JPH11108149A - 無段変速装置 - Google Patents

無段変速装置

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JPH11108149A
JPH11108149A JP27691397A JP27691397A JPH11108149A JP H11108149 A JPH11108149 A JP H11108149A JP 27691397 A JP27691397 A JP 27691397A JP 27691397 A JP27691397 A JP 27691397A JP H11108149 A JPH11108149 A JP H11108149A
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shaft
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Shinji Miyata
慎司 宮田
Takashi Imanishi
尚 今西
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    • F16H37/08Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H37/086CVT using two coaxial friction members cooperating with at least one intermediate friction member

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トロイダル型無段変速機23を流れるトルク
の変動に拘らず、ローディングカム装置9が入力側ディ
スク2を押圧する力を適正値にする。 【解決手段】 ローディングカム装置9側の入力側ディ
スク2を、回転伝達軸15に対して回転自在に支持す
る。この構成により、上記ローディングカム装置9が上
記入力側ディスク2を押圧する力が、トロイダル型無段
変速機23を流れるトルクに応じたものとなる。この結
果、過大な押し付け力により転がり疲れ寿命の低下や、
押し付け力不足に基づく滑りの発生を防止できる。

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、例えば自動車用
の変速機として利用する、トロイダル型無段変速機を組
み込んだ無段変速装置の改良に関し、小型で、しかもト
ロイダル型無段変速機の構成部材の耐久性を確保できる
構造を実現するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば自動車用変速機として、図5〜6
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と同心に配置した出力軸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、上記入力軸1並びに出力軸3
に対し捻れの位置にある枢軸5、5を中心に揺動するト
ラニオン6、6を設けている。
【0003】これら各トラニオン6、6の両端部外側面
には、上記枢軸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、上
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に支持した変位軸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、これら各パワーローラ8、8
を、上記入力側、出力側両ディスク2、4の間に挟持し
ている。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、上記枢軸5を中心と
する円弧をこれら各ディスク2、4の中心軸の周囲で回
転させて得られる凹面をなしている。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、上記両内側面2a、4aに当接させている。
【0004】上記入力軸1と入力側ディスク2との間に
はローディングカム装置9を設け、このローディングカ
ム装置9によって、上記入力側ディスク2を出力側ディ
スク4に向け押圧している。このローディングカム装置
9は、入力軸1と共に回転するカム板10と、保持器1
1により保持された複数個(例えば4個)のローラ1
2、12とから構成している。上記カム板10の片側面
