JPH09291998A - 摩擦車式無段変速機 - Google Patents

摩擦車式無段変速機

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JPH09291998A
JPH09291998A JP10931996A JP10931996A JPH09291998A JP H09291998 A JPH09291998 A JP H09291998A JP 10931996 A JP10931996 A JP 10931996A JP 10931996 A JP10931996 A JP 10931996A JP H09291998 A JPH09291998 A JP H09291998A
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正樹 中野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 摩擦車支持部材とリンクとの連節部における
接触幅を小さくし、これによっても、摩擦車の傾転時に
ピストンのこじりを生じないようにする。 【解決手段】 パワーローラ3を回転自在に支持したト
ラニオン4の端部間をリンク5,6で上下方向ストロー
ク可能に連節するに際し、トラニオン4上の球面継手
7,8を嵌合するためにリンク5,6に形成する孔13
を継手7,8の外球面よりも大径にして、球面部嵌合孔
13に対する球面継手7,8の接触領域を、半円周より
も狭くする。これにより球面継手7,8を介したトラニ
オン4とリンク5,6との間における連節部に発生する
摩擦力を小さくし得る。更に、ピストンシャフト10の
中心O2 を継手7(8)の中心軸線OB からオフセット
して、球面部嵌合孔13の中心(傾転軸線O2 )に一致
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、摩擦車式無段変速
機における摩擦車支持部材のリンク連結構造に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】摩擦車式無段変速機は通常、例えば特開
平7−174201号公報に記載の如く、図7に示すよ
うに構成するのが普通である。つまり、同軸に対向配置
した入出力ディスク1,2と、これら入出力ディスク間
で摩擦係合により動力の受渡しを行うよう、該入出力デ
ィスクの回転軸線周りに配置された複数の摩擦車3と、
各摩擦車を個々に回転自在に支持した摩擦車支持部材4
とを具え、これら摩擦車支持部材4の隣合う端部同士を
相互にアッパリンク5およびロアリンク6により、摩擦
車支持部材4が摩擦車3の回転軸線O1 と直行する首振
り軸線O2 方向へ同期して同位相で(相互逆向きに)ス
トロークされるよう、摩擦車支持部材上の球面部7,8
を介して連節する。これがため、アッパリンク5および
ロアリンク6は中央部を変速機ケース9に、上下方向揺
動可能に支持する。
【0003】変速に際しては、各摩擦車支持部材4の下
端にピストンシャフト10を介して取り付けたピストン
11を相互逆向きに作動させ、これにより摩擦車回転軸
線O 1 を入出力ディスク1,2の回転軸線O3 から対応
方向へオフセットさせる。この時、摩擦車3は入出力デ
ィスク1,2からの回転分力により首振り軸線O2 の回
りに傾転され、入出力ディスク1,2に対する接触軌跡
円径を変化することにより無段変速を行うことができ
る。なお摩擦車3の傾転は、その支持部材4がこれと球
面部7,8との間に介在させたニードルベアリング12
内で回転することにより達成される。そして変速比が目
標値になったところで、ピストン11により摩擦車3を
その回転軸線O1 が入出力ディスク回転軸線O3 に整列
する位置へ戻すことにより、当該目標変速比を維持する
ことができる。
【0004】この変速中、アッパリンク5およびロアリ
ンク6は双方の摩擦車支持部材4が首振り軸線O2 方向
へ同期して同位相でストロークされるのを補償し、両摩
擦車3が入出力ディスク1,2に対して異なった変速比
を選択させる位置になる不都合を回避することができ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記に代表さ
れる従来の摩擦車式無段変速機では、摩擦車支持部材4
とリンク5,6とを図8に示すように相関させていたた
め、つまり球面部7,8の外周球面を隙間なくリンク
5,6の球面部嵌合孔13内に嵌合して摩擦車支持部材
4をリンク5,6に連節させていたため、以下の問題を
生じていた。
【0006】つまり、前記の動力伝達を可能にするに
は、摩擦車3を伝達トルクに対応したスラストで入出力
ディスク1,2間に挟圧する必要があるが、この挟圧力
で摩擦車3が相互に遠去かる方向の力を受ける。そして
この力は、球面部7,8の外周球面をリンク5,6の球
