JPH09269040A

JPH09269040A - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JPH09269040A
Application number: JP9948296A
Authority: JP
Inventors: Eiji Inoue; 英司井上
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-14

Abstract

(57)【要約】【課題】トロイダル型無段変速機において、主軸と一
方のトロイダル変速部の入力ディスクとの連結を固定と
してボールスプラインを不要とすることで加工コストを
低減するとともに、主軸の移動量を少なくして装置の軸
長を短縮する。【解決手段】主軸３とトロイダル変速部２の入力ディ
スク４との連結に固定連結を用いて、高価なボールスプ
ラインを省略する。入力軸１３と係合するローディング
カム１８と主軸３との間に低トルク時の摩擦接触力を確
保する皿ばね２１を介装しているので、動力伝達時の主
軸３の軸方向移動量には皿ばねの変形が加算されず、装
置全体の軸長を短縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、入力軸から出力
軸へ動力を無段階に変速して伝達するトロイダル型無段
変速機に関し、特に、２組のトロイダル変速部を同一軸
上に配置したダブルキャビティ式トロイダル型無段変速
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】トロイダル型無段変速機は、入力ディス
ク、該入力ディスクに対向して配置される出力ディス
ク、及び両ディスクに摩擦接触するパワーローラからな
るトロイダル変速部を備えており、パワーローラの傾転
角度を変えることによっ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無段変速機である。
上記トロイダル型無段変速機を車両に適用する場合に
は、一般に、上記トロイダル変速部を同一軸上に２組配
置したダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機が適
用される。

【０００３】従来のトロイダル型無段変速機において
は、入力ディスク、パワーローラ及び出力ディスクから
なるトロイダル変速部に対してトルク伝達に必要な推力
を作用させるために、入力軸と入力ディスクとの間にロ
ーディングカムから成るカム装置を配置して入力トルク
に応じた推力を発生している（例えば、特開昭６２−１
２７５５５号公報参照）。このトロイダル型無段変速機
においては、カム装置に加えてばねのような弾性部材が
入力側に設けられ、皿ばねがカム装置に直列に配置され
るとともに、予圧ばねが前記カム装置に並列に配置され
ている。

【０００４】また、従来のダブルキャビティ式トロイダ
ル型無段変速機として、図３に示すようなものが知られ
ている（例えば、特公平６−７２６５５号公報、特公平
７−９６９０１号公報参照）。上記トロイダル型無段変
速機は、ボールスプライン１２を介して主軸３の一端側
に取り付けられた入力ディスク４、入力ディスク４に対
向して配置され主軸３に対して回転可能に取り付けられ
た出力ディスク５、及び入力ディスク４から出力ディス
ク５へトルクを伝達する傾転可能なパワーローラ６を有
するトロイダル変速部１と、ボールスプライン２８を介
して主軸３の他端側に取り付けられた入力ディスク７、
入力ディスク７に対向して配置され主軸３に対して回転
可能に取り付けられた出力ディスク８、及び入力ディス
ク７から出力ディスク８へトルクを伝達する傾転可能な
パワーローラ９を有するトロイダル変速部２とを備えて
いる。パワーローラ６は回転支軸３４によってトラニオ
ン３３に回転自在に支持され、また、パワーローラ９は
回転支軸３８によってトラニオン３７に回転自在に支持
されている。トラニオン３３，３７は傾転軸１１を有
し、傾転軸１１の軸方向に移動し、且つ傾転軸１１を中
心として回動できる。

【０００５】入力ディスク４及び入力ディスク７は、ボ
ールスプライン１２，２８を介して主軸３にそれぞれ連
結されているので、主軸３のスラスト方向に摺動自在で
且つ主軸３と一体回転することができる。動力は入力軸
１３からローディングカム１８を介して入力ディスク４
へ伝達され、入力ディスク４と一体回転する主軸３を介
して入力ディスク７へも伝達される。この時、ローディ
ングカム１８から入力ディスク４へ動力が伝達される際
にカムローラ６１の作用により伝達されるトルクに見合
ったスラストが発生する。スラストは、トロイダル変速
部１の入力ディスク４、パワーローラ６及び出力ディス
ク５に伝わり、これら回転要素間に摩擦接触を行わせ
る。また、カムローラ６１の反作用として、主軸３を介
してトロイダル変速部２の入力ディスク７、パワーロー
ラ９及び出力ディスク８に伝わり、これら回転要素間に
摩擦接触を行わせる。