(図5〜6の左側面)には、円周方向に亙る凹凸面であ
るカム面13を形成し、上記入力側ディスク2の外側面
(図5〜6の右側面)にも、同様のカム面14を形成し
ている。そして、上記複数個のローラ12、12を、上
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】上述の様に構成す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、12
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、上記入力側ディスク2が上記複数のパワ
ーローラ8、8に押圧されると同時に、上記1対のカム
面13、14と複数個のローラ12、12との押し付け
合いに基づいて、上記入力側ディスク2が回転する。そ
して、この入力側ディスク2の回転が、上記複数のパワ
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
を揺動させ、各パワーローラ8、8の周面8a、8aが
図5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。反対に、増速を行なう場合には、上記トラニオン
6、6を揺動させ、各パワーローラ8、8の周面8a、
8aが図6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5と図6
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。
【0007】又、伝達可能なトルクを増大すべく、図7
に示す様に、それぞれ2個ずつの入力側ディスク2、2
と出力側ディスク4、4とを、動力の伝達方向に関して
互いに並列に配置する、所謂ダブルキャビティ型のトロ
イダル型無段変速機も、例えば特公平7−96901号
公報に記載されている様に、従来から知られている。こ
の図7に示した構造では、回転伝達軸15の中間部周囲
にスリーブ16を緩く外嵌し、このスリーブ16の中間
部外周面に出力歯車17を固設している。上記スリーブ
16は、ケースの内部に設けた中間壁18に設けた通孔
19の内側に、1対のアンギュラ型の玉軸受20、20
により、回転自在に支持している。上記回転伝達軸15
は、上記スリーブ16の内側に、このスリーブ16に対
する回転自在に挿通している。又、上記スリーブ16の
両端部に上記各出力側ディスク4、4を、スプライン係
合させている。そして、これら各出力側ディスク4、4
の内周面と上記回転伝達軸15の外周面との間にニード
ル軸受21、21を設け、これら各出力側ディスク4、
4を上記回転伝達軸15の周囲に、この回転伝達軸15
に対する回転、並びにこの回転伝達軸15の軸方向に亙
る変位を自在に支持している。又、上記各入力側ディス
ク2、2は、上記回転伝達軸15の両端部に、それぞれ
ボールスプライン22、22を介して、この回転伝達軸
15と共に回転自在に支持している。
【0008】上述した様に、2個ずつの入力側ディスク
2、2と出力側ディスク4、4とを動力の伝達方向に関
して互いに並列に配置する、所謂ダブルキャビティ型の
トロイダル型無段変速機は、入力軸1aの回転をローデ
ィングカム装置9を介して一方(図7の右方)の入力側
ディスク2に伝達する。この結果、この一方の入力側デ
ィスク2と他方(図7の左方)の入力側ディスク2と
が、上記回転伝達軸15を介して互いに同期して回転す
る。これら1対の入力側ディスク2、2の回転は、それ
ぞれパワーローラ8、8を介して1対の出力側ディスク
4、4に伝わり、更にこれら両出力側ディスク4、4の
回転が、上記スリーブ16を介して前記出力歯車17に
伝わる。上記入力軸1aから出力歯車17への回転力の
伝達は、それぞれ2個ずつ設けた、上記入力側ディスク
2、2と出力側ディスク4、4とを介して行なう為、大
きな動力(トルク)を伝達自在となる。尚、上述の様な
ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機が、上記
入力側ディスク2、2をボールスプライン22、22に
より上記回転伝達軸15に、軸方向に亙る変位自在に支
持している理由は、これら両ディスク2、2の回転を完
全に同期させつつ、上記ローディングカム装置9の作動
に伴う構成各部材の弾性変形に基づいて上記両ディスク
2、2が、上記回転伝達軸15に対して軸方向に変位す
る事を許容する為である。
【0009】更に、トロイダル型無段変速機を実際の自
動車用の無段変速機に組み込む場合に、遊星歯車機構と
