、前側の軸受９１に対してローラベアリング
９３を介して挿通支持されている一方、後側の軸受９２
に対してボールベアリング９４を介して挿通支持されて
いる。

【００２７】したがって、上記実施例では、変速機出力
軸３１を支持する軸受９１，９２は、油圧シリンダ５９
を取付ける，変速機ケース４とは別体のシリンダボディ
６１に一体的に設けられているので、パワーローラ３
６，３９に動力伝達時に作用する反力によってシリンダ
ボディ６１を変形させたとしても、変速機出力軸３１側
の各ディスク３４，３５，３７，３８と、シリンダボデ
ィ６１側のパワーローラ３６，３９との間に相対的な変
位差が生じることがない。この結果、各ディスク３４，
３５，３７，３８に対するパワーローラ３６，３９の接
触精度を良好に保つことができ、入出力ディスク間のパ
ワーローラ３６，３９を介した動力を無駄なく確実に伝
達して動力伝達効率の向上を図ることができる。

【００２８】しかも、変速機出力軸３１がシリンダボデ
ィ６１に一体的に設けた軸受９１，９２により支持され
ていることから、変速機ケース４外で、各ディスク３
４，３５，３７，３８を含む変速機出力軸３１近傍の構
成部品を、パワーローラ３６，３９、偏心軸４４，４
４、トラニオン４５，４５およびシリンダボディ６１な
どと共に組付けることができ、組付後に構成部品の組付
け忘れや誤組付けの確認を容易に行うことができるとと
もに、各ディスク３４，３５，３７，３８に対するパワ
ーローラ３６，３９の接触状態の調整を容易に行うこと
ができる。

【００２９】尚、上記実施例では、エンジン出力軸５の
出力を前後進切換機構２からトロイダル型無段変速機構
３を介して変速機出力軸３１に出力するように構成した
が、エンジン出力軸の出力が、トルクコンバータから前
後進切換機構を介して変速機出力軸に出力される第１の
変速部と、切換クラッチからトロイダル型無段変速機構
を介して変速機出力軸に出力される第２の変速部とに適
宜切換可能な変速装置であっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】トロイダル型無段変速機の縦断側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線における断面図である。

【図４】発進装置を含んだ状態で変速装置を模式的に示
すスケルトン図である。

【符号の説明】

３ トロイダル型無段変速機 ３１ 変速機出力軸（動力伝達軸） ３４，３７ 入力ディスク ３５，３８ 出力ディスク ３６，３９ パワーローラ（ローラ） ４５ トラニオン（支持部材） ５９ 油圧シリンダ（アクチュエータ） ６１ シリンダボディ（油圧シリンダが取付けられ
る部材） ９１，９２ 軸受

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力ディスクおよび出力ディスクと、該
   両ディスクを貫通支持する動力伝達軸と、上記両ディス
   クに跨がって接触するローラと、該ローラを支持する支
   持部材と、該支持部材を変位させるアクチュエータとを
   備え、上記支持部材の変位により上記両ディスクへの接
   触点を変化させるようにローラを傾動させて、エンジン
   出力の動力伝達軸に対する変速比を無段階に変更するよ
   うにしたトロイダル型無段変速機において、 上記アクチュエータは、上記トロイダル型無段変速機を
   覆う変速機ケースとは別体の部材に取付けられ、該部材
   には、上記動力伝達軸を回転自在に支持する軸受が一体
   的に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。