【０００６】主軸３の他端はケーシング２５に軸受２７
を介して回転自在に支持されている。入力ディスク７の
背面側には皿ばね２９が設けられており、皿ばね２９は
スペーサ３０を介在させてナット３１を締め込むことに
よって圧縮状態で取り付けられている。皿ばね２９の反
発力は、一方では、トロイダル変速部２において、入力
ディスク７をパワーローラ９に付勢すると共にパワーロ
ーラ９を出力ディスク８に向けて付勢しており、また、
他方では、主軸３を図の右方へ付勢し、主軸３の一端側
に設けられたフランジ部２０と軸受６０とを介してロー
ディングカム１８に作用し、トロイダル変速部１におい
て、入力ディスク４をパワーローラ６に付勢すると共に
パワーローラ６を出力ディスク５に向けて付勢してい
る。皿ばね２９は、入力軸１３からローディングカム１
８に入力されるトルクが小さいときでも、入力ディスク
４，７をパワーローラ６，９に付勢すると共にパワーロ
ーラ６，９を出力ディスク５，８に向けて付勢して所定
の摩擦接触力を得ている。

【０００７】入力ディスク４に伝達された動力はパワー
ローラ６を介して出力ディスク５に伝達され、入力ディ
スク７に伝達された動力はパワーローラ９を介して出力
ディスク８に伝達される。出力ディスク５，８は、主軸
３に嵌合された出力軸２２によって背面同士が相互に連
結されているので、出力ディスク５，８に伝達された動
力は出力軸２２から取り出される。出力ディスク５，８
は、これらが一体回転し得るように相互に連結した出力
軸２２を介してラジアル方向及びスラスト方向の荷重を
支持するアンギュラボールベアリング２４によってケー
シング２５に回転自在に支持されているので、スラスト
方向に移動することはできない。

【０００８】トロイダル変速部１，２においては、入出
力ディスク及びパワーローラは、入出力軸間の回転力伝
達に伴って生じる軸方向力であるスラストを受ける。即
ち、トロイダル変速部１，２において、ローディングカ
ム１８により発生するスラストによって入力ディスク
４，７と出力ディスク５，８はパワーローラ６，９に強
く押し付けられる。入力ディスク４，７から出力ディス
ク５，８への動力伝達は、前記スラストと両ディスク
４，５，７，８とパワーローラ６，９との間に挟まれた
オイルの剪断力とにより行われる。しかし、前記スラス
トにより入力ディスク４，７及び出力ディスク５，８は
弾性変形する。トロイダル変速部１，２の軸方向の位置
の基準は、出力ディスク５，８がアンギュラボールベア
リング２４によって支持されるケーシング２５によって
定まるので、パワーローラ６，９は軸方向変位を吸収す
る必要がある。

【０００９】前記軸方向変位を吸収するために、図３に
示すように、パワーローラ６，９がそれらの回転中心か
ら傾転軸１１方向へオフセットした回転支軸（即ち偏心
軸）３４，３８によってトラニオン３３，３７に支持さ
れ、パワーローラ６，９がその偏心軸を中心として首振
り運動できるように構成されている。即ち、回転支軸３
４及び回転支軸３８は、どちらも両端の軸中心がずれた
軸即ち偏心軸であり、それぞれの回転支軸３４，３８の
一端がトラニオン３３，３７に回転自在に支持され、他
端がパワーローラ６，９を回転自在に支持しているの
で、各回転支軸３４，３８に支持されたパワーローラ
６，９は首振り運動をすることができる。パワーローラ
６，９の首振り運動によって、各ディスクのスラスト方
向位置の変化は吸収される。従って、前記スラストの発
生に伴って、最初にケーシング２５に対する出力ディス
ク５と出力ディスク８の軸方向位置が決まり、次いで、
パワーローラ６とパワーローラ９の位置が決まり、更
に、入力ディスク４と入力ディスク７の軸方向位置がそ
れぞれ決まることになる。

