JPH10132044A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

トロイダル型無段変速機

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JPH10132044A
JPH10132044A JP8290493A JP29049396A JPH10132044A JP H10132044 A JPH10132044 A JP H10132044A JP 8290493 A JP8290493 A JP 8290493A JP 29049396 A JP29049396 A JP 29049396A JP H10132044 A JPH10132044 A JP H10132044A
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carrier
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英晴 山本
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H15/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
    • F16H15/04Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/06Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B
    • F16H15/32Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
    • F16H15/36Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
    • F16H15/38Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジングに対するシリンダ装置の取付けを
正確且つ容易にし、シリンダ装置のピストンロッドにキ
ャリヤ側から入力される曲げ力を2組の入出力ディスク
間で相殺させる。 【解決手段】 入力ディスク9,31と、出力ディスク
と22,32、パワーローラ23,33と、パワーロー
ラの傾転軸27,37を傾斜させたキャリヤ24,34
と、キャリヤ用のシリンダ装置50,60とを備えたト
ロイダル型無段変速機であって、シリンダ装置を入出力
ディスクの回転軸4に直交させて配置し、傾転軸に沿っ
てキャリヤに取付けたキャリヤシャフト26,36とシ
リンダ装置のピストンロッド55,65とを継手により
連結し、継手どうしを前記回転軸に平行なリンク71に
より連結し、リンクとシリンダ装置との間に弾性体5
7,67を介挿し、キャリヤシャフトに対するリンクの
角度を可変にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はトロイダル型無段
変速機、特に入出力ディスク間でこれらと摩擦接触する
パワーローラを、両ディスクの回転軸に直交する面内で
進退させるための機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のトロイダル型無段変速機として
は、例えば特開平7−91512号公報に記載されるよ
うなものがある。この無段変速機は、入力ディスクと、
これと同一の回転軸上に配置される出力ディスクと、前
記両ディスクの対向面により形成されるトロイド状の溝
内に当該両ディスクと摩擦接触するように配置されるパ
ワーローラと、前記パワーローラを回転自在に支持する
とともに当該パワーローラの傾転軸を前記両ディスクの
回転軸に直交する軸に対して所定角度をもって傾斜させ
てなるキャリヤと、前記キャリヤを前記回転軸に直交す
る面内で進退させるシリンダ装置とを有し、前記入出力
ディスクの組を2組備えてなるダブルキャビティ型のフ
ルトロイダル型無段変速機である。
【0003】さらにこの無段変速機は、前記シリンダ装
置の軸線を傾転軸方向に傾斜させて、傾転軸に沿って前
記キャリヤに取付けたキャリヤシャフトの軸線と前記シ
リンダ装置の軸線とが直線をなすように配置され、前記
キャリヤシャフトとピストンロッドとが自在継手により
連結された構成となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のトロイダル型無段変速機は、シリンダ装置をキャリ
ヤシャフトの軸線上に配置するために、前記シリンダ装
置を入出力ディスクの回転軸に直交する軸に対し傾斜さ
せた状態でハウジング等に固定する必要があった。する
と、トロイダル型無段変速機は一対の入出力ディスクに
より成形されるトロイド状の溝内に通常は3個のパワー
