JPH0814350A

JPH0814350A - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JPH0814350A
Application number: JP14471094A
Authority: JP
Inventors: Takashi Imanishi; 尚今西; Takashi Machida; 尚町田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1996-01-16

Abstract

(57)【要約】【目的】変速比が１を越える瞬間にヨーク４０ａが支
持軸４９ａの軸方向に変位する事を防止する事で、変速
操作の円滑化を図る。【構成】パワーローラ８を支持したトラニオン６をヨ
ーク４０ａに支持し、このヨーク４０ａをフレーム３９
ａに枢支する。このヨーク４０ａの中間部に設けた円筒
部５９の両端面を、フレーム３９ａの先半部に設けた支
持板部５３、５３の間で挟む。

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、或は各種産
業機械用の変速機として、それぞれ利用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用変速機として、図６〜７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
軸１と同心に入力側ディスク２を支持し、この入力軸１
と同心に配置された出力軸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
シングの内側には、前記入力軸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、前記枢軸
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。こ
れら入力側、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
とする円弧であり、全体がこの円弧を回転させて得られ
る凹面である。そして、球状凸面に形成された各パワー
ローラ８、８の周面８ａ、８ａを、前記内側面２ａ、４
ａに当接させている。

【０００４】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押圧装置９を設け、この押圧
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。この押圧装置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６〜７の右側面）には、円周方向に亙る凹凸面であ
るカム面１３を形成し、前記入力側ディスク２の外側面
（図６〜７の左側面）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１２、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。

【０００５】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、１
２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。

【０００６】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、図６の様に揺動させる。そして、各パワーローラ
８、８の周面８ａ、８ａを同図に示す様に、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。

【０００７】反対に、増速を行なう場合には、前記トラ
ニオン６、６を図７に示す様に揺動させる。そして、各
パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａを同図に示す様
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４ａ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６と図７との中間にすれば、
入力軸１と出力軸３との間で、中間の変速比を得られ
る。

【０００８】更に、図８〜９は、実願昭６３−６９２９
３号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィルム
に記載された、より具体化されたトロイダル型無段変速
機を示している。第一のディスクである入力側ディスク
２と第二のディスクである出力側ディスク４とは、回転
軸である円管状の入力軸１５の周囲に、それぞれニード
ル軸受１６、１６を介して回転自在に支持している。
又、カム板１０は前記入力軸１５の端部（図８の左端
部）外周面にスプライン係合し、鍔部１７によって前記
入力側ディスク２から離れる方向への移動を阻止されて
いる。そして、このカム板１０とローラ１２、１２とに
より、前記入力軸１５の回転に基づいて前記入力側ディ
スク２を、出力側ディスク４に向けて押圧しつつ回転さ
せる、ローディングカム式の押圧装置９を構成してい
る。前記出力側ディスク４には出力歯車１８を、キー１
９、１９により結合し、これら出力側ディスク４と出力
歯車１８とが同期して回転する様にしている。

【０００９】１対のトラニオン６、６の両端部は、それ
ぞれが支持部材である１対の支持板２０、２０に、揺動
並びに軸方向（図８の表裏方向、図９の左右方向）に亙
る変位自在に支持している。そして、前記各トラニオン
６、６の中間部に形成した円孔２３、２３部分に、変位
軸７、７を支持している。各変位軸７、７は、互いに平
行で且つ偏心した支持軸部２１、２１と枢支軸部２２、
２２とを、それぞれ有する。このうちの各支持軸部２
１、２１を前記各円孔２３、２３の内側に、ラジアルニ
ードル軸受２４、２４を介して、回転自在に支持してい
る。又、前記各枢支軸部２２、２２の周囲にパワーロー
ラ８、８を、ラジアルニードル軸受２５、２５を介して
回転自在に支持している。

【００１０】尚、前記１対の変位軸７、７は、前記入力
軸１５に対して円周方向等間隔位置（図８〜９の例では
１８０度反対側位置）に設けている。又、これら各変位
軸７、７の各枢支軸部２２、２２が各支持軸部２１、２
１に対し偏心している方向は、前記入力側、出力側両デ
ィスク２、４の回転方向に関して同方向（図９で左右逆
方向）としている。又、偏心方向は、前記入力軸１５の
配設方向に対しほぼ直交する方向としている。従って前
記各パワーローラ８、８は、前記入力軸１５の配設方向
に亙る若干の変位自在に支持される。この結果、構成部
品の形状精度や寸法精度等に起因して前記各パワーロー
ラ８、８が前記入力軸１５の軸方向に変位する傾向とな
った場合でも、構成各部品に無理な力を加える事なく、
この変位を吸収できる。