【００１０】更に、両入力ディスクを中空軸で互いに軸
方向移動は可能であるが相対回転を不能に連結し、入力
軸を前記中空軸の内部を貫通する駆動軸に連結したダブ
ルキャビティ式のトロイダル型無段変速機（例えば、特
開昭６２−２５８２５５号公報又は特開平１−２３４６
４６号公報参照）も知られている。ダブルキャビティ式
のトロイダル型無段変速機では、予圧手段としてのばね
手段が、ローディングカムが設けられる端部とは反対側
の駆動軸の端部と入力ディスクとの間に介在されるか、
或いはローディングカムとローディングカムに押圧され
る入力ディスクとの間又は前記入力ディスクと前記駆動
軸との間に介在されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示されるような従来のトロイダル型無段変速機は、次の
ような問題点がある。即ち、従来のトロイダル型無段変
速機は、主軸３とトロイダル変速部２の入力ディスク７
とを軸方向には摺動自在とし回転方向には拘束する構造
として、ボールスプライン２８を用いており、ボールス
プライン２８を構成するために主軸３及び入力ディスク
７の摺動部をスプライン加工する必要があり、加工コス
トが嵩むという問題点がある。また、伝達トルクが大き
くなるほど、トロイダル変速部２の入力ディスク７が図
の左側へ移動する変位量が大きくなり、更に、皿ばね２
９の圧縮変位も大きくなるので、トロイダル変速部２の
弾性変形量と皿ばね２９の圧縮撓みによる変形量との総
変形量が大きくなり、主軸３の図左方向の移動量が大き
くなる。従って、このような大きな移動量を吸収するた
め、主軸３と、入力軸１３やケーシング２５等の軸方向
位置が規制されている部品との間に設けるべきクリアラ
ンスを大きくする必要があり、その結果、装置全体の軸
長が伸びてしまうという問題点もある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記
問題を解決し、伝達トルクが小さいときに推力を確保す
る皿ばねを一対のトロイダル変速部のうちローディング
カムが設けられるトロイダル変速部側であってローディ
ングカムと主軸との間に設けるとともに、主軸と他方の
トロイダル変速部の入力ディスクとを固定的に連結する
ことにより、主軸と前記他方のトロイダル変速部の入力
ディスクとの間の連結に設けられていたボールスプライ
ンを省略して加工コストを低減するとともに、ローディ
ングカムのカムローラを常に初期位置に戻す方向に付勢
してローディングカムのカム作用を確保し、且つ変速機
全体の軸長を短縮することができるトロイダル型無段変
速機を提供することである。

【００１３】この発明は、入力軸の動力がローディング
カムを介して伝達される一方の入力ディスク（第１入力
ディスク）、前記入力ディスクに一端で軸方向移動を許
容し且つ回転方向に一体的に取り付けられた主軸、前記
主軸の他端で一体的に固定された他方の入力ディスク
（第２入力ディスク）、前記主軸と前記ローディングカ
ムとの間に介装されて前記両入力ディスクを互いに引き
寄せる方向にばね力を作用させる弾性部材、前記両入力
ディスクにそれぞれ対向して配置された一対の出力ディ
スク、前記両入力ディスクと前記両出力ディスクとに対
するそれぞれの傾転角度の変化に応じて前記両入力ディ
スクの回転を無段階に変速して前記両出力ディスクにそ
れぞれ伝達する一対のパワーローラ、前記両パワーロー
ラをそれぞれ回転自在に支持する一対の回転支軸を首振
り可能に支持し且つ中立位置から傾転軸方向へ変位する
ことによって傾転軸回りに傾転する一対のトラニオン、
前記両出力ディスク間に配置された前記両出力ディスク
の出力を取り出す出力軸、及び前記両出力ディスク間に
位置するケーシングに対して前記出力軸をスラスト方向
及びラジアル方向に支持する軸受、から成るトロイダル
型無段変速機に関する。

【００１４】また、前記弾性部材は皿ばねから構成さ
れ、前記皿ばねは前記主軸の端部に設けたフランジ部と
前記ローディングカムの側面に設けたスラスト軸受との
間に配置されている。更に、前記主軸の軸方向基準位置
は、前記ケーシングに前記軸受を介して支持された前記
出力軸に設定されているものである。

【００１５】この発明によるトロイダル型無段変速機
は、上記のように構成されているので、入力軸からトル
クが作用すると、トルク及びスラストはローディングカ
ムから第１入力ディスクに伝達され、第１トラニオンに
対して首振り可能な第１パワーローラを介して第１出力
ディスクに伝達される。第１入力ディスク、第１パワー
ローラ及び第１出力ディスク等からなる第１トロイダル
変速部に対するトルク、スラスト及び軸方向の変位の吸
収等についての作動は、従来のトロイダル型無段変速機
における作動と同様である。