組み合わせる事が、特開平1−169169号公報、同
1−312266号公報、特表平5−502498号公
報に記載されている様に、従来から提案されている。こ
の無段変速機は、トロイダル型無段変速機と遊星歯車機
構とを動力の伝達方向に関して互いに直列に配置し、走
行状態に応じて遊星歯車機構の接続状態を切り換える様
に構成する。この様な無段変速機の場合には、トロイダ
ル型無段変速機と遊星歯車機構とを組み合わせる事によ
り、トロイダル型無段変速機単独で得られるよりも大き
な変速比を実現する。
【0010】
【本発明に先立って考えた構造】上述の様なトロイダル
型無段変速機と遊星歯車機構とを組み合わせる構造を、
前述した様なダブルキャビティ型のトロイダル型無段変
速機に実施する場合には、図8又は図9に示す様な構造
にする事が考えられる。先ず、これら図8〜9に示した
第一、第二の無段変速装置の構造及び作用に就いて、簡
単に説明する。
【0011】尚、以下の説明で、図8の構造でモード1
とは加速時を含む低速走行時等に、遊星歯車機構を切り
離し、トロイダル型無段変速機のみで動力の伝達を行な
わせる、比較的大きな減速比を得る為の形態を、モード
2とは、定速走行時等、遊星歯車機構を使用して減速比
を小さくする(増速比を大きくする)形態を、それぞれ
表す。これに対して、図9の構造でモード1とは、後退
時出力軸を反対方向に比較的低速で回転させるか、或は
加速時を含む低速走行時等比較的大きな減速比を得る
為、遊星歯車機構を使用する形態を、モード2とは、定
速走行時等、トロイダル型無段変速機のみで動力の伝達
を行なわせて減速比を小さくする形態を、それぞれ表
す。又、図8と図9とで、遊星歯車機構24、24aを
構成する各歯車28、29、31の歯数、並びにトロイ
ダル型無段変速機23の出力を上記遊星歯車機構24、
24aに入力する為の駆動側、従動側両スプロケット2
7、35、駆動、従動両歯車37、38の歯数は、当該
遊星歯車機構24、24aに必要とする特性に応じて設
計的に定める。
【0012】先ず、図8に示した、第一の無段変速装置
の構造に就いて説明する。この第一の無段変速装置は、
ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機23と、
遊星歯車歯車機構24とを備える。尚、このうちのトロ
イダル型無段変速機23の構造及び作用は、基本的には
前述の図7に示した従来構造と同様であるから、同等部
分には同一符号を付して、重複する説明を省略若しくは
簡略にする。エンジン25の出力は、発進クラッチ26
を介して入力軸1aに伝達し、この入力軸1aの回転
を、1対の入力側ディスク2、2、図示しない複数個の
パワーローラ、1対の出力側ディスク4、4を介してス
リーブ16に伝達し、このスリーブ16の中間部外周面
に固定した駆動側スプロケット27を回転させる。
【0013】一方、上記遊星歯車機構24は、太陽歯車
28と、この太陽歯車28の周囲に同心に配置したリン
グ歯車29と、これら太陽歯車28とリング歯車29と
の間に設けられ、この太陽歯車28と同心に且つ回転自
在に支持したキャリア30と、このキャリア30に回転
自在に支持されて上記太陽歯車28とリング歯車29と
に噛合した複数個の遊星歯車31、31とを備える。こ
の様な遊星歯車機構24を構成する上記キャリア30に
は、上記トロイダル型無段変速機23を構成する回転伝
達軸15を端部を、モード2用クラッチ32と従動軸3
3とを介して接続している。同じく、上記太陽歯車28
には、上記駆動側スプロケット27の回転を、チェン3
4、従動側スプロケット35、伝達軸36、駆動歯車3
7、従動歯車38を介して入力自在としている。又、上
記リング歯車29の中心部には出力軸39の基端部(図
8の左端部)を結合し、この出力軸39の先端部(図8
の右端部)を、デファレンシャルギヤ等の被駆動部40
に結合している。更に、上記リング歯車29とキャリア
30との間にはモード1用クラッチ41を、このキャリ
ア30と、無段変速装置のケーシング等の固定部分との
間には後退用クラッチ42を、それぞれ設けている。上
記モード2用クラッチ32を含む、これら3個のクラッ
チ32、41、42は、必要とするモードに応じて何れ
か1個のクラッチのみを接続し、残り2個のクラッチの
接続を断つ様に機能する。
【0014】上述の様に構成する第一の無段変速装置の
作用は、次の通りである。自動車の加速時を含む低速走
行時等、出力軸39の回転速度を早くする必要がない反
面、被駆動部40に大きなトルクを入力する必要がある