【００１１】又、前記各パワーローラ８、８の外側面と
前記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パ
ワーローラ８、８の外側面の側から順に、スラスト玉軸
受２６、２６とスラストニードル軸受２７、２７とを設
けている。このうちのスラスト玉軸受２６、２６は、前
記各パワーローラ８、８に加わるスラスト方向の荷重を
支承しつつ、これら各パワーローラ８、８の回転を許容
するものである。この様なスラスト玉軸受２６、２６は
それぞれ、複数個ずつの玉２９、２９と、各玉２９、２
９を転動自在に保持する円環状の保持器２８、２８と、
円環状の外輪３０、３０とから構成されている。各スラ
スト玉軸受２６、２６の内輪軌道は前記各パワーローラ
８、８の外側面に、外輪軌道は前記各外輪３０、３０の
内側面に、それぞれ形成している。

【００１２】又、前記スラストニードル軸受２７、２７
は、レース３１と保持器３２とニードル３３、３３とか
ら構成される。このスラストニードル軸受２７、２７
は、前記レース３１、３１を前記各トラニオン６、６の
内側面に当接させた状態で、この内側面と前記外輪３
０、３０の外側面との間に挟持している。そして、この
スラストニードル軸受２７、２７は、前記各パワーロー
ラ８、８から前記各外輪３０、３０に加わるスラスト荷
重を支承しつつ、前記枢支軸部２２、２２及び前記外輪
３０、３０が前記支持軸部２１、２１を中心として揺動
する事を許容する。

【００１３】更に、前記各トラニオン６、６の一端部
（図９の左端部）にはそれぞれ駆動ロッド３６、３６を
結合し、各駆動ロッド３６、３６の中間部外周面に駆動
ピストン３７、３７を固設している。そして、これら各
駆動ピストン３７、３７を、それぞれ駆動用の油圧シリ
ンダ３８、３８内に油密に嵌装している。

【００１４】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、入力軸１５の回転が押圧装置９を介
して入力側ディスク２に伝えられる。そして、この入力
側ディスク２の回転が、１対のパワーローラ８、８を介
して出力側ディスク４に伝えられ、更にこの出力側ディ
スク４の回転が、出力歯車１８より取り出される。

【００１５】入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速
度比を変える場合には、前記１対の駆動ピストン３７、
３７を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピスト
ン３７、３７の変位に伴って前記１対のトラニオン６、
６が、それぞれ逆方向に変位し、例えば図９の下側のパ
ワーローラ８が同図の右側に、同図の上側のパワーロー
ラ８が同図の左側に、それぞれ変位する。この結果、こ
れら各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと前記入力
側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａ
との当接部に作用する、接線方向の力の向きが変化す
る。そして、この力の向きの変化に伴って前記各トラニ
オン６、６が、支持板２０、２０に枢支された枢軸５、
５を中心として、互いに逆方向に揺動する。この結果、
前述の図６〜７に示した様に、前記各パワーローラ８、
８の周面８ａ、８ａと前記各内側面２ａ、４ａとの当接
位置が変化し、前記入力軸１５と出力歯車１８との間の
回転速度比が変化する。

【００１６】又、トロイダル型無段変速機により伝達可
能な動力を大きくする為、パワーローラ８、８の数を増
やす事も、従来から考えられている。例えば特開平３−
７４６６７号公報には、入力側ディスク２と出力側ディ
スク４との間に３個のパワーローラ８、８を、前記両デ
ィスク２、４の円周方向に亙って等間隔に設けた構造が
記載されている。図１０は、この公報に記載されたトロ
イダル型無段変速機を示している。このトロイダル型無
段変速機の場合には、固定のフレーム３９の円周方向等
間隔の３個所位置に、それぞれが１２０度に折れ曲がっ
たヨーク４０、４０の中間部を支持軸４９、４９により
枢支している。そして、隣り合うヨーク４０、４０同士
の間にそれぞれトラニオン６、６を、揺動並びに軸方向
に亙る変位自在に支持している。