ローラを前記回転軸周りに等間隔に配置しているため、
この無段変速機がダブルキャビティ型の場合には合計6
個のパワーローラを備えることになり、その結果として
前記従来技術によれば6個のシリンダ装置をいずれも同
一の傾斜角を以てハウジング等に固定させる必要があっ
た。このように各シリンダ装置をその傾斜角に正確に設
定するためには、夫々のシリンダボディ及びこれを固定
するハウジング等の共加工や加工精度をいずれも上げる
ことが必要とされて、シリンダ装置の正確な取付けが容
易ではないという不具合があった。また、各シリンダ装
置が傾斜しているために、シリンダ装置及びその周辺機
器のレイアウトも複雑になるという不具合もあった。
【0005】この発明は、前記従来技術の不具合を解決
するためになされたものであって、その目的は、ハウジ
ング等に対するシリンダ装置の取付けを正確且つ容易に
することにあり、またその目的は、シリンダ装置のピス
トンロッドにキャリヤ側から入力される曲げ力を、2組
の入出力ディスク間で相殺させることにより、シリンダ
装置のシール等を保護することにあり、さらにその目的
は2組の入出力ディスクの夫々に対応する両キャリヤの
進退に位相差をなくして両入出力ディスクの組に個別に
摩擦接触する両パワーローラの進退を同期させることに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、入力ディス
クと、前記入力ディスクと同一の回転軸上に配置される
出力ディスクと、前記両ディスクの対向面により形成さ
れるトロイド状の溝内に当該両ディスクと摩擦接触する
ように配置されるパワーローラと、前記パワーローラを
回転自在に支持するとともに当該パワーローラの傾転軸
を前記両ディスクの回転軸に直交する軸を介して所定角
度をもって傾斜させてなるキャリヤと、前記キャリヤを
前記回転軸に直交する面内で進退させるシリンダ装置と
を有し、前記入出力ディスクの組を2組備えてなるダブ
ルキャビティ型のトロイダル型無段変速機に関するもの
であり、請求項1では、前記シリンダ装置を入出力ディ
スクの回転軸に直交させて配置するとともに、前記傾転
軸に沿って前記キャリヤに取付けたキャリヤシャフトと
前記シリンダ装置のピストンロッドとを継手により連結
している。
【0007】而して、シリンダ装置及びこれが固定され
る変速機ハウジング等の各取付面をシリンダ装置の軸線
に対して直角又は平行に加工すれば足りるため、高精度
に加工し難い傾斜した取付面を形成する必要がなくな
る。かくして前記のように直角又は平行であって高精度
の加工も容易な面を基準にしてシリンダ装置を固定でき
るから、キャリヤシャフトとピストンロッドとの間の継
手の位置も正確に設定でき、その結果キャリヤの傾転角
も高精度に設定することができる。
【0008】また請求項2では、請求項1において、一
方の入出力ディスクの組と他方の入出力ディスクの組の
各パワーローラの前記傾転軸を、入出力ディスクの回転
軸に直交する軸を介して対称に配置するとともに、両方
の入出力ディスクの組における各キャリヤシャフトに個
別に連続する継手どうしを、入出力ディスクの回転軸に
平行なリンクにより連結している。
【0009】而して、請求項1の前記作用に加えて、各
キャリヤシャフトの継手どうしをリンクにより機械的に
連結したから、入出力ディスクの両方の組の間において
回転軸に直交する面内で夫々進退する両キャリヤの位相
を同期させることができる。また、前記両方の組におけ
る各傾転軸を前記回転軸に直交する軸を介して対称とし
たから、前記両方の組の各パワーローラに働くトラクシ
ョン力とシリンダ装置の推進力との各作用線の相違に基
づいて各キャリヤシャフトに発生するモーメントを前記
リンクにおいて相殺することができる。
【0010】また請求項3では、請求項1において、一
方の入出力ディスクの組と他方の入出力ディスクの組の
各パワーローラの前記傾転軸を、入出力ディスクの回転
軸に直交する軸を介して対称に配置するとともに、両方
の入出力ディスクの組における各キャリヤシャフトに個
別に連続する継手どうしを、入出力ディスクの回転軸に
平行なリンクにより連結し、さらに両方の入出力ディス
クの組のキャリヤを傾転軸方向に進退させるシリンダ装
置を1つにして、このシリンダ装置を前記リンクに連結
したものとしている。
【0011】而して、請求項1及び請求項2の前記作用
に加えて、前記両方の組の各パワーローラを進退させる
シリンダ装置を1つとすることができるから、構造を簡
単にすることができるとともに、シリンダ装置により進
退される各キャリヤの位相をさらに同期させることがで
きる。
【0012】また請求項4では、請求項2又は3におい
て、リンクとシリンダ装置との間に弾性体を介挿してこ
れによりリンクを支持することによりリンクの質量を利
用したダイナミックダンパを構成した。
【0013】而して、請求項2又は3の前記作用に加え