場合には、モード1用クラッチ41を接続し、モード2
用クラッチ32及び後退用クラッチ42の接続を断つ。
この結果、遊星歯車機構24を構成する各歯車28、2
9、31、31の相対回転が阻止され、この遊星歯車機
構24は、上記太陽歯車28の回転をそのままリング歯
車29に伝達する状態となる。この状態では、トロイダ
ル型無段変速機23を構成する駆動側スプロケット27
の回転が、チェン34、従動側スプロケット35、伝達
軸36、駆動歯車37、従動歯車38を介して上記出力
軸39に伝わる。この状態で上記第一の無段変速装置
は、上記遊星歯車機構24を持たない、単なるダブルキ
ャビティ型のトロイダル型無段変速機と同様に作用し
て、上記被駆動部40を回転駆動する。即ち、この状態
では、上記リング歯車29及びこのリング歯車29に結
合固定した出力軸39が、上記太陽歯車28及びキャリ
ア29と同速で回転する。尚、このモード1では、前記
入力軸1aと上記出力軸39との間の変速比を増速(Hi
gh)側にする程、上記トロイダル型無段変速機23の変
速比を増速側にする。
【0015】一方、高速での定速走行時等、前記入力軸
1aと上記出力軸39との間の増速比を大きくする必要
がある反面、被駆動部41に大きなトルクを加える必要
がない場合には、モード2用クラッチ32を接続し、モ
ード1用クラッチ41及び後退用クラッチ42の接続を
断つ。この結果、遊星歯車機構24を構成する太陽歯車
28がトロイダル型無段変速機23を構成する駆動側ス
プロケット27の回転に伴って回転すると同時に、キャ
リア30も回転する。この結果、上記遊星歯車機構24
の差動機能に基づき、この遊星歯車機構24を構成する
リング歯車29及びこのリング歯車29に結合固定した
出力軸39が、上記キャリア30よりも高速で回転す
る。このモード2では、上記入力軸1aと上記出力軸3
9との間の変速比を増速側にする程、上記トロイダル型
無段変速機23の変速比を減速(Low )側にする。
【0016】更に、後退時には、後退用クラッチ42を
接続し、高速用クラッチ32及び低速用クラッチ41の
接続を断つ。この結果、遊星歯車機構24を構成するキ
ャリア30の回転が阻止され、このキャリア30に回転
自在に支持された各遊星歯車31、31は、(公転運動
が不能で)自転運動のみ可能な状態となる。この状態で
は、トロイダル型無段変速機23を構成する駆動側スプ
ロケット27の回転が、チェン34、従動側スプロケッ
ト35、伝達軸36、駆動歯車37、従動歯車38、太
陽歯車28、遊星歯車31、31、リング歯車29を介
して上記出力軸39に伝わる。この状態で上記第一の無
段変速装置は、上記被駆動部40を、前述したモード1
及び上述したモード2の場合とは逆方向に回転駆動す
る。
【0017】次に、図9に示した、第二の無段変速装置
の構造に就いて説明する。この第二の無段変速装置も、
ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機23と、
遊星歯車歯車機構24aとを備える。この第二の無段変
速装置の場合には、モード2用クラッチ32aを、上記
遊星歯車減速機構24aを構成するリング歯車29とキ
ャリア30との間に設けている。又、モード1用クラッ
チ41aを、トロイダル型無段変速機23を構成する回
転伝達軸15の端部と従動軸33との間に設けている。
又、後退の為、出力軸39を逆方向に回転させるのは、
モード1でトロイダル型無段変速機23の変速比を変え
る事により実現できるので、後退用クラッチは不要であ
る。更に、モード1で上記トロイダル型無段変速機の変
速比を調節する事により、入力軸1aを回転させたまま
出力軸39の停止状態を実現できるので、発進クラッチ
26も不要である。
【0018】上述の様に構成する第二の無段変速装置
は、後退時或は加速時を含む低速走行時には、モード1
用クラッチ41aを接続し、モード2用クラッチ32a
の接続を断つ。この結果、遊星歯車機構24aを構成す
る太陽歯車28がトロイダル型無段変速機23を構成す
る駆動側スプロケット27の回転に伴って回転すると同
時に、キャリア30も回転する。そして、上記遊星歯車
機構24の差動機能に基づき、この遊星歯車機構24を
構成するリング歯車29が回転する。この状態では、上
記被駆動部40を、単にトロイダル型無段変速機23の
みを組み込んだ無段変速機の場合に比べて低速で、しか
も大きなトルクで回転駆動できる。尚、このモード1で
は、上記入力軸1aと上記出力軸39との間の変速比を
(前進側で)増速側にする程、上記トロイダル型無段変