面部嵌合孔13に対し、図8の半円周領域γに亘って押
しつける。従って、両者の接触幅がδもの大きなものに
なり、摩擦車支持部材4とリンク5,6との間における
連節部に、図9にbで示すごとく大きな摩擦力を発生さ
せるのを免れない。しかもこの摩擦力は、摩擦車3の挟
圧力、つまり伝達トルクが大きくなるにつれ飛躍的に大
きくなり、ピストン11による摩擦車支持部材4の前記
ストロークに抵抗を与えて、変速制御精度を低下させる
という問題を生じていた。
【0007】本発明は、基本的には摩擦車支持部材上の
球面部と、リンクの球面部嵌合孔との間における接触幅
を低減して上述の問題を解消することを目的とするが、
当該接触幅の低減に伴って新たに生じた問題も合わせて
解消しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的のため第1発明
による摩擦車式無段変速機は、請求項1に記載のごと
く、同軸に対向配置した入出力ディスクと、これら入出
力ディスク間で摩擦係合により動力の受渡しを行うよ
う、該入出力ディスクの回転軸線周りに配置された複数
の摩擦車と、各摩擦車を回転自在に支持した摩擦車支持
部材と、該摩擦車支持部材の隣合う端部同士を相互に、
摩擦車支持部材が摩擦車の回転軸線と直行する首振り軸
線方向へ同期してストロークされるよう、摩擦車支持部
材上の球面部を介して連節するリンクとを具え、摩擦車
支持部材上のピストンを介した該摩擦車支持部材のスト
ロークにより上記摩擦車の首振り軸線周りの傾転を生起
させて変速を行うようにした摩擦車式無段変速機におい
て、上記摩擦車支持部材上の球面部を嵌合すべき上記リ
ンクの球面部嵌合孔を、球面部の外球面よりも大径と
し、上記ピストンの中心が上記球面部の中心から前記球
面部嵌合孔の中心に接近する方向へオフセットするよ
う、上記摩擦車支持部材に対するピストンの取り付け位
置を決定したことを特徴とするものである。
【0009】また第2発明による摩擦車式無段変速機
は、請求項1に記載のごとく、上記第1発明において、
上記ピストンの中心が上記球面部嵌合孔の中心と一致す
るようピストンを摩擦車支持部材に取り付けたことを特
徴とするものである。
【0010】
【発明の効果】第1発明において、複数の摩擦車は入出
力ディスク間で摩擦係合により動力の受渡しを行う。ま
た、各摩擦車を回転自在に支持した摩擦車支持部材を個
々にピストンにより、摩擦車の回転軸線と直行する首振
り軸線方向へストロークさせると、摩擦車は首振りを生
起されて入出力ディスク間の伝動比を無段階に変化させ
ることができる。なおこの変速中に、摩擦車支持部材の
隣接端部同士を摩擦車支持部材上の球面部を介して連節
させたリンクは、摩擦車支持部材の上記ストロークを同
期させるよう機能し、変速制御を正確になし得る。
【0011】ところで、上記摩擦車支持部材上の球面部
を嵌合すべき上記リンクの球面部嵌合孔を、球面部の外
球面よりも大径にしたから、両者間の接触領域を半円周
よりも狭くして、確実に接触幅を小さくすることがで
き、摩擦車支持部材とリンクとの間における連節部に発
生する摩擦力を小さくし得る。従って、上記ピストンに
よる摩擦車支持部材の上記ストローク中、これに作用す
る抵抗を減じて、変速制御精度の低下を回避することが
できる。
【0012】しかるに、上記の如く球面部嵌合孔を球面
部の外球面よりも大径にすると、摩擦車および摩擦車支
持部材が上記の傾転中においてピストンを、球面部嵌合
孔の中心周りに旋回させようとする。ところで、当該ピ
ストンはこれを嵌合させてあるシリンダにより径方向の
位置を拘束されていることから、上記の旋回によってこ
じられることとなり、変形を生ずるだけでなく、変速制
御精度への悪影響や、ピストンシールの損傷など、様々
な弊害が懸念される。
【0013】しかして第1発明においては上記に加え、
ピストンの中心が球面部の中心から球面部嵌合孔の中心
に接近する方向へオフセットするよう、摩擦車支持部材
に対するピストンの取り付け位置を決定したことから、
摩擦車および摩擦車支持部材の傾転中におけるピストン
の上記旋回を抑制することができ、ピストンのこじりを
減じて上記の弊害を減ずることができる。
【0014】なお第2発明においては、上記ピストンの
中心が球面部嵌合孔の中心と一致するようピストンを摩
擦車支持部材に取り付けたことから、摩擦車および摩擦
車支持部材の傾転中におけるピストンの上記旋回を完全
に0にすることができ、ピストンのこじりをなくして上
記の弊害を皆無にすることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図1は、本発明摩擦車式無段
変速機の一実施の形態になるトロイダル型無段変速機
で、図中、図7におけると同様の部分を同一符号にて示
す。
【0016】入出力コーンディスク(入出力ディスク)
1,2間で摩擦係合により動力伝達を行う一対のパワー