て、シリンダ装置へ供給される液圧の脈動や、パワーロ
ーラと入出力ディスクとの間の摩擦力変動によるパワー
ローラの回転のアンバランス等に起因する振動入力を、
前記ダイナミックダンパにより減衰できる。
【0014】また請求項5では、請求項2ないし請求項
4のいずれかにおいて、キャリヤシャフトに対するリン
クの角度を可変にしてリンクと継手とを連結している。
而して、請求項2ないし請求項4のいずれかの前記記載
の作用に加えて、両方の入出力ディスクの組の間で夫々
のパワーローラに働くトラクション力にアンバランスが
生じることにより、キャリヤシャフトの軸力が両入出力
ディスクの組の間で変化しても、継手とリンクとの間の
角度変化によりこれを吸収することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】図1及び図2はこの発明のトロイ
ダル無段変速機、特にこれをフルトロイダル無段変速機
に実施した形態を示す図であり、図1に示すように、変
速機ハウジング1内には、回転駆動源側に連結された第
1入力軸2とこれに連結される第2入力軸3が架設され
ている。これら両軸2,3は同軸に配置されていて、こ
の発明の構成要素たる回転軸4を構成している。前記両
軸2,3の間には、第1入力軸2に固定された入力フラ
ンジ5と、この入力フランジ5に噛み合い且つ第2入力
軸3周りに回転自在に外嵌される入力プレート6と、こ
の入力プレート6にローディングカム7を介して連結さ
れ且つ第2入力軸3周りにボールスプライン8を介して
外嵌された入力ディスク9とが介在していて、前記第1
入力軸2からの回転力は入力フランジ5から入力プレー
ト6,ローディングカム7,入力ディスク9,ボールス
プライン8を順次経由して第2入力軸3に伝達されるよ
うになっている。
【0016】第2入力軸3における第1入力軸2側の端
部にはフランジ3aが一体に形成され、このフランジ3
aと入力プレート6との間にはスラストベアリング11
が介在しており、また入力プレート6と入力ディスク9
との間にはローディングカム7を覆う筒12が、入力プ
レート6に固定され且つ入力ディスク9に摺接されて配
置されて、その内側に液圧室13を形成することによ
り、第2入力軸3の第1入力軸2側への移動力を液圧に
より調整可能にしている。
【0017】第2入力軸3には第1無段変速機構20と
第2無段変速機構30とが軸方向に並んで配置されてい
る。第1無段変速機構20は、前記ローディングカム7
と反対側の面にトロイド面が形成される前記入力ディス
ク9と、この入力ディスク9の対向面に同様にトロイド
面が形成されて前記第2入力軸3に回転自在に外嵌して
いる出力ディスク22と、両ディスク9,22のトロイ
ド面により形成されるトロイド状の溝内に両ディスク
9,22と摩擦接触するパワーローラ23と、このパワ
ーローラ23を回転自在に支持するキャリヤ24とを有
する。キャリヤ24は、パワーローラ23を表裏から挟
む細長形状の2つの枠どうしをボルト締めその他の手段
により固着して構成され、その内部において軸受25に
よりパワーローラ23と一体の回転軸23aを回転自在
に支持している。
【0018】また第2無段変速機構30は、前記第1無
段変速機構20と同様に入力ディスク31,出力ディス
ク32,パワーローラ33,キャリヤ34及び軸受35
を有するが、第2入力軸3にボールスプライン14を介
して外嵌している入力ディスク31が第1無段変速機構
20から遠い側に配置されるとともに、出力ディスク3
2が第1無段変速機構20に近い側に配置され、さらに
入力ディスク31は、第2入力軸3に螺合した座つきナ
ット15に着座した皿ばね16たるばね材により背面か
ら押圧付勢されている点が第1無段変速機構20と相違
し、他の部分については第1無段変速機構20の前記説
明と同一である。前記皿ばね16の付勢力によって入力
ディスク31は出力ディスク32側に付勢される一方、
座つきナット15,第2入力軸3,そのフランジ3a,
スラストベアリング11,入力プレート6,ローディン
グカム7を介して入力ディスク9が出力ディスク22側
に付勢されて初期予圧力が与えられている。
【0019】出力ディスク22,32は背面どうしが向
き合い、これらの筒軸部22a,32aの外周には出力
ギヤ19の内周がスプライン嵌合しており、この出力ギ
ヤ19は、変速機ハウジング1に固着されたギヤハウジ
ング17に軸受18を介して支持されている。前記出力
ギヤ19は外周においてカウンターギヤ41に噛合し、
このカウンターギヤ41は軸受41aを介して前記ギヤ
ハウジング17に回転自在に支持されている。このカウ
ンターギヤ41の中心にはカウンターシャフト42が一
端においてスプライン嵌合して一体に回転するようにな
っており、このカンウターシャフト42の他端は軸受4
2aを介して変速機ハウジング1に回転自在に支持さ