【００１６】入力軸からのトルク及びローディングカム
の作用で発生するスラストは、他方、皿ばねを介して主
軸に伝達され、主軸から第２入力ディスク、第２パワー
ローラ及び第２出力ディスク等からなる第２トロイダル
変速部に伝達される。トルク及びスラストが第２トロイ
ダル変速部に伝達された後に、第２入力ディスク及び第
２出力ディスクがスラストによって弾性変形し、第２パ
ワーローラが第２トラニオンに対して首振り運動をす
る。第２出力ディスクのスラスト方向及びラジアル方向
の荷重はケーシングに対して軸受支持されるので、第２
出力ディスクがケーシングに対して主軸の軸方向に移動
することができない。各トロイダル変速部における傾転
角度に応じた無段階の変速動作は、従来のダブルキャビ
ティ式のトロイダル型無段変速機の変速動作と同様であ
る。

【００１７】このように、スラストに基づく主軸の軸方
向移動量は、両出力ディスク間に位置するケーシングが
トロイダル型無段変速機の主軸方向の位置決めの基準と
なっており、且つスラストが小さい場合のスラスト荷重
を与える弾性手段がローディングカム側のトロイダル変
速部側において前記主軸と入力ディスクとの間に介装さ
れるとともに前記主軸と前記第２トロイダル変速部の第
２入力ディスクとが一体的に固定されているため、先
ず、前記主軸と第２入力ディスクとの連結構造として、
加工コストが高いボールスプラインを用いる必要がなく
なり、製造コストを大幅に削減することができる。ま
た、ローディングカムのカム作用によって伝達されるト
ルクの大きさに見合って発生するスラストが第２トロイ
ダル変速部に伝達される場合に、前記弾性手段を変形さ
せて得られたスラストが主軸に伝達されて第２トロイダ
ル変速部の第２入力ディスクに作用するので、主軸の変
位は、前記第２トロイダル変速部の変形分のみに限ら
れ、弾性手段の変形分が加算されることがない。その結
果、主軸と、軸方向位置が規制されている入力軸やケー
シング等の部品とのクリアランスを小さくすることがで
き、トロイダル型無段変速機全体の軸方向の長さを、従
来のトロイダル型無段変速機に比較して短縮することが
できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
によるトロイダル型無段変速機の実施例について説明す
る。図１はこの発明によるトロイダル型無段変速機の一
実施例を示す断面図、及び図２は図１のトロイダル型無
段変速機の制御装置を含んだ全体構成を示す概略図であ
る。

【００１９】このトロイダル型無段変速機は、２組のト
ロイダル変速部１，２を主軸３上に並べて配置したダブ
ルキャビティ式のトロイダル型無段変速機である。トロ
イダル変速部１は、入力ディスク４と、入力ディスク４
に対向して配置された出力ディスク５と、入力ディスク
４と出力ディスク５との間に配置され、両ディスク４，
５のトロイド曲面に摩擦係合するパワーローラ６から構
成されている。トロイダル変速部２もトロイダル変速部
１と同様に、入力ディスク７と、入力ディスク７に対向
して配置された第２出力ディスク８と、入力ディスク７
と出力ディスク８との間に配置され、両ディスク７，８
のトロイド曲面に摩擦係合するパワーローラ９から構成
されている。各トロイダル変速部１，２には、パワーロ
ーラ６，９がそれぞれ２つずつ設けられている。パワー
ローラ６，９は、それぞれ自己の回転軸線１０の周りに
回転自在であり、且つ回転軸線１０に直交する傾転軸１
１の周りに傾転運動をする。

【００２０】入力ディスク４は、主軸３の軸方向に移動
可能で且つ主軸３と一体回転可能となるようにボールス
プライン１２を介して主軸３の一端に取り付けられてい
る。エンジンからの動力はトルクコンバータ等を介して
入力軸１３に入力される。入力軸１３は主軸３と同一軸
線上に配置されている。入力軸１３の先端部１４は、主
軸３の一端に形成された中心孔１５に嵌合され、相対回
転可能に支持されている。また、入力軸１３の先端に形
成されたフランジ部１６には爪１７が設けられ、フラン
ジ部１６と対向して配置されたローディングカム１８に
は爪１７に噛み合う爪１９が設けられており、互いに噛
み合った両爪１７，１９を介して入力軸１３からローデ
ィングカム１８へトルクが伝達される。