速機23の変速比を減速(Low )側にする。
【0019】一方、定速走行時等には、モード2用クラ
ッチ32aを接続し、モード1用クラッチ41aの接続
を断つ。この結果、遊星歯車機構24を構成する各歯車
28、29、31、31の相対回転が阻止され、この遊
星歯車機構24は、上記遊星歯車28の回転をそのまま
リング歯車29に伝達する状態となる。この状態では、
トロイダル型無段変速機23を構成する駆動側スプロケ
ット27の回転が、チェン34、従動側スプロケット3
5、伝達軸36、駆動歯車37、従動歯車38を介して
上記出力軸39に伝わる。この状態で上記第二の無段変
速装置は、上記遊星歯車機構24を持たない、単なるダ
ブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機と同様に作
用して、上記被駆動部41を回転駆動する。勿論、この
モード1では、前記入力軸1aと上記出力軸39との間
の変速比を増速(High)側にする程、上記トロイダル型
無段変速機23の変速比を増速側にする。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】図8〜9に示す様な構
造は何れも、トロイダル型無段変速機23を構成するロ
ーディングカム装置9が発生するスラスト方向の押圧力
は、エンジン25の出力に応じたものとなる。これに対
し、上記トロイダル型無段変速機23を構成する入力側
ディスク2、2、パワーローラ、出力側ディスク4、4
を介して伝達されるトルクは、必ずしも上記エンジン2
5の出力トルクとはならない。即ち、図8に示した第一
の無段変速装置の場合には、モード2用クラッチ32を
接続した状態で、上記入力側ディスク2、2、パワーロ
ーラ、出力側ディスク4、4を介して伝達されるトルク
は、上記エンジン25の出力トルクよりも小さくなる。
これに対して、図9に示した第二の無段変速装置の場合
には、モード1用クラッチ41aを接続した状態の大部
分で、上記入力側ディスク2、2、パワーローラ、出力
側ディスク4、4を介して伝達されるトルクは、上記エ
ンジン25の出力トルクよりも大きくなる。
【0021】入力側ディスク2、2、パワーローラ、出
力側ディスク4、4を介して伝達されるトルクが、上記
エンジン25の出力トルクよりも小さくなると、各ディ
スク2、4の内側面と各パワーローラの周面との当接圧
が過大になり、これら各面の転がり疲れ寿命が低下す
る。これに対して、入力側ディスク2、2、パワーロー
ラ、出力側ディスク4、4を介して伝達されるトルク
が、上記エンジン25の出力トルクよりも大きくなる
と、各ディスク2、4の内側面と各パワーローラの周面
との当接圧が不足し、これら各面の当接部で滑りが発生
して、無段変速装置の効率が低下する。
【0022】上記各ディスク2、4の内側面と各パワー
ローラの周面とを当接させる為の押圧装置を、ローディ
ングカム装置に代えて油圧式のものとすれば、無段変速
装置の運転状況に応じて上記当接圧を調節できる。但
し、油圧式の押圧装置は、高圧の油圧を発生させる為の
ポンプ装置が必要になり、エンジンの動力損失が大きく
なる等の問題が、新たに発生する。本発明の無段変速装
置は、この様な事情に鑑みて、押圧装置として機械式の
ローディングカム装置9を使用した場合でも、転がり疲
れ寿命の低下や滑りの発生を防止する為、上記ローディ
ングカム装置9が発生するスラスト方向の押圧力が、上
記入力側ディスク2、2、パワーローラ、出力側ディス
ク4、4を介して伝達されるトルクに応じた大きさにな
る構造を実現するものである。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明の無段変速装置
は、駆動源につながってこの駆動源により回転駆動され
る入力軸と、この入力軸の回転に基づく動力を取り出す
為の出力軸と、トロイダル型無段変速機と、遊星歯車機
構とを備える。上記トロイダル型無段変速機は、上記入
力軸と同心に配置された回転伝達軸と、この回転伝達軸
の両端部に互いの内側面を対向させた状態で支持された
1対の入力側ディスクと、それぞれの内側面を上記各入
力側ディスクの内側面に対向させた状態で上記回転伝達
軸の中間部に、この回転伝達軸に対して回転自在に、且
つ互いに同期した回転を自在に支持した1対の出力側デ
ィスクと、上記各入力側ディスクと上記各出力側ディス
クとの間に挟持した複数個のパワーローラと、上記入力
軸の回転に伴って上記1対の入力側ディスクのうちの一
方の入力側ディスクを他方の入力側ディスクに向け押圧