れ、このカウンターシャフト42の外端部に出力軸43
が一体回転するように連結されている。かくして前記カ
ウンターシャフト42も実質的に出力軸の一部をなす。
【0020】前記パワーローラ23とキャリヤ24との
組は入力ディスク9と出力ディスク22との間で第2入
力軸3の軸周りに等間隔に3組配置され、またパワーロ
ーラ33とキャリヤ34との組も入力ディスク31と出
力ディスク32との間で第2入力軸3の軸周りに等間隔
に3組配置されているが、図2は、図1の各一つのキャ
リヤ24,34を前記回転軸4に直交する面内で進退さ
せる機構について詳細に示している。
【0021】すなわち、第1無段変速機構20における
キャリヤ24の一端には軸筒部24aが形成されてい
て、この軸筒部24aに、先端に球26aを形成したキ
ャリヤシャフト26の基端が嵌入されたうえピン26b
により固着されている。キャリヤシャフト26の軸線は
パワーローラ23の回転軸23aの軸心を通る傾転軸2
7を形成しており、この傾転軸27は前記回転軸4に直
交する軸28に対してキャスタ角θを有して傾斜してい
る。第2無段変速機構30におけるキャリヤ34にも同
様にキャリヤシャフト36が固着され、その自由端には
球36aが形成されて第1無段変速機構20と同様の構
成になっているが、第2無段変速機構30におけるパワ
ーローラ33の傾転軸37は、第1無段変速機構20の
パワーローラ23の傾転軸27と、前記回転軸4に直交
する軸(直交する面)を介して対称をなして配置され、
以て第1無段変速機構20と第2無段変速機構30とは
キャリヤ24,34とキャリヤシャフト26,36とが
図2において左右対称に表れる。
【0022】両無段変速機構20,30のキャリヤシャ
フト26,36は、図3に拡大して示される2つのシリ
ンダ装置50,60に個別に連結される。第1シリンダ
装置50及び第2シリンダ装置60は、いずれもこれら
の軸心が前記回転軸4に対して直交しており、しかも変
速機ハウジング1におけるシリンダ装置50,60の取
付け面に対しても直交している。すなわち、変速機ハウ
ジング1における前記取付け面は回転軸4に平行な線を
含む平面をなし、これに下面を平面にした下ブロック8
1が図示しないボルト等によって固着され、その上面
に、2つのシリンダボア51,61を穿設した上ブロッ
ク82が同様に固着されて、前記シリンダボア51,6
1を下ブロック81によって閉塞し、以て第1シリンダ
装置50のシリンダボディ52と第2シリンダ装置60
のシリンダボディ62とを形成している。下ブロック8
1と上ブロック82との接合面も平面をなし且つこれら
の面はシリンダ装置50,60の軸心に直交している。
【0023】シリンダボア51,61の軸線は前記回転
軸4と直交し、また変速機ハウジング1における前記シ
リンダ装置50,60の取付け面とも直交していて、こ
れらの内部にはピストン53,63が個別に摺動可能に
配設される。さらに、図3に示されるように、ピストン
53,63と一体の軸筒部54,64が、シリンダボデ
ィ52,62の貫通孔に摺動自在に内嵌している。各軸
筒部54,64にはピストンロッド55,65が嵌入さ
れてピン55a,65aによりピストンロッド55,6
5と軸筒部54,64とが固着されている。
【0024】各ピストンロッド55,65の頭部中央に
は前記キャリヤシャフト26,36の球26a,36a
を受入れて着座させる凹状の球面座55b,65bが形
成されて、キャリヤシャフト26,36とピストンロッ
ド55,65とを球継手たる自在継手により連結してお
り、また、両ピストンロッド55,65の頭部の周囲外
面を球面としている。なお、前記自在継手については球
継手の他の構造をもつ機械要素として慣用の自在継手を
使用することができる。
【0025】両ピストンロッド55,65の頭部間に
は、前記回転軸4と平行をなすリンク71が架設され
る。リンク71は両端部に円筒状の孔72,72を有
し、これらにピストンロッド55,65の前記頭部が個
別に内嵌されて、ピストンロッド55,65の軸線とリ
ンク71の軸線とのなす角度を可変にしている。
【0026】キャリヤシャフト26,36の球26a,
36aは、その半分程度の部分がピストンロッド55,
65の球面座55b,65bに着座しており、ピストン
ロッド55,65の頭部上面に当てがわれてボルト止め
される抜け止めプレート56,66によって球26a,
36aが球面座55b,65bから抜け出すのを防止
し、以てこれらの前記着座状態が維持される。また、こ
の抜け止めプレート56,66はリンク71の孔72,
72の上面を覆ってリンク71上面に至り、以てリンク
71がピストンロッド55,65頭部から上に抜けるの
を防止している。一方、リンク71とシリンダボディ5
2,62との間には、ピストンロッド55,65の回り
にコイルばね57,67たる弾性体を縮設して、リンク