【００２１】このトロイダル型無段変速機は、特に、ロ
ーディングカム１８を主軸３に対して相対回転可能に嵌
合され、ローディングカム１８と主軸３の先端に形成さ
れたフランジ部２０との間に皿ばね２１が介在されてい
ることである。皿ばね２１は、主軸３の端部に設けたフ
ランジ部２０とローディングカム１８の側面に設けたス
ラスト軸受６２との間に配置されている。皿ばね２１
は、入力軸１３からの入力トルクが小さいためにローデ
ィングカム１８のカム作用によって入力ディスク４を押
圧するスラスト力が小さい場合でも、ローディングカム
１８を介して入力ディスク４をパワーローラ６に対して
押圧し、次いでパワーローラ６を出力ディスク５に対し
て押圧してトロイダル変速部１の摩擦係合力を確保す
る。他方、皿ばね２１は、主軸３を押圧して入力ディス
ク７をパワーローラ９に対して押圧し、次いでパワーロ
ーラ９を出力ディスク８に対して押圧してトロイダル変
速部２の摩擦係合力を確保する。

【００２２】従来のトロイダル型無段変速機では、予圧
手段としてのばね部材を、ローディングカムとローディ
ングカムに押圧される入力ディスクとの間又は前記入力
ディスクと前記駆動軸との間に介在したトロイダル型無
段変速機においては、ローディングカムと入力ディスク
との間の間隙が予圧手段によって増加する方向に付勢さ
れており、ローディングカムのカム作用の効きと余裕が
少なくなる傾向にあるという問題点もあった。これに対
して、このトロイダル型無段変速機では、皿ばね２１
は、ローディングカム１８を常に初期の状態に戻す方向
に付勢しているので、入出力ディスク４，５，７，８や
パワーローラ６，９等の摩擦接触部品の磨耗等によって
ガタが生じても、ローディングカム１８のカム作用は常
に確保される。

【００２３】出力ディスク５と出力ディスク８は、一体
回転できるように背面同士を出力軸２２の両側に設けた
筒状部２２Ａにスプライン嵌合等で連結されている。出
力軸２２は主軸３に嵌合された中空軸であって、該中空
軸の中間部に出力歯車２３が一体的に形成されたもので
ある。出力ディスク５及び出力ディスク８は、出力軸２
２を介してスラスト方向及びラジアル方向の荷重を支持
するアンギュラボールベアリングの軸受２４でケーシン
グ２５の壁２６に支持されている。従って、出力ディス
ク５及び出力ディスク８は、両出力ディスクの背面がケ
ーシング２５の壁２６に軸方向に規制されている。

【００２４】主軸３の他端はケーシング２５に軸受２７
を介して回転自在に支持されている。入力ディスク７は
主軸３の他端に対して回転方向には勿論のこと、軸方向
には少なくとも主軸３から抜け出すことがないように移
動が規制されている。従って、主軸３と入力ディスク７
との間の連結には、従来のトロイダル型無段変速機にお
いて見られたようなボールスプラインが用いられていな
い。入力ディスク７の背面側は、スペーサ３０を介在さ
せてナット３１を締め込むことによって主軸３からの抜
出しを防止している。入力ディスク７は、主軸３に対し
て抜出しを防止するのみだけではなく、ねじ等の手段に
よって主軸３との連結を積極的に行ってもよい。主軸３
は軸方向に延びる油路３２を有し、油路３２は潤滑油の
通路を構成している。油路３２は、分岐して各トロイダ
ル変速部１，２のトロイド曲面、ボールスプライン１
２、軸受２４等に潤滑油を供給する。

【００２５】トロイダル変速部１の入力ディスク４のト
ロイド曲面と出力ディスク５のトロイド曲面とに摩擦接
触する一対のパワーローラ６及びトロイダル変速部２の
入力ディスク７のトロイド曲面と出力ディスク８のトロ
イド曲面とに摩擦接触する一対のパワーローラ９は、図
２に示すように、それぞれトラニオン３３又はトラニオ
ン３７に固定された回転支軸３４又は回転支軸３８によ
って回転自在に支持されている。回転支軸３４，３８は
両端の軸中心が偏心しており、即ち偏心軸を構成し、一
端３６でパワーローラ６，９を回転自在に支持してお
り、他端３５がトラニオン３３，３７に固定されてい
る。回転支軸３４，３８はトラニオン３３，３７に回転
状態即ち回動可能に固定されているから、パワーローラ
６，９はトラニオン３３，３７に対して首振り運動をし
て入出力ディスク４，５，７，８の軸方向変形を吸収す
ることができる。