しつつ上記一方の入力側ディスクを回転させるローディ
ングカム装置とを備え、上記各パワーローラの傾斜角度
を互いに同期させて変える事により、上記入力軸の回転
に基づいて回転する上記各入力側ディスクと上記各出力
側ディスクとの間の変速比を変えるものである。又、上
記遊星歯車機構は、太陽歯車と、この太陽歯車の周囲に
同心に配置したリング歯車と、これら太陽歯車及びリン
グ歯車に隣接して設け、この太陽歯車と同心に且つ回転
自在に支持したキャリアと、このキャリアに回転自在に
支持して上記太陽歯車とリング歯車とに噛合した遊星歯
車とを備える。そして、上記回転伝達軸の回転を上記太
陽歯車とリング歯車とキャリアとのうちの何れか1個の
部材に入力自在とし、上記1対の出力側ディスクの回転
を上記太陽歯車とリング歯車とキャリアとのうちの何れ
かで上記回転伝達軸の回転が伝達されない他の1個の部
材に入力自在とし、上記太陽歯車とリング歯車とキャリ
アとのうちの何れかで上記回転伝達軸の回転と出力側デ
ィスクの回転との何れもが伝達されない残り1個の部材
を上記出力軸に結合している。更に、上記入力軸と回転
伝達軸とは同期した回転自在に結合されており、上記1
対の入力側ディスクのうち、上記ローディングカム装置
側の入力側ディスクは上記回転伝達軸に対し回転自在に
支持されて、上記ローディングカム装置を介して上記入
力軸の回転に伴って回転自在であり、上記ローディング
カム装置から離れた側の入力側ディスクは上記回転伝達
軸に、この回転伝達軸と同期した回転自在に結合されて
いる。
【0024】
【作用】上述の様に構成する本発明の無段変速装置が、
入力軸と出力軸との間で回転力の伝達を行なう際の作用
は、前述の図8〜9に示した、先に考えた第一、第二の
無段変速装置の場合と同様である。特に、本発明の無段
変速装置の場合には、ローディングカム装置側の入力側
ディスクは、このローディングカム装置を介して入力軸
の回転に伴って回転自在としている為、上記ローディン
グカム装置が、上記入力側ディスクを押圧する力の大き
さは、入力側ディスク、パワーローラ、出力側ディスク
を介して伝達されるトルクに応じた大きさになる。
【0025】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態の第
1例を示している。尚、本発明の無段変速装置の特徴
は、ローディングカム装置9が一方(図1の左方)の入
力側ディスク2を他方(図1の右方)の入力側ディスク
2に押圧する力の大きさを、これら入力側ディスク2、
2、図示しないパワーローラ、出力側ディスク4、4を
介して伝達されるトルクに応じた大きさに調整する為の
構造にある。本例の場合、その他の部分の構成及び作用
は、前述の図8に示した、先に考えた無段変速機の場合
と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複
する説明を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。
【0026】入力軸1aと回転伝達軸15とは同期した
回転を自在とすべく、一体的に結合している。即ち、上
記入力軸1aと回転伝達軸15とを単一の軸により構成
して、これら両軸1a、15を同期して回転自在として
いる。又、ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速
機23を構成する為、上記回転伝達軸15の両端部に支
持した1対の入力側ディスク2、2のうち、上記ローデ
ィングカム装置9側(図1の左側)の入力側ディスク2
は上記回転伝達軸15の一端部(図1の左端部)周囲
に、ラジアルニードル軸受等、回転並びに軸方向の変位
を許容する軸受43により支持している。従って上記ロ
ーディングカム装置9側の入力側ディスク2は、上記回
転伝達軸15の一端部周囲に、回転並びに軸方向に亙る
変位自在に支持している。この様なローディングカム装
置9側の入力側ディスク2は、上記入力軸1a及び回転
伝達軸15の回転に伴って、上記ローディングカム装置
9を介して回転駆動される。
【0027】一方、上記ローディングカム装置9から離
れた側(図1の右側)の入力側ディスク2は上記回転伝
達軸15の他端部に固定若しくはスプライン係合させ
て、この回転伝達軸15と同期した回転を自在としてい
る。従って上記ローディングカム装置9から離れた側の
入力側ディスク2は、上記入力軸1aと同期して回転す
る。
【0028】上述の様に本発明の無段変速装置の場合に
は、ローディングカム装置9側の入力側ディスク2は、
このローディングカム装置9を介して入力軸1aの回転