【００１７】前記各トラニオン６、６の一端部には駆動
ロッド３６、３６の一端を連結しており、これら各駆動
ロッド３６、３６の他端を、変位手段である油圧シリン
ダ３８、３８の駆動ピストン３７、３７に連結してい
る。これら各油圧シリンダ３８、３８は、それぞれが軸
方向（図１０の左右方向）に亙って変位自在なスリーブ
４１とスプール４２とを備えた制御弁４３を介して、油
圧源であるポンプ４４の吐出口に通じている。

【００１８】それぞれが前記各トラニオン６、６に、変
位軸７、７により枢支されたパワーローラ８、８の傾斜
角度を変える場合には、制御モータ４５により前記スリ
ーブ４１を軸方向（図１０の左右方向）に変位させる。
この結果、前記ポンプ４４から吐出された圧油が、油圧
配管を通じて前記各油圧シリンダ３８、３８に送り込ま
れる。この結果、これら各油圧シリンダ３８、３８に嵌
装された駆動ピストン３７、３７が、入力側ディスク２
及び出力側ディスク４（図６〜９参照）の回転方向に関
して同方向に変位する。又、前記各駆動ピストン３７、
３７の変位に伴って前記各油圧シリンダ３８、３８から
押し出された作動油は、やはり前記制御弁４３を含む油
圧配管を通じて、油溜４６に戻される。

【００１９】一方、前記圧油の送り込みに伴う駆動ピス
トン３７の変位は、カム４７とリンク４８とを介して前
記スプール４２に伝達され、このスプール４２を軸方向
に変位させる。この結果、前記駆動ピストン３７が所定
量変位した状態で前記制御弁４３の流路が閉じられ、前
記各油圧シリンダ３８、３８への圧油の給排が停止され
る。従って、前記各トラニオン６、６の軸方向に亙る変
位量、延ては前記各パワーローラ８、８の傾斜角度は、
前記モータ４５によるスリーブ４１の変位量に応じただ
けのものとなる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する従来のトロイダル型無段変速機の場
合、入力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４
ａから各パワーローラ８、８の周面８ａに加わる力によ
って、変速操作が円滑に行われなくなる可能性があっ
た。即ち、トロイダル型無段変速機の使用時に前記各パ
ワーローラ８、８の周面８ａ、８ａは、押圧装置９の作
動に基づいて、前記各内側面２ａ、４ａ同士の間で強く
挟持される。そして、これら周面８ａ、８ａと各内側面
２ａ、４ａとの係合により、前記各パワーローラ８、８
を前記両ディスク２、４の間から押し出す方向の力が、
各パワーローラ８、８を枢支した変位軸７、７の軸方向
に作用する。

【００２１】一方、これら各変位軸７、７の方向は、前
記入力側ディスク２と出力側ディスク４との間の変速比
に応じて変化する。従って、前記各面８ａ、２ａ、４ａ
の係合により前記各パワーローラ８、８に加わる力の方
向も、変速比により変化する。例えば、前記入力側ディ
スク２と出力側ディスク４との間で減速する場合には、
上記力が図１１の矢印方向に加わり、前記各パワーロー
ラ８、８を支承したトラニオン６、６が、前記両ディス
ク２、４の直径方向外方に変位しつつ入力側ディスク２
側に変位する傾向となる。反対に、前記入力側ディスク
２と出力側ディスク４との間で増速する場合には、上記
力が図１２の矢印方向に加わり、前記各パワーローラ
８、８を支承したトラニオン６、６が、前記両ディスク
２、４の直径方向外方に変位しつつ出力側ディスク４側
に変位する傾向となる。

【００２２】従って、入力側ディスク２と出力側ディス
ク４との間の変速比を変える場合に、減速状態から増速
状態に変わる瞬間、或は増速状態から減速状態に変わる
瞬間（入力側ディスク２と出力側ディスク４との回転速
度比が１を越えて変化する瞬間）に、前記トラニオン
６、６に加わる力のうち、前記両ディスク２、４の回転
軸方向（図１１〜１２の左右方向）の分力の方向が変化
する。