71が自重によりピストンロッド55,65頭部から抜
け出て落下しないように支持している。またこのコイル
ばね57,67は前記のようにリンク71を支持するこ
とにより、リンク71及びこれに連結される各部の質量
をマスとするマス−ばね系のダイナミックダンパを形成
している。
【0027】さらにリンク71の長手方向中央部には中
央孔73が開設されて、前記上ブロック82の上面にボ
ルト止めされた垂直な円柱74に前記中央孔73におい
て昇降自在に外嵌している。リンク71は円柱74に対
してシーソー運動できるように、中央孔73は内壁面が
円筒状ではなく、厚み方向中央部の径が小さく上下面に
近い部分の径が大きくなっていて断面が鼓形をしてい
る。
【0028】シリンダボディ52,62には図示しない
油圧源及び制御弁に連結された油路58a,58b,6
8a,68bが形成されてピストン53,63により区
画された各油室に圧油を給排するようになっている。各
後室は、軸筒部54,64に形成された絞り孔54a,
64aと、これに連通するピストンロッド55,65内
の油路55c,65cと、これに連通するキャリヤシャ
フト26,36内の油路26c(キャリヤシャフト36
内の油路は図示を省略)とを介して、これら油路26c
の先端の絞り孔26d(キャリヤシャフト36内の絞り
孔は図示を省略)に連通しており、これら絞り孔26d
からパワーローラ23,33の外周を潤滑するようにな
っている。
【0029】なお、両シリンダ装置50,60には、シ
リンダボディ52,62に軸筒部54,64との間のシ
ール54b,64bが設けられ、またピストン53,6
3外周にシリンダボディ52,62との間のシール53
a,63aが設けられて液密性を確保している。
【0030】次に、図示のフルトロイダル型無段変速機
のシリンダ装置50,60を変速機ハウジング1に組付
けるに際しては、変速機ハウジング1におけるシリンダ
装置50,60取付け面を平面とし、下ブロック72に
おける変速機ハウジング1への取付け面及び上ブロック
71の取付け面と、上ブロック82の下ブロック81へ
の取付け面とを、いずれも平行且つ平面に加工してお
き、且つシリンダボア51,61はその軸線を前記平面
に直角に加工しておいて、ピストン53,63及びピス
トンロッド55,65を組入れた状態で前記し且つ図示
された配置に組付ければよい。かくしてシリンダボディ
52,62の取付け面等の加工は変速機ハウジング1に
対して平行な平面に加工すれば足りるから、精度の高い
面を容易に形成することができる。
【0031】またこの実施の形態では、両シリンダ装置
50,60に共通の下ブロック81と上ブロック82と
によって2つのシリンダボア51,61を形成している
から、変速機ハウジング1へシリンダボディ52,62
の取付けが容易となるばかりか、両シリンダボディ5
2,62間の取付け精度にバラツキがなく、その設置精
度が向上する。
【0032】さらに、この無段変速機の動作について説
明する。まず回転駆動源からの回転力が第1入力軸2か
ら入力され、これが入力フランジ5を経て入力プレート
6に伝達された後にローディングカム7を介して入力デ
ィスク9に伝達される。入力ディスク9の回転力はパワ
ーローラ23に伝達される一方、ボールスプライン8を
介して第2入力軸3に伝達され、この回転力はボールス
プライン14,入力ディスク31を順次経由してパワー
ローラ33にも伝達される。ここで、第2入力軸3に外
嵌された皿ばね16による前記初期予圧力に加えて、前
記ローディングカム7に負荷される液圧によって入力デ
ィスク9はパワーローラ23を出力ディスク22に押し
つけ、また反力により入力プレート6はスラストベアリ
ング11を介して第2入力軸3を第1入力軸2側に引っ
張り、この推力は座つきナット15,皿ばね16を介し
て入力ディスク31に伝達されて、入力ディスク31は
出力ディスク32にパワーローラ33を押しつける。こ
のとき、入力ディスク31がパワーローラ33を出力デ
ィスク32に押しつける力は、入力ディスク9がパワー
ローラ23を出力ディスク22に押しつける力と同じく
なる。また、両パワーローラ23,33が個別に押しつ
けられて各出力ディスク22,32に作用した相互に反
対方向の軸力は出力ギヤ19により支持される。
【0033】かくして、第1入力軸2から入力された回
転力は、第1無段変速機構20の入力ディスク9と第2
無段変速機構30の入力ディスク31とに分けられ、入
力ディスク9,31からトラクションドライブにより夫
々のパワーローラ23,33を介して出力ディスク2
2,32に伝達される。ここで、パワーローラ23,3
3の、入力ディスク9,31及び出力ディスク22,3
2に対する径方向の接触位置を変えることにより、入力
ディスク9,31と出力ディスク22,32との間の回
転速度比、すなわち変速比を連続的に変化させることが