【００２６】従って、入力ディスク４，７及び出力ディ
スク５，８が弾性変形した時、スラスト方向の変位をパ
ワーローラ６，９の首振り運動によって吸収することが
できる。また、出力ディスク５，８はケーシング２５の
壁２６に対してアンギュラボールベアリング２４で支持
されているので、ケーシング２５の壁２６がトロイダル
変速部１，２の軸方向の位置決め基準となる。即ち、出
力ディスク５，８のスラスト方向位置がケーシング２５
に対して決定され、その後、入出力ディスクのトロイド
曲面の中心がトラニオン３３，３７の傾転軸１１と一致
するようにパワーローラ６，９の位置が決まり、更に両
入力ディスク４，７のスラスト方向位置が決まる。

【００２７】図２に示すように、トラニオン３３は、ケ
ーシング（図示せず）に回動可能で且つ軸方向に移動可
能に支持されている。トラニオン３３は傾転軸１１を有
し、傾転軸１１の軸方向に移動し、且つ傾転軸１１を中
心として回動できる。トラニオン３３の傾転軸１１には
ピストン４１が設けられ、ピストン４１はケーシング２
５に形成された油圧シリンダ４２内を摺動可能に設けら
れている。油圧シリンダ４２内にはピストン４１によっ
て区画された増速側シリンダ室４３Ｂと減速側シリンダ
室４３Ａが形成されている。増速側シリンダ室４３Ｂに
油圧が供給されると、増速側に変速し、また、減速側シ
リンダ室４３Ａに油圧が供給されると、減速側に変速す
る。

【００２８】トラニオン３７は、トラニオン３３と同様
にケーシング２５に回動可能で且つ軸方向に移動可能に
支持されている。トラニオン３７は傾転軸１１を有し、
傾転軸１１の軸方向に移動し、且つ傾転軸１１を中心と
して回動できる。トラニオン３７の傾転軸１１にはピス
トン４４が固定され、ピストン４４はケーシング２５に
形成された油圧シリンダ４５内を摺動可能に設けられて
いる。油圧シリンダ４５内にはピストン４４によって区
画された増速側シリンダ室４６Ｂと減速側シリンダ室４
６Ａが形成されている。増速側シリンダ室４６Ｂに油圧
が供給されると、増速側に変速し、また、減速側シリン
ダ室４６Ａに油圧が供給されると、減速側に変速する。

【００２９】油圧シリンダ４２と油圧シリンダ４５は、
油路４７Ａ，４７Ｂを介して相互に連通されている。油
圧シリンダ４２の増速側シリンダ室４３Ｂは油路４７Ｂ
を介して油圧シリンダ４５の増速側シリンダ室４６Ｂに
連通され、油圧シリンダ４２の減速側シリンダ室４３Ａ
は油路４７Ａを介して油圧シリンダ４５の減速側シリン
ダ室４６Ａに連通されている。また、両増速側シリンダ
室４３Ｂ，４６Ｂは油路４７Ｂによってスプール弁４８
のＢポートに連通し、両減速側シリンダ室４３Ａ，４６
Ａは油路４７Ａによてスプール弁４８のＡポートに連通
している。

【００３０】スプール弁４８内にはスプール４９が摺動
自在に配設されており、スプール４９は軸方向両端に配
置されたスプリング５０によって中立位置に保持されて
いる。スプール弁４８は一端にＳＡポートが形成され、
他端にＳＢポートが形成されており、ＳＡポートにはソ
レノイド弁５１Ａを介してパイロット圧が供給され、Ｓ
Ｂポートにはソレノイド弁５１Ｂを介してパイロット圧
が供給される。また、スプール弁４８は、ライン圧（油
圧源）へ連結されるＰＬポート、油路４７Ａを介して減
速側シリンダ室４３Ａ，４６Ａへ連結されるＡポート、
油路４７Ｂを介して増速側シリンダ室４３Ｂ，４６Ｂへ
連結されるＢポート、タンクへ連結されるＴポートを備
えている。ソレノイド弁５１Ａ，５１Ｂはコントローラ
５２から出力された制御信号に応じて作動するように構
成されており、該制御信号を受けてソレノイド弁５１
Ａ，５１Ｂはスプール４９を軸方向に変位させる。