【００２３】ところが、図１０に示した様な従来のパワ
ーローラ８、８を３個以上設けたトロイダル型無段変速
機の場合、トラニオン６、６の両端を枢支したヨーク４
０、４０の変位防止を特に考慮していなかった。より具
体的には、これら各ヨーク４０、４０はそれぞれの中間
部をフレーム３９に、支持軸４９、４９により枢支して
いるが、これら各ヨーク４０、４０が支持軸４９、４９
の軸方向（図１０の表裏方向）に変位する事を積極的に
防止する考慮はなされていなかった。この為、図１０に
示した従来構造の場合には、入力側ディスク２と出力側
ディスク４との回転速度比が１を越えて変化する瞬間
に、パワーローラ８、８及びトラニオン６、６を支持し
ているヨーク４０、４０が上記支持軸４９、４９の軸方
向に、僅かとは言え変位する可能性があった。

【００２４】この様にヨーク４０、４０が変位すると、
トラニオン６、６を介してこのヨーク４０、４０に支持
されたパワーローラ８、８の位置も、前記両ディスク
２、４の中心軸方向に微妙に変化する。この結果、これ
ら両ディスク２、４間の変速比の調節を円滑に行えなく
なる可能性がある。本発明のトロイダル型無段変速機
は、この様な事情に鑑みて発明したものである。

【００２５】

【課題を解決する為の手段】本発明のトロイダル型無段
変速機は前述した従来のトロイダル型無段変速機と同様
に、ハウジングと、このハウジングの内側に回転自在に
支持された回転軸と、断面が円弧状の凹面である内側面
を有し、この回転軸と同心に配置されてこの回転軸と共
に回転する第一のディスクと、断面が円弧状の凹面であ
る内側面を有し、この内側面と前記第一のディスクの内
側面とを対向させた状態で前記回転軸と同心に、且つこ
の回転軸に対する相対回転を自在に配置された第二のデ
ィスクと、前記回転軸を挿通自在な中心孔を有する環状
の結合部及びこの結合部の外周縁から放射方向に突出し
た３本以上の支持腕から成り、前記中心孔に前記回転軸
を挿通し、これら各支持腕の先端部をハウジングの一部
に結合する事により、前記第一のディスクと第二のディ
スクとの間位置で前記ハウジングの内側に固定されたフ
レームと、前記各支持腕の中間部にそれぞれの中間部を
支持されたヨークと、これら各ヨークの両端部に、前記
回転軸に対し捩れの位置関係で形成された円孔と、円周
方向に隣り合うヨークの円孔にそれぞれの両端部に設け
た枢軸を、回転並びに軸方向に亙る変位自在に支持する
事により、前記第一、第二のディスクの間に揺動並びに
前記枢軸の軸方向に亙る若干の変位自在に支持された、
前記支持腕と同数のトラニオンと、これら各トラニオン
を前記枢軸の軸方向に変位させる為の変位手段と、前記
各トラニオンの内側面で前記回転軸に対向する部分に、
この内側面から突出する状態で支持された変位軸と、断
面が円弧状の凸面である周面を有し、これら各変位軸の
周囲に回転自在に支持された状態で前記第一、第二の両
ディスクの間に挟持されたパワーローラとを備えてい
る。

【００２６】特に、本発明のトロイダル型無段変速機に
於いては、前記各支持腕の中間部には、前記回転軸と平
行な支持軸が挿通されている。又、前記各ヨークの中間
部には、前記支持軸をがたつきなく挿通自在な円筒部が
形成されており、前記各ヨークは、前記支持軸を前記円
筒部に挿通する事により前記各支持腕の中間部に揺動自
在に支持されている。そして、前記各円筒部は前記各支
持軸に対し、前記各支持軸の軸方向に亙る変位を不能に
支持されている。

【００２７】

【作用】上述の様に構成される本発明のトロイダル型無
段変速機は、前述した従来のトロイダル型無段変速機と
同様の作用に基づき、第一のディスクと第二のディスク
との間で回転力の伝達を行ない、更にトラニオンの傾斜
角度を変える事で、これら両ディスクの回転速度比を変
える。

【００２８】特に、本発明のトロイダル型無段変速機の
場合には、ヨークが支持腕に対し、支持軸の軸方向に亙
る変位を不能に支持されている為、第一、第二両ディス
ク間の変速比が１を越えて変化する瞬間にも、前記ヨー
クが支持軸の軸方向に変位しない。この結果、第一、第
二両ディスクとパワーローラとの位置関係が、正規位置
に対して微妙にずれる事がなくなり、変速比の調節を円
滑に行える様になる。