に伴って回転自在とする。この為、上記ローディングカ
ム装置9が上記入力側ディスク9を押圧する力の大きさ
は、前記トロイダル型無段変速機23を構成する入力側
ディスク2、2、図示しないパワーローラ、出力側ディ
スク4、4を介して伝達されるトルクに応じた大きさに
なる。例えば、モード2用クラッチ32及び後退用クラ
ッチ42の接続を断ち、モード1用クラッチ41を接続
した状態で無段変速装置を運転すると、上記トロイダル
型無段変速機23を構成する入力側ディスク2、2、図
示しないパワーローラ、出力側ディスク4、4には、エ
ンジン25の出力トルクが流れる。この場合に上記ロー
ディングカム装置9はこのローディングカム装置9側の
入力側ディスク2を、上記出力トルクに応じた力でロー
ディングカム装置9から離れた側の入力側ディスク2に
向け押圧する。モード2用クラッチ32及びモード1用
クラッチ41の接続を断ち、後退用クラッチ42を接続
した状態で無段変速装置を運転した場合も同様である。
【0029】これに対して、モード1用クラッチ41及
び後退用クラッチ42の接続を断ち、モード2用クラッ
チ32を接続した状態で無段変速装置を運転すると、上
記トロイダル型無段変速機23を構成する入力側ディス
ク2、2、図示しないパワーローラ、出力側ディスク
4、4には、エンジン25の出力トルクよりも小さなト
ルクが流れる。この場合に上記ローディングカム装置9
はこのローディングカム装置9側の入力側ディスク2
を、上記出力トルクよりも小さなトルクに応じた力でロ
ーディングカム装置9から離れた側の入力側ディスク2
に向け押圧する。従って、何れの場合でも、入力側、出
力側両ディスク2、4の内側面とパワーローラの周面と
の当接圧を適正にして、これら各面の当接圧が過大にな
ったり、或はこれら各面の当接部で滑りが発生する事を
防止できる。
【0030】次に、図2は、本発明の実施の形態の第2
例を示している。本例は、前述の図9に示した第二の無
段変速装置に、本発明を適用したものである。無段変速
装置の基本構成は前述の図9に示した、先に考えた無段
変速機の場合と同様であり、ローディングカム装置9が
一方(図2の左方)の入力側ディスク2を他方(図2の
右方)の入力側ディスク2に押圧する力の大きさを、こ
れら入力側ディスク2、2、図示しないパワーローラ、
出力側ディスク4、4を介して伝達されるトルクに応じ
た大きさに調整する部分の構成及び作用は、上述の図1
に示した第1例の場合と同様である。そこで、同等部分
には図9又は図1と同一符号を付して、重複する説明を
省略する。
【0031】次に、図3〜4は、本発明の実施の形態の
第3〜4例を示している。これら第3〜4例の場合に
は、モード2用クラッチ32b(図3に示した第3例の
場合)又はモード1用クラッチ41b(図4に示した第
4例の場合)に第二の遊星歯車機構44を付設してい
る。これら第3〜4例の場合には、この第二の遊星歯車
機構44の存在に基づき、上記モード2用クラッチ32
b又はモード1用クラッチ41bを接続した状態で、遊
星歯車機構24、24aのキャリア30の回転速度を、
回転伝達軸15の回転速度よりも遅くしている。この様
にキャリア30の回転速度を遅くする事により、出力軸
39の回転速度を変えている以外の構成及び作用は、前
述した第1例又は上述した第2例の場合と同様であるか
ら、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略
する。
【0032】
【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、無段変速装置に組み込んだトロイダル型無
段変速機を構成する入力側、出力側両ディスクの内側面
とパワーローラの周面との当接圧を適正にして、これら
各面の当接圧が過大になったり、或はこれら各面の当接
部で滑りが発生する事を防止して、耐久性の向上、又は
効率の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す略構成図。
【図2】同第2例を示す略構成図。
【図3】同第3例を示す略構成図。
【図4】同第4例を示す略構成図。
【図5】従来から知られているトロイダル型無段変速機
を、最大減速時の状態で示す部分切断側面図。
【図6】同じく最大増速時の状態で示す部分切断側面
図。
【図7】従来から知られているダブルキャビティ型無段
変速機の1例を示す要部断面図。
【図8】本発明に先立って考えた無段変速装置の第1例
を示す略構成図。
【図9】同第2例を示す略構成図。