【００３１】トラニオン３３の傾転軸１１の先端にはプ
リセスカム５３が連結されており、中央部を枢着された
レバー５４の一端がこのプリセスカム５３に当接し、レ
バー５４の他端がポテンショメータ５５に接続してい
る。ポテンショメータ５５は、トラニオン３３の傾転軸
１１の軸方向変位及び傾転角度を合成変位量として検出
し、検出信号をコントローラ５２に入力するものであ
る。また、このトロイダル型無段変速機は、車速センサ
ー５６、エンジン回転センサー５７、スロットル開度セ
ンサー５８等の各種センサーを備えており、これらのセ
ンサーで検出された車速、エンジン回転数、スロットル
開度等の変速情報信号がコントローラ５２に入力される
ように構成されている。コントローラ５２はこれらの変
速情報を基にソレノイド弁５１Ａ，５１Ｂへ制御信号を
送る。

【００３２】次に、このトロイダル型無段変速機の作動
について説明する。エンジンの駆動に伴って、エンジン
からの動力がトルクコンバータを介して入力軸１３に入
力され、入力軸１３に入力されたトルクは、フランジ部
１６の爪１７、ローディングカム１８の爪１９及びカム
ローラ６１を介してトロイダル変速部１の入力ディスク
４に伝達される。入力ディスク４の回転に伴ってパワー
ローラ６が回転し、その回転が出力ディスク５に伝達す
る。これと同時に、入力ディスク４に入力されたトルク
はボールスプライン１２を介して主軸３に伝達され、更
に主軸３と一体回転するトロイダル変速部２の入力ディ
スク７へと伝達される。そして、入力ディスク７の回転
はパワーローラ９を介して出力ディスク８に伝達され
る。

【００３３】通常、トラニオン３３，３７は、ある変速
比において中立位置にある。即ち、トラニオン３３，３
７は入力ディスク４，７及び出力ディスク５，８の回転
中心線とパワーローラ６，９の回転中心が交叉する位置
即ち中立位置にある。変速はトラニオン３３，３７を中
立位置から傾転軸１１の軸方向に変位させることによっ
て行われる。トルク伝達中に、トラニオン３３，３７が
傾転軸方向に変位すると、それに伴ってトラニオン３
３，３７はその変位方向と変位量に応じた向きと速さで
傾転軸１１周りに傾転し、入力ディスク４，７とパワー
ローラ６，９との摩擦接触点が描く半径と出力ディスク
５，８とパワーローラ６，９との摩擦接触点が描く半径
との比が変化することによって無段変速が行われる。

【００３４】パワーローラ６，９の傾転は制御装置によ
って次のようにして行われる。まず、コントローラ５２
はポテンショメータ５５で検出したトラニオン３３，３
７の合成変位量から実際の変速比を算出し、目標変速比
と変速比との偏差に応じてトラニオン３３，３７の目標
変位を設定し、ソレノイド弁５１Ａ，５１Ｂへ制御信号
を出力する。これに伴って、ソレノイド弁５１Ａ，５１
Ｂからスプール弁４８の両端に油圧ＳＢ，ＳＡが供給さ
れる。その際、スプール弁４８に供給される油圧ＳＢと
油圧ＳＡの関係がＳＡ＜ＳＢである場合には、スプール
４９は図２において左側へシフトし、油路４７ＢはＰＬ
ポートを介して圧力源へ連通し、油路４７ＡはＴポート
を介してタンクへ連通して、油路４７Ｂの圧力Ｐｕｐが
油路４７Ａの圧力Ｐｄｏｗｎよりも大きくなる（Ｐｕｐ
＞Ｐｄｏｗｎ）。その結果、シリンダ室４３Ａ，４３Ｂ
の圧力差により、図２に示したトロイダル変速部１にお
ける右側のトラニオン３３は下方へ変位し、左側のトラ
ニオン３３は上方へ変位する。同様に、トロイダル変速
部２における右側のトラニオン３７は下方へ変位し、左
側のトラニオン３７は上方へ変位する。この変位に伴っ
て、トラニオン３３３７は傾転軸１１を中心としてその
周りにそれぞれ傾転し、増速側へ変速動作が開始され
る。そして、実際の変速比が目標変速比に近づくよう
に、コントローラ５２によってフィードバック制御が行
われる。実際の変速比が目標変速比に近づくにつれ、各
トラニオン３３，３７の目標変位はゼロに近づき、実際
の変速比が目標変速比に一致した時には、トラニオン３
３，３７の目標変位はゼロとなって、パワーローラ６，
９は中立位置に戻り、変速動作は終了する。