でき、所定の変速比となった出力は出力ギヤ19で合わ
され、カウンターギヤ41,カウンターシャフト42を
順次経由して出力軸43から出力される。
【0034】ここで、各パワーローラ23,33には入
力ディスク9,31側及び出力ディスク22,32側か
ら夫々トラクション力Ftが作用し、パワーローラ2
3,33に夫々作用するトラクション力は合計して2F
tになる。この力は、軸受25,35、キャリヤ24,
34、キャリヤシャフト26,36、ピストンロッド5
5,65を経由してピストン53,63に夫々伝達され
る。
【0035】変速は、ピストン53に伝達された前記力
2Ftと、シリンダ装置50の液圧により発生するピス
トン53の推進力との関係で行われる。すなわち、第1
無段変速機構20について説明すると、シリンダ装置5
0のピストン53を前進又は後退させ、この移動力をピ
ストンロッド55、キャリヤシャフト26、キャリヤ2
4を介してパワーローラ23に伝達させて、パワーロー
ラ23を回転軸4に直交する軸28方向に移動させるこ
とにより、回転軸4に交差するパワーローラ23の回転
軸23aの軸心を当該回転軸4から変位させる。する
と、パワーローラ23の傾転軸27は回転軸4に直交す
る軸28に対してキャスタ角θが与えられているため、
パワーローラ23が傾転するにつれてその回転軸23a
は回転軸4に再び交差することになって、この状態が維
持される。ここではピストン53の移動量に対して入力
ディスク9と出力ディスク22との間の変速比が比例し
て増減する。第2無段変速機構30のパワーローラ33
とピストン63との関係についても同様である。
【0036】ここで、図2の状態で変速比が変化しない
まま運転されているときは、ピストン53,63はシリ
ンダボア51,61内の前室と後室との圧力差により前
記力2Ftと同じ力Fpを夫々発生させ、この力を、ピ
ストンロッド55,65、キャリヤシャフト26,3
6、キャリヤ24,34を経由してパワーローラ23,
33に夫々伝達している。
【0037】前記の合計したトラクション力2Ftとシ
リンダ装置50による推力Fpは同一であるが、これら
の作用線は夫々キャリヤ24,34及びキャリヤシャフ
ト26,36においては傾転軸27,37に沿い、また
第1シリンダ装置50,第2シリンダ装置60において
はピストンロッド55,65の軸線に沿う。このため前
記作用線が交差していることに起因してキャリヤシャフ
ト26,36にはパワーローラ23,33の軸線を中心
とするモーメントが発生し、これがピストンロッド5
5,65、ピストン53,63を傾ける働きをすること
になるが、図2においては傾転軸27,37が回転軸4
に直交する面に対して対称であり、且つキャリヤシャフ
ト26,36に連結されるピストンロッド55,65の
頭どうしの間をリンク71が連結しているため、前記モ
ーメントに起因する力はリンク71の両端部に、相互に
反対方向を向いて入力され相殺されるから、ピストンロ
ッド55,65、ピストン53,63を傾けることにな
らない。このため、両シリンダ装置50,60のシール
53a,54b,63a,64bの破損を未然に防止す
ることができるし、シリンダボディ52,62と、軸筒
部54,64との間にコジリが生じるおそれもない。
【0038】また、ピストンロッド55,65の頭部の
周面は球面をなして、これがリンク71の孔72に内嵌
し、且つ円柱74に外嵌する中央孔73は断面が鼓形を
していてその輪郭は円弧状をなすから、両シリンダ装置
50,60間において、入出力のバランスが崩れる等の
原因でピストンロッド55,65の位置にズレが発生し
ても、リンク71が傾きつつその両端部への前記入力を
支持して前記ズレを吸収することができるから、両シリ
ンダ装置50,60の動作は円滑に行える。
【0039】以上のように、両無段変速機構20,30
間においてキャリヤ24,34間やキャリヤシャフト2
6,36間等において挙動が一致しないときでも、その
不一致をリンク71の動きによって吸収し、且つ両シリ
ンダ装置50,60にピストンロッド55,65を傾か
せる力が入力されても、これをリンク71で支持して相
殺するから、ピストン53,63の進退動作を円滑にす
ることができる。
【0040】さらに、リンク71をコイルばね57,6
7によって支持することにより、リンク71及びこれに
連結される各部の質量をマスとするマス−ばね系のダイ
ナミックダンパを形成しているから、シリンダ装置5
0,60へ供給される液圧の脈動や、パワーローラ2
3,33とこれが転がり接触する入出力ディスク6,2
2,31,32との間の摩擦力変動によるパワーローラ
23,33の回転のアンバランス等に起因する振動入力
を前記ダイナミックダンパにより減衰することができ
る。
【0041】図4は他の実施形態を示すものであり、図
2の2つのシリンダ装置50,60に代えて1つのシリ