【００２９】

【実施例】図１〜３は本発明の第一実施例を示してい
る。尚、本発明の特徴は、変速比の調節を円滑に行わせ
るべく、フレーム３９ａに対しヨーク４０ａ、４０ａ
を、支持軸４９ａ、４９ａの軸方向（図１の表裏方向、
図２の左右方向）に変位しない様に支持する部分の構造
にある。その他の部分の構造及び作用は、前述した従来
構造と同様である。よって、従来構造と同等部分に関す
る説明は省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部
分を中心に説明する。

【００３０】前記フレーム３９ａの中心部には環状の結
合部５０を設けている。この結合部５０は、回転軸であ
る入力軸１５を挿通自在な中心孔５１を有する。この結
合部５０の外周縁には３本の支持腕５２、５２の基端部
を、それぞれ連続させている。これら３本の支持腕５
２、５２は、円周方向に亙り等間隔に（１２０度のピッ
チで）設けられて、前記結合部５０の外周縁から放射方
向に突出している。これら各支持腕５２、５２の先半部
は、図２に示す様に二又状に形成されており、互いに平
行な１対ずつの支持板部５３、５３を有する。

【００３１】これら１対ずつの支持板部５３、５３の先
端部は、取付フランジ５４に外嵌している。そして、一
方（図２の右方）の支持板部５３の先端部及び取付フラ
ンジ５４に形成した円孔５５、５６を挿通したボルト５
７の先端部を、他方（図２の左方）の支持板部５３の先
端部に形成したねじ孔５８に螺合し更に緊締している。
前記取付フランジ５４は、トロイダル型無段変速機を納
めるハウジング６７（図９参照）の内側に設けられてい
る。従って前記フレーム３９ａはこのハウジング６７の
内側に、前記各支持腕５２、５２の先端部の３個所位置
で固定されている。

【００３２】又、前記１対ずつの支持板部５３、５３の
基端寄り部分には、前記支持軸４９ａ、４９ａが掛け渡
されている。これら各支持軸４９ａ、４９ａは、前記入
力軸１５と平行である。一方、これら各支持軸４９ａ、
４９ａにより前記フレーム３９ａに枢支される、前記各
ヨーク４０ａ、４０ａは図３に示す様に、１２０度に折
れ曲がったく字形である。これら各ヨーク４０ａ、４０
ａの中間部には、円筒部５９、５９を形成している。前
記各支持軸４９ａ、４９ａはそれぞれ、これら円筒部５
９、５９の内側を挿通されている。又、前記各支持軸４
９ａ、４９ａの外周面と前記各円筒部５９、５９の内周
面との間には軸受６０を設けている。この軸受として
は、メタル等の滑り軸受、或はニードル軸受等の転がり
軸受を使用できる。何れにしても前記各円筒部５９、５
９はこの軸受６０によって、前記各支持軸４９ａ、４９
ａの周囲に、ラジアル方向に亙るがたつきなく支持され
ている。そしてこれにより前記各ヨーク４０ａ、４０ａ
の中間部は前記各支持腕５２、５２の中間部に、揺動自
在に支持されている。

【００３３】更に、前記各円筒部５９、５９の長さ寸法
Ｌ（図２の左右方向である軸方向寸法）は、前記１対の
支持板部５３、５３同士の間隔寸法Ｄに可及的に近い寸
法としている。尚、この間隔寸法Ｄは、前記ボルト５７
の緊締に伴うこれら１対の支持板部５３、５３の弾性変
形に基づいて僅かに変化する。この為に前記長さ寸法Ｌ
は、前記取付フランジ５４の厚さ寸法Ｔと可及的に同じ
寸法としている。この様に長さ寸法Ｌと厚さ寸法Ｔとを
ほぼ同じにする結果、図２に示す様に各部を組み立てた
状態で前記ボルト５７を緊締すると、前記円筒部５９の
両端面が前記１対の支持板部５３、５３の内側面に軽く
当接（長さ寸法Ｌが厚さ寸法Ｔよりも僅かに大きい場
合）するか、或は（好ましくは）前記円筒部５９の両端
面と前記１対の支持板部５３、５３の内側面との間に極
く微小な隙間が存在するだけの状態となる（長さ寸法Ｌ
が厚さ寸法Ｔよりも僅かに小さい場合）。この結果、前
記各円筒部５９、５９は前記１対の支持板部５３、５３
の間に、前記各支持軸４９ａ、４９ａの軸方向に亙る変
位を不能に支持される。