【００３５】ローディングカム１８とトロイダル変速部
１の入力ディスク４との間のカム作用によって、入力ト
ルクの大きさに応じたスラストが生じ、ローディングカ
ム１８と入力ディスク４との間隔が増加する。入力ディ
スク４を主軸３の軸方向に押圧するスラストは、パワー
ローラ６、出力ディスク５、出力軸２２を経てケーシン
グ２５に支持される。一方、ローディングカム１８によ
って生じるスラスト反力は、主軸３の一端に形成された
フランジ２０との間に介装された皿ばね２１を介して主
軸３に伝わり、更にトロイダル変速部２の入力ディスク
７、パワーローラ９、出力ディスク８を経てケーシング
２５に支持される。両トロイダル変速部１，２は、出力
ディスク５，８がケーシング２５に規制されることによ
り、主軸３の軸方向に位置決め支持される。皿ばね２１
の設置位置は、トロイダル変速部２側ではなく、主軸３
の一端、即ちトロイダル変速部１側であり、皿ばね２１
が変位した後に主軸３が変位するため、主軸３の他端に
おける変位は、皿ばね２１の変形が加算されず、小さな
値に留まる。そのため、トロイダル型無段変速機の軸長
を抑えることができる。また、皿はね２１の反発力は、
ローディングカム１８を常に初期位置へ戻そうとするの
で、ローディングカム１８のカムローラ６１のカム作用
を常に維持することができる。

【００３６】

【発明の効果】この発明によるトロイダル型無段変速機
は、上記のように、伝達トルクが小さいときに推力を確
保する皿ばねを一対のトロイダル変速部のうちローディ
ングカムが設けられるトロイダル変速部側に設けるとと
もに、主軸と他方のトロイダル変速部の入力ディスクと
を固定的に連結したので、トロイダル変速部における主
軸と入力ディスクとの間との連結に高価なボールスプラ
インを用いる必要がなく、安価な固定連結を用いること
ができ、主軸と第２入力ディスクとの加工コストを低減
することができる。更に、主軸の軸方向の移動量が、従
来のトロイダル型無段変速機では第２トロイダル変速部
と皿ばねの変形分との合計であったのに比べて、この発
明によれば、皿ばねの変形分は加算されず、主として第
２入力ディスクの変形分にのみ抑えることができるの
で、軸方向位置が規制されている入力軸やケーシング等
の部品とのクリアランスを小さくすることができ、引い
ては装置全体の軸長を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるトロイダル型無段変速機の一実
施例を示す断面図である。

【図２】図１のトロイダル型無段変速機の制御装置を含
んだ全体構成を示す概略図である。

【図３】従来のトロイダル型無段変速機の一例を示す断
面図である。

【符号の説明】

１，２トロイダル変速部３主軸４，７入力ディスク５，８出力ディスク６，９パワーローラ１１傾転軸１３入力軸１６，２０フランジ部１８ローディングカム２１皿ばね２２出力軸２４軸受２５ケーシング３３，３７トラニオン３４，３８回転支軸６２スラスト軸受

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力軸の動力がローディングカムを介し
て伝達される一方の入力ディスク、前記入力ディスクに
一端で軸方向移動を許容し且つ回転方向に一体的に取り
付けられた主軸、前記主軸の他端で一体的に固定された
他方の入力ディスク、前記主軸と前記ローディングカム
との間に介装されて前記両入力ディスクを互いに引き寄
せる方向にばね力を作用させる弾性部材、前記両入力デ
ィスクにそれぞれ対向して配置された一対の出力ディス
ク、前記両入力ディスクと前記両出力ディスクとに対す
るそれぞれの傾転角度の変化に応じて前記両入力ディス
クの回転を無段階に変速して前記両出力ディスクにそれ
ぞれ伝達する一対のパワーローラ、前記両パワーローラ
をそれぞれ回転自在に支持する一対の回転支軸を首振り
可能に支持し且つ中立位置から傾転軸方向へ変位するこ
とによって傾転軸回りに傾転する一対のトラニオン、前
記両出力ディスク間に配置された前記両出力ディスクの
出力を取り出す出力軸、及び前記両出力ディスク間に位
置するケーシングに対して前記出力軸をスラスト方向及
びラジアル方向に支持する軸受、から成るトロイダル型
無段変速機。
【請求項２】前記弾性部材は皿ばねから構成され、前
記皿ばねは前記主軸の端部に設けたフランジ部と前記ロ
ーディングカムの側面に設けたスラスト軸受との間に配
置されている請求項１に記載のトロイダル型無段変速
機。
【請求項３】前記主軸の軸方向基準位置は、前記ケー
シングに前記軸受を介して支持された前記出力軸に設定
されている請求項１又は２に記載のトロイダル型無段変
速機。