ローラ(摩擦車)3は個々のトラニオン(摩擦車支持部
材)4に回転自在に支持し、両トラニオン4は上端同士
および下端同士をそれぞれ、アッパリンク5およびロア
リンク6により変速機ケース9に支持する。これがた
め、トラニオン4の上下両端にニードルベアリング12
を介し球面部としての球面継手7,8を回転自在に支持
し、これら球面継手7,8の球面外周をそれぞれ、アッ
パリンク5およびロアリンク6に形成した球面部嵌合孔
13内に摺動可能に嵌合する。そして、アッパリンク5
およびロアリンク6の両端間中央部を、ピン15および
球面ジョイント16により、変速機ケース9に対し上下
方向揺動可能に支持する。
【0017】ところで本実施の形態においては特に、ア
ッパリンク5およびロアリンク6の球面部嵌合孔13
を、図2に明示するように継手7,8の外球面よりも大
径とする。この場合、入出力コーンディスク1,2間で
のパワーローラ3の挟圧力により生じた、球面部嵌合孔
13に対する球面継手7,8の接触領域を、図2にαで
示すように半円周よりも狭くして、接触幅をβで示すよ
うに確実に小さくすることができ、球面継手7,8を介
したトラニオン4とリンク5,6との間における連節部
に発生する摩擦力を、図9にaで示すように小さくし得
る。
【0018】しかし、かように球面部嵌合孔13を継手
7,8の外球面よりも大径にしただけでは、パワーロー
ラ3およびトラニオン4の傾転軸線O2 でもある球面部
嵌合孔13の中心から、ピストンシャフト10およびピ
ストン11の中心Op が偏心されることとなる。これが
ため、パワーローラ3およびトラニオン4の傾転中にこ
れらピストンシャフト10およびピストン11を、図5
および図6に2点鎖線で示す中心Op の軌跡から明らか
なように、球面部嵌合孔13の中心O2 の周りに旋回さ
せようとする。
【0019】ところでピストンシャフト10およびピス
トン11は、これらを嵌合させてあるシリンダ本体14
により径方向の位置を拘束されていることから、上記の
旋回によってこじられることとなり、変形を生ずるだけ
でなく、変速制御精度への悪影響や、ピストンシールの
損傷など、様々な弊害が懸念される。
【0020】そこで本実施の形態においては更に、図2
に示すごとくピストンシャフト10およびピストン11
の中心Op が球面継手7(8)の中心軸線OB からオフ
セットして、球面部嵌合孔13の中心(傾転軸線O2
と一致するよう、トラニオン4に対するピストンシャフ
ト10およびピストン11の取り付け位置を決定する。
【0021】上記実施の形態になるトロイダル型無段変
速機の作用を次に説明する。図1において、パワーロー
ラ3は入出力コーンディスク1,2間で動力の受渡しを
行うよう回転され、この伝動中ピストン11によりトラ
ニオン4を、パワーローラ回転軸線O1 と直行する首振
り軸線O2 の方向にストロークさせると、パワーローラ
3が入出力コーンディスク1,2の回転軸線O3 かるオ
フセットされて首振り軸線O2 周りの分力を受け、当該
首振り軸線周りに傾転される。これによりパワーローラ
3は入出力コーンディスク1,2に対する摩擦係合円径
を連続的に変化され、入出力コーンディスク1,2間の
伝動比、つまり変速比を無段階に変化させることができ
る。
【0022】図2は、変速比が1の時の傾転位置を、図
3は、変速比が増速変速比の時の傾転位置を、図4は、
変速比が減速変速比の時の傾転位置をそれぞれ示す。
【0023】そして、変速比が所定比になったところ
で、周知のフィードバック制御によりピストン11は、
トラニオン4を介しパワーローラ3を、コーンディスク
回転軸線O3 からの上記オフセットが0となるようなス
トローク位置に復帰せしめ、当該所定変速比を保つ。
【0024】ところで、アッパリンク5およびロアリン
ク6の球面部嵌合孔13を、前記したように継手7,8
の外球面よりも大径にしたことから、入出力コーンディ
スク1,2間でのパワーローラ3の挟圧力により生じ
た、球面部嵌合孔13に対する球面継手7,8の接触領
域を、図2〜図4にαで示すように半円周よりも狭くし
て、図2に示すように接触幅βを確実に小さくすること
ができ、球面継手7,8を介したトラニオン4とリンク
5,6との間における連節部に発生する摩擦力を、図9
にaで示すように小さくし得る。
【0025】そして、かように球面部嵌合孔13を継手
7,8の外球面よりも大径にしただけの場合、図5およ
び図6につき前述したようにピストンシャフト10およ
びピストン11が球面部嵌合孔13の中心O2 の周りに
旋回される傾向を生ずるところながら、本実施の形態に
おいては、上記したごとくピストンシャフト10および
ピストン11の中心Op を球面継手7(8)の中心軸線
B からオフセットして、球面部嵌合孔13の中心(傾
転軸線O2 )に一致させたことから、変速比が1の時の
傾転位置を示す図2、変速比が増速変速比の時の傾転位