ンダ装置90を用いた例である。すなわち、両無段変速
機構20,30の各キャリヤシャフト26,36の球2
6a,36aを、1本のリンク75の両端に形成した凹
状の球面座75aにそれぞれ着座させたうえ、抜け止め
プレート56,66でこれの位置決めをし、リンク75
の長手方向中央をピストンロッド91の先端に押さえプ
レート76及びボルト77を用いて固定している。
【0042】シリンダボディ91は下ブロック91aと
上ブロック92aとにより構成し、上ブロック91aの
凹所と下ブロック91aとによってシリンダボア92を
構成している。ピストン93は図ではピストンロッド9
4と一体に表示しているが、ピストン93及びこれのピ
ストンロッド94への取付け構造は周知のものを用いる
ものとする。なおピストン93の受圧面積は、図2のピ
ストン53,63の合計受圧面積と同一にしている。
【0043】この実施形態においても変速機ハウジング
1及び下ブロック91aの相互の接触面と、下ブロック
91a及び上ブロック91bの相互の接触面とは平面を
なし且つ回転軸4に直交する軸に対して直角の面をな
す。またシリンダボア92の軸線及びピストンロッド9
4は変速機ハウジング1の前記接触面及び回転軸4と直
交している。他の構成は図1〜図3に示した形態と同一
であるから繰り返しての説明は省略する。
【0044】かくしてこの実施形態によれば、図1,図
2に示した実施形態の作用,効果に加えて、両無段変速
機構20,30のパワーローラ23,33を進退させる
シリンダ装置90を1つとしたから、パワーローラ2
3,33の進退を確実に同期させることができるばかり
か、シリンダ装置の数を少なくして構造が簡単になり且
つシリンダ装置90を作動させる液圧機構も簡単にな
る。
【0045】前記の各実施形態においてはシリンダボデ
ィ52,62,90を上下のブロック82,81,91
b,91aにより構成したが、シリンダボディ52,6
2,90としてはシリンダボア51,61,92を形成
できる構造であれば他の部材の組み合わせにより構成し
てもよい。また、シリンダボディ52,62,90は、
前記両実施形態においてはその後端面、すなわちピスト
ンロッドの突出側とは反対側の面において変速機ハウジ
ング1に取付けられているが、変速機ハウジング1の内
面形状によってはシリンダボディ52,62,90の側
面において変速機ハウジング1に取付けてもよい。この
場合には、シリンダボディ52,62,90の前記側面
及び変速機ハウジング1における取付け面は、回転軸4
に対して直交する面に形成するものとする。
【0046】以上の各実施形態はフルトロイダル型無段
変速機について適用したが、ハーフトロイダル型無段変
速機にこの発明を適用することができるのは勿論であ
る。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明で
は、シリンダ装置が固定される変速機ハウジング等の各
取付面をシリンダ装置の軸線に対して直角又は平行に加
工すれば足りるため、高精度に加工し難い傾斜した取付
面を形成する必要がなくなる。かくして前記のように直
角又は平行であって高精度の加工も容易な面を基準にし
てシリンダ装置を固定できるから、キャリヤシャフトと
ピストンロッドとの間の継手の位置も正確に設定でき、
その結果キャリヤの傾転角も高精度に設定することがで
きる効果がある。
【0048】また請求項2の発明では、請求項1の前記
効果に加えて、各キャリヤシャフトの継手どうしをリン
クにより機械的に連結したから、入出力ディスクの両方
の組の間において回転軸に直交する面内で夫々進退する
両キャリヤの位相を同期させることができる。また、前
記両方の組における各傾転軸を前記回転軸に直交する軸
を介して対称としたから、前記両方の組の各パワーロー
ラに働くトラクション力とシリンダ装置の推力との各作
用線の相違に基づいて各キャリヤシャフトに発生するモ
ーメントを前記リンクにおいて相殺することができる。
このため、ピストンロッドに曲げ力が作用しないからシ
ールの破損等のシリンダ装置に対する悪影響を防止する
ことができる効果がある。
【0049】また請求項3の発明では、請求項1及び請
求項2の前記効果に加えて、前記両方の組の各パワーロ
ーラを進退させるシリンダ装置を1つとすることができ
るから、構造を簡単にすることができるとともに、シリ
ンダ装置により進退される各キャリヤの位相をさらに同
期させることができる効果がある。
【0050】また請求項4の発明では、請求項2又は請
求項3の前記作用に加えて、シリンダ装置へ供給される
液圧の脈動や、パワーローラと入出力ディスクとの間の
摩擦力変動によるパワーローラの回転のアンバランス等
に起因する振動入力を、前記ダイナミックダンパにより
減衰できる効果がある。
【0051】また請求項5の発明では、請求項2ないし
請求項4のいずれかの前記作用に加えて、両方の入出力