【００３４】尚、長さ寸法Ｌが厚さ寸法Ｔよりも僅かに
小さい場合は勿論、長さ寸法Ｌが厚さ寸法Ｔよりも僅か
に大きい場合でも、前記各支持軸４９ａ、４９ａを中心
とするヨーク４０ａ、４０ａの揺動が妨げられる事はな
い。即ち、長さ寸法Ｌが厚さ寸法Ｔよりも僅かに大きい
場合でも、その差（Ｌ−Ｔ）が僅かであれば、前記１対
の支持板部５３、５３の弾性変形により、前記円筒部５
９の両端面と前記１対の支持板部５３、５３の内側面と
の当接圧は極く軽いものとなる。従って、前記揺動は実
用上問題ない程度に行える。

【００３５】この様に、それぞれの中間部を前記フレー
ム３９ａを構成する支持腕５２、５２の中間部に、支持
軸４９ａ、４９ａを中心とする揺動のみ自在に支持した
ヨーク４０ａ、４０ａの両端部には、それぞれ円孔６
１、６１を形成している。これら各円孔６１、６１の中
心は、前記入力軸１５に対し捩れの位置関係にある。そ
して、これら各円孔６１、６１の内側にトラニオン６、
６の両端部に突設した枢軸５、５を、それぞれ調心リン
グ６２、６２と軸受６３、６３とを介して枢支してい
る。このうちの調心リング６２、６２は、外周面を球状
凸面としたもので、前記各円孔６１、６１に揺動自在に
内嵌されている。又、前記各軸受６３、６３は、メタル
等の滑り軸受、或はニードル軸受等の転がり軸受で、前
記各調心リング６２、６２の内周面と前記各枢軸５、５
の外周面との間に設けられている。何れにしても、これ
ら各軸受６３、６３は前記各枢軸５、５を、前記調心リ
ング６２、６２に対する回転及び軸方向に亙る変位自在
に支持する。

【００３６】尚、１個のトラニオン６の両端部に設けた
枢軸５、５は、円周方向に隣り合うヨーク４０ａ、４０
ａに形成され、互いにほぼ同心に配置された円孔６１、
６１内に、前記調心リング６２、６２と軸受６３、６３
とを介して枢支されている。各部材をこの様に組み合わ
せる結果、前記各トラニオン６、６は前記入力軸１５の
周囲に、この入力軸１５に対して捩れの位置関係にある
枢軸５、５により、揺動並びに軸方向に亙る若干の変位
自在に支持される。そして、これら各枢軸５、５の中心
と前記各円孔６１、６１の中心とが不一致になった場合
（両中心同士が交差した場合）でも、前記各調心リング
６２、６２の揺動により、この不一致が補償される。

【００３７】更に、前記各トラニオン６、６の両端面に
設けられた枢軸５、５のうち、何れか一方の枢軸５、５
の外端面には、それぞれロッド６４、６４の先端部を結
合している。そしてこれら各ロッド６４、６４の基端部
を、油圧アクチュエータ６５、６５により押し引き自在
として、これら各トラニオン６、６を前記各枢軸５、５
の軸方向に変位させる為の変位手段を構成している。前
記入力側ディスク２と出力側ディスク４との間の変速比
を変える場合には、前記各油圧アクチュエータ６５、６
５に圧油を給排して前記各トラニオン６、６を、これら
両ディスク２、４の円周方向に関して同方向に変位させ
る。

【００３８】上述の様に構成される本発明のトロイダル
型無段変速機の場合、前記１対ずつの支持板部５３、５
３の内側面と前記各円筒部５９、５９の両端面との係合
に基づき、各ヨーク４０ａ、４０ａが前記各支持軸４９
ａ、４９ａに対し、この支持軸４９ａ、４９ａの軸方向
に亙る変位を不能に支持されている。この為、前記入力
側ディスク２と出力側ディスク４との間の変速比が１を
越えて変化する瞬間にも、前記ヨーク４０ａ、４０ａが
支持軸４９ａ、４９ａの軸方向に変位しない。