【符号の説明】
1、1a 入力軸 2 入力側ディスク 2a 内側面 3 出力軸 4 出力側ディスク 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 ローディングカム装置 10 カム板 11 保持器 12 ローラ 13、14 カム面 15 回転伝達軸 16 スリーブ 17 出力歯車 18 中間壁 19 通孔 20 玉軸受 21 ニードル軸受 22 ボールスプライン 23 トロイダル型無段変速機 24、24a 遊星歯車機構 25 エンジン 26 発進クラッチ 27 駆動側スプロケット 28 太陽歯車 29 リング歯車 30 キャリア 31 遊星歯車 32、32a、32b モード2用クラッチ 33 従動軸 34 チェン 35 従動側スプロケット 36 伝達軸 37 駆動歯車 38 従動歯車 39 出力軸 40 被駆動部 41、41a、41b モード1用クラッチ 42 後退用クラッチ 43 軸受 44 第二の遊星歯車機構

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動源につながってこの駆動源により回
    転駆動される入力軸と、この入力軸の回転に基づく動力
    を取り出す為の出力軸と、トロイダル型無段変速機と、
    遊星歯車機構とを備え、 上記トロイダル型無段変速機は、上記入力軸と同心に配
    置された回転伝達軸と、この回転伝達軸の両端部に互い
    の内側面を対向させた状態で支持された1対の入力側デ
    ィスクと、それぞれの内側面を上記各入力側ディスクの
    内側面に対向させた状態で上記回転伝達軸の中間部に、
    この回転伝達軸に対して回転自在に、且つ互いに同期し
    た回転を自在に支持した1対の出力側ディスクと、上記
    各入力側ディスクと上記各出力側ディスクとの間に挟持
    した複数個のパワーローラと、上記入力軸の回転に伴っ
    て上記1対の入力側ディスクのうちの一方の入力側ディ
    スクを他方の入力側ディスクに向け押圧しつつ上記一方
    の入力側ディスクを回転させるローディングカム装置と
    を備え、上記各パワーローラの傾斜角度を互いに同期さ
    せて変える事により、上記入力軸の回転に基づいて回転
    する上記各入力側ディスクと上記各出力側ディスクとの
    間の変速比を変えるものであり、 上記遊星歯車機構は、太陽歯車と、この太陽歯車の周囲
    に同心に配置したリング歯車と、これら太陽歯車及びリ
    ング歯車に隣接して設け、この太陽歯車と同心に且つ回
    転自在に支持したキャリアと、このキャリアに回転自在
    に支持して上記太陽歯車とリング歯車とに噛合した遊星
    歯車とを備え、上記回転伝達軸の回転を上記太陽歯車と
    リング歯車とキャリアとのうちの何れか1個の部材に入
    力自在とし、上記1対の出力側ディスクの回転を上記太
    陽歯車とリング歯車とキャリアとのうちの何れかで上記
    回転伝達軸の回転が伝達されない他の1個の部材に入力
    自在とし、上記太陽歯車とリング歯車とキャリアとのう
    ちの何れかで上記回転伝達軸の回転と出力側ディスクの
    回転との何れもが伝達されない残り1個の部材を上記出
    力軸に結合しており、 上記入力軸と回転伝達軸とは同期した回転自在に結合さ
    れており、上記1対の入力側ディスクのうち、上記ロー
    ディングカム装置側の入力側ディスクは上記回転伝達軸
    に対し回転自在に支持されて、上記ローディングカム装
    置を介して上記入力軸の回転に伴って回転自在であり、
    上記ローディングカム装置から離れた側の入力側ディス
    クは上記回転伝達軸に、この回転伝達軸と同期した回転
    自在に結合されている無段変速装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4870892B2 (ja) * 2000-03-17 2012-02-08 ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト 変速ユニット
JP2012031878A (ja) * 2010-07-28 2012-02-16 Nsk Ltd 無段変速装置
JP2013087780A (ja) * 2011-10-13 2013-05-13 Nsk Ltd 無段変速装置

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