ディスクの組の間で夫々のパワーローラに働くトラクシ
ョン力にアンバランスが生じることにより、キャリヤシ
ャフトの軸力が両入出力ディスクの組の間で変化して
も、継手とリンクとの間の角度変化によりこれを吸収す
ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態を示す平断面図。
【図2】図1の一部切欠正断面図。
【図3】図2の要部拡大図。
【図4】他の実施形態を示す一部切欠正断面図。
【符号の説明】
θ キャスタ角 1 変速機ハウジング 2 第1入力軸 3 第2入力軸 4 回転軸 5 入力フランジ 6 入力プレート 7 ローディングカム 9 入力ディスク 13 液圧室 17 ギヤハウジング 19 出力ギヤ 20 第1無段変速機構 22 出力ディスク 23 パワーローラ 23a 回転軸 24 キャリヤ 25 軸受 26 キャリヤシャフト 26a 球 27 傾転軸 28 回転軸に直交する軸 30 第2無段変速機構 31 入力ディスク 32 出力ディスク 33 パワーローラ 34 キャリヤ 35 軸受 36 キャリヤシャフト 36a 球 37 傾転軸 41 カウンターギヤ 41 カウンターシャフト 43 出力軸 50 第1シリンダ装置 51 シリンダボア 52 シリンダボディ 53 ピストン 54 軸筒部 55 ピストンロッド 55b 球面座 56 抜け止めプレート 57 コイルばね 60 第2シリンダ装置 61 シリンダボア 62 シリンダボディ 63 ピストン 64 軸筒部 65 ピストンロッド 65b 球面座 66 抜け止めプレート 67 コイルばね 71 リンク 75 リンク 81 下ブロック 82 上ブロック 90 シリンダ装置 91 シリンダボディ 91a 下ブロック 91b 上ブロック 92 シリンダボア 93 ピストン 94 ピストンロッド

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力ディスクと、前記入力ディスクと同
    一の回転軸上に配置される出力ディスクと、前記両ディ
    スクの対向面により形成されるトロイド状の溝内に当該
    両ディスクと摩擦接触するように配置されるパワーロー
    ラと、前記パワーローラを回転自在に支持するとともに
    当該パワーローラの傾転軸を前記両ディスクの回転軸に
    直交する軸に対して所定角度をもって傾斜させてなるキ
    ャリヤと、前記キャリヤを前記回転軸に直交する面内で
    進退させるシリンダ装置とを有し、前記入出力ディスク
    の組を2組備えてなるダブルキャビティ型のトロイダル
    型無段変速機において、前記シリンダ装置を入出力ディ
    スクの回転軸に直交させて配置するとともに、前記傾転
    軸に沿って前記キャリヤに取付けたキャリヤシャフトと
    前記シリンダ装置のピストンロッドとを継手により連結
    したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
  2. 【請求項2】 一方の入出力ディスクの組と他方の入出
    力ディスクの組の各パワーローラの前記傾転軸を、入出
    力ディスクの回転軸に直交する軸を介して対称に配置す
    るとともに、両方の入出力ディスクの組における各キャ
    リヤシャフトに個別に連続する継手どうしを、入出力デ
    ィスクの回転軸に平行なリンクにより連結したことを特
    徴とする請求項1記載のトロイダル型無段変速機。
  3. 【請求項3】 一方の入出力ディスクの組と他方の入出
    力ディスクの組の各パワーローラの前記傾転軸を、入出
    力ディスクの回転軸に直交する軸を介して対称に配置す
    るとともに、両方の入出力ディスクの組における各キャ
    リヤシャフトに個別に連続する継手どうしを、入出力デ
    ィスクの回転軸に平行なリンクにより連結し、さらに両
    方の入出力ディスクの組の各キャリヤを前記回転軸に直
    交する面内で進退させるシリンダ装置を1つにして、こ
    のシリンダ装置を前記リンクに連結したことを特徴とす
    る請求項1記載のトロイダル型無段変速機。
  4. 【請求項4】 リンクとシリンダ装置との間に弾性体を
    介挿してこれによりリンクを支持することによりリンク
    の質量を利用したダイナミックダンパを構成したことを
    特徴とする請求項2又は請求項3に記載のトロイダル型
    無段変速機。
  5. 【請求項5】 キャリヤシャフトに対するリンクの角度
    を可変にしてリンクと継手とを連結したことを特徴とす
    る請求項2ないし請求項4のいずれかに記載のトロイダ
    ル型無段変速機。
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