【００３９】即ち、入力側ディスク２と出力側ディスク
４との間で減速を行う際には前記ヨーク４０ａに、図２
で左方向の力が加わり、前記円筒部５９の左端面が同図
で左側の支持板部５３の内側面に押し付けられる傾向と
なる。これに対して、前記入力側ディスク２と出力側デ
ィスク４との間で増速を行う際には前記ヨーク４０ａ
に、図２で右方向の力が加わり、前記円筒部５９の右端
面が同図で右側の支持板部５３の内側面に押し付けられ
る傾向となる。従って、変速比が１を越えて変化する瞬
間には前記円筒部５９が、前記支持軸４９ａの軸方向
（図２の左右方向）に変位する傾向となる。

【００４０】これに対して本発明のトロイダル型無段変
速機の場合、前記円筒部５９の両端面が、前記１対の支
持板部５３、５３の内側面に当接若しくは極く僅かな隙
間を介して対向している。従って、変速比が１を越えて
変化する瞬間にも前記円筒部５９は、軸方向に亙っては
全く或は殆ど変位しない。この結果、入力側ディスク２
及び出力側ディスク４とパワーローラ８との位置関係
が、正規位置に対して微妙にずれる事がなくなり、変速
比の調節を円滑に行える様になる。

【００４１】次に、図４は本発明の第二実施例を示して
いる。本実施例の場合には、ヨーク４０ａの中間部に形
成した円筒部５９の長さ寸法Ｌ´を、１対の支持板部５
３、５３の間隔寸法Ｄよりも小さく（Ｌ´＜Ｄ）してい
る。そして、これら円筒部５９の両端面と１対の支持板
部５３、５３の内側面との間に、それぞれ摩擦低減部材
６６、６６を挟持している。この摩擦低減部材６６、６
６は一種のスラスト軸受であり、軸受メタル等の滑り軸
受、ニードル軸受等の転がり軸受を使用できる。何れに
しても、前記長さ寸法Ｌ´と１対の摩擦低減部材６６、
６６の厚さ寸法ｔとの合計は、前記間隔寸法Ｄとほぼ一
致（Ｌ´＋２ｔ≒Ｄ）させている。本実施例の場合に
は、前述した第一実施例の効果に加え、ヨーク４０ａの
揺動をより円滑に行わせて、変速時に於ける動力損失の
低減を図れると言った効果を得られる。

【００４２】尚、図示の実施例は、入力側ディスク２と
出力側ディスク４との間に３個のパワーローラ８、８を
設けた場合に就いて説明したが、４個以上のパワーロー
ラ８、８を設ける場合にも、ほぼ同様に構成できる。例
えば４個のパワーローラ８、８を設ける場合には、支持
腕５２、５２を４本設け、各支持腕５２、５２の中間部
に、それぞれ直角に折れ曲がったヨークを設ける。又、
円筒部５９は、円筒状の内周面を有するものであれば良
く、外周面の形状は特に問わない事は勿論である。

【００４３】更に、上述した各実施例では、１対の支持
板部５３、５３の間で円筒部５９を挟み付ける事によ
り、この円筒部５９を設けたヨーク４０ａが支持軸４９
ａの軸方向に変位する事を防止していたが、ヨーク４０
ａの変位を防止する為の構造は、この様な構造に限定さ
れるものではない。例えば、図５に示す様に、円筒部５
９の軸方向（図５の左右方向）中間部に通孔６８を形成
し、この通孔６８内にフレーム３９ｂを構成する平坦な
支持腕５２ａの中間部を挿通する事によっても、前記ヨ
ーク４０ａが支持軸４９ａの軸方向に変位する事を防止
できる。前記通孔６８の長さ寸法（図５の表裏方向に亙
る寸法）を、前記支持軸４９ａを中心とする前記ヨーク
４０ａの揺動を可能にする為に十分なものとする事は勿
論である。又、前記変位を防止すべく、前記通孔６８の
幅寸法（図５の左右方向の寸法）を前記支持腕５２ａの
厚さ寸法とほぼ同等にする事は、前述した第一実施例の
場合と同様である。更に、必要に応じて、前記通孔６８
の内面と前記支持腕５２ａの両面との間に、前記図４に
示した第二実施例の様な摩擦低減部材６６、６６を設け
る事もできる。