置を示す図3、変速比が増速変速比の時の傾転位置を示
す図4の比較から明らかなように、パワーローラ3およ
びトラニオン4の傾転中におけるピストンシャフト10
およびピストン11の上記旋回を完全に0にすることが
でき、この旋回によってピストンシャフト10およびピ
ストン11がこじられるのを防止することができ、これ
に伴うなうピストンシャフト10およびピストン11の
変形や、変速制御精度への悪影響や、ピストンシールの
損傷などの様々な弊害が生ずるのを皆無にすることがで
きる。
【0026】なお、ピストンシャフト10およびピスト
ン11の中心Op を球面継手7(8)の中心軸線OB
らオフセットさせるに際し、ピストンシャフト10およ
びピストン11の中心Op を球面部嵌合孔13の中心
(傾転軸線O2 )に完全に一致させることとしたが、ピ
ストンシャフト10およびピストン11の中心(Op
を球面部嵌合孔13の中心(傾転軸線O2 )に接近させ
るだけでも、上記の作用効果をある程度達成し得て有用
であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による摩擦車式無段変速機の一実施の形
態になるトロイダル型無段変速機の半部縦断正面図であ
る。
【図2】同トロイダル型無段変速機におけるトラニオン
およびリンク間の連節構造を示す要部平面図である。
【図3】増速比を生ずる傾転状態で同連節構造を示す要
部平面図である。
【図4】減速比を生ずる傾転状態で同連節構造を示す要
部平面図である。
【図5】トラニオンおよびリンク間の連節構造に、球面
継手および球面嵌合孔間の接触幅を小さくする対策のみ
を施した場合における同連節構造を、増速比傾転状態で
示す要部平面図である。
【図6】同連節構造を減速比が生ずる傾転状態で示す要
部平面図である。
【図7】従来のトロイダル型無段変速機を例示する縦断
正面図である。
【図8】同トロイダル型無段変速機におけるトラニオン
およびリンク間の連節構造を示す要部平面図である。
【図9】トラニオンおよびリンク間の連節構造における
連節部摩擦力特性を、従来構造と、本発明の構造とで比
較して示す線図である。
【符号の説明】
1 入力コーンディスク(入力ディスク) 2 出力コーンディスク(出力ディスク) 3 パワーローラ(摩擦車) 4 トラニオン(摩擦車支持部材) 5 アッパリンク 6 ロアリンク 7 球面継手(球面部) 8 球面継手(球面部) 9 変速機ケース 10 ピストンシャフト 11 ピストン 12 ローラベアリング 13 球面部嵌合孔 14 シリンダ本体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同軸に対向配置した入出力ディスクと、 これら入出力ディスク間で摩擦係合により動力の受渡し
    を行うよう、該入出力ディスクの回転軸線周りに配置さ
    れた複数の摩擦車と、 各摩擦車を回転自在に支持した摩擦車支持部材と、 該摩擦車支持部材の隣合う端部同士を相互に、摩擦車支
    持部材が摩擦車の回転軸線と直行する首振り軸線方向へ
    同期してストロークされるよう、摩擦車支持部材上の球
    面部を介して連節するリンクとを具え、 摩擦車支持部材上のピストンを介した該摩擦車支持部材
    のストロークにより前記摩擦車の首振り軸線周りの傾転
    を生起させて変速を行うようにした摩擦車式無段変速機
    において、 前記摩擦車支持部材上の球面部を嵌合すべき前記リンク
    の球面部嵌合孔を、球面部の外球面よりも大径とし、 前記ピストンの中心が前記球面部の中心から前記球面部
    嵌合孔の中心に接近する方向へオフセットするよう、前
    記摩擦車支持部材に対するピストンの取り付け位置を決
    定したことを特徴とする摩擦車式無段変速機。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記ピストンの中心
    が前記球面部嵌合孔の中心と一致するようピストンを摩
    擦車支持部材に取り付けたことを特徴とする摩擦車式無
    段変速機。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7004882B2 (en) 2001-01-30 2006-02-28 Nsk. Ltd. Toroidal-type continuously variable transmission

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US7004882B2 (en) 2001-01-30 2006-02-28 Nsk. Ltd. Toroidal-type continuously variable transmission

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