【００４４】

【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が、パワーローラを支
承するトラニオンが無駄な、若しくは予期しない動きを
する事を防止できる。この結果、変速比を変える操作の
円滑化、並びに構成各部材に無駄な力が加わらない様に
する事での耐久性向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す、要部のみを取り出
して図９と同方向から見た部分切断正面図。

【図２】図１の拡大Ａ−Ａ断面図。

【図３】ヨークの斜視図。

【図４】本発明の第二実施例を示す、図２の下部に相当
する図。

【図５】本発明の第三実施例を示す、図４と同様の図。

【図６】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７】同じく最大増速時の状態で示す側面図。

【図８】従来の具体的構造の１例を示す断面図。

【図９】図８のＢ−Ｂ断面図。

【図１０】従来構造の別例を、一部を切断した状態で示
す要部正面図。

【図１１】減速時にトラニオンに加わる力を示す略側面
図。

【図１２】増速時にトラニオンに加わる力を示す略側面
図。

【符号の説明】

１入力軸２入力側ディスク（第一のディスク）２ａ内側面３出力軸４出力側ディスク（第二のディスク）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押圧装置１０カム板１１保持器１２ローラ１３、１４カム面１５入力軸１６ニードル軸受１７鍔部１８出力歯車１９キー２０支持板２１支持軸部２２枢支軸部２３円孔２４、２５ラジアルニードル軸受２６スラスト玉軸受２７スラストニードル軸受２８保持器２９玉３０外輪３１レース３２保持器３３ニードル３６駆動ロッド３７駆動ピストン３８油圧シリンダ３９、３９ａ、３９ｂフレーム４０、４０ａヨーク４１スリーブ４２スプール４３制御弁４４ポンプ４５制御モータ４６油溜４７カム４８リンク４９、４９ａ支持軸５０結合部５１中心孔５２、５２ａ支持腕５３支持板部５４取付フランジ５５、５６円孔５７ボルト５８ねじ孔５９円筒部６０軸受６１円孔６２調心リング６３軸受６４ロッド６５油圧アクチュエータ６６摩擦低減部材６７ハウジング６８通孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジングと、このハウジングの内側に
回転自在に支持された回転軸と、断面が円弧状の凹面で
ある内側面を有し、この回転軸と同心に配置されてこの
回転軸と共に回転する第一のディスクと、断面が円弧状
の凹面である内側面を有し、この内側面と前記第一のデ
ィスクの内側面とを対向させた状態で前記回転軸と同心
に、且つこの回転軸に対する相対回転を自在に配置され
た第二のディスクと、前記回転軸を挿通自在な中心孔を
有する環状の結合部及びこの結合部の外周縁から放射方
向に突出した３本以上の支持腕から成り、前記中心孔に
前記回転軸を挿通し、これら各支持腕の先端部をハウジ
ングの一部に結合する事により、前記第一のディスクと
第二のディスクとの間位置で前記ハウジングの内側に固
定されたフレームと、前記各支持腕の中間部にそれぞれ
の中間部を支持されたヨークと、これら各ヨークの両端
部に、前記回転軸に対し捩れの位置関係で形成された円
孔と、円周方向に隣り合うヨークの円孔にそれぞれの両
端部に設けた枢軸を、回転並びに軸方向に亙る変位自在
に支持する事により、前記第一、第二のディスクの間に
揺動並びに前記枢軸の軸方向に亙る若干の変位自在に支
持された、前記支持腕と同数のトラニオンと、これら各
トラニオンを前記枢軸の軸方向に変位させる為の変位手
段と、前記各トラニオンの内側面で前記回転軸に対向す
る部分に、この内側面から突出する状態で支持された変
位軸と、断面が円弧状の凸面である周面を有し、これら
各変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で前記第
一、第二の両ディスクの間に挟持されたパワーローラと
を備えたトロイダル型無段変速機に於いて、前記各支持
腕の中間部には、前記回転軸と平行な支持軸が挿通され
ており、前記各ヨークの中間部には、前記支持軸を挿通
自在な円筒部が形成されており、前記各ヨークは、前記
支持軸を前記円筒部に挿通する事により前記各支持腕の
中間部に揺動自在に支持されており、前記各円筒部は前
記各支持軸に対し、前記各支持軸の軸方向に亙る変位を
不能に支持されている事を特徴とするトロイダル型無段
変速機。