JPH1144352A

JPH1144352A - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JPH1144352A
Application number: JP20143297A
Authority: JP
Inventors: Takashi Imanishi; 尚今西; Shinji Miyata; 慎司宮田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1997-07-28
Filing date: 1997-07-28
Publication date: 1999-02-16
Anticipated expiration: 2017-07-28
Also published as: JP3617265B2

Abstract

(57)【要約】【課題】構成各部材の弾性変形に基づくパワーローラ
８Ａ、８Ｂの変位量の相違に拘らず、第一キャビティ５
７部分での変速比と第二キャビティ５８部分での変速比
とを一致させる。【解決手段】駆動押圧装置９に近い第一キャビティ５
７部分に設ける変位軸７Ａ、７Ａの偏心量を、上記駆動
押圧装置９から遠い第二キャビティ５８部分に設ける変
位軸７Ｂ、７Ｂの偏心量よりも大きくする。運転時に上
記第一キャビティ５７部分のパワーローラ８Ａ、８Ａが
軸方向と直角方向に変位する量と、上記第二キャビティ
５８部分のパワーローラ８Ｂ、８Ｂが同方向に変位する
量とが一致し、上記変速比を一致させる事ができる。

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を設けている。

【０００３】これら各トラニオン６、６は、それぞれの
両端部外面に上記枢軸５、５を設けている。又、これら
各トラニオン６、６の中間部には変位軸７、７の基端部
を支持し、上記枢軸５、５を中心としてこれら各トラニ
オン６、６を揺動させる事により、上記各変位軸７、７
の傾斜角度の調節を自在としている。上記各トラニオン
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、互いに対向する内側面２ａ、４ａ同
士の間に挟持している。これら各内側面２ａ、４ａは、
それぞれ断面が、上記枢軸５を中心とする円弧を回転さ
せて得られる凹面をなしている。そして、球状凸面に形
成した上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａを、
上記内側面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、ローディングカム式の駆動押圧装置９を設け、この
駆動押圧装置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、弾性的に押圧自在としている。こ
の駆動押圧装置９は、入力軸１と共に回転するカム板１
０と、保持器１１により転動自在に保持した複数個（例
えば４個）のローラ１２、１２とから構成する。上記カ
ム板１０の片側面（図６〜７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６〜７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の中心に関し放射方向の軸
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が複数個のローラ１２、１２を、入
力側ディスク２の外側面に形成したカム面１４に押圧す
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、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との回転速度比（変速
比）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、前記各枢軸５、５を中心として
前記各トラニオン６、６を所定方向に揺動させる。そし
て、上記各パワーローラ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、前記各変位軸７、７を傾斜さ
せる。反対に、増速を行なう場合には、上記枢軸５、５
を中心として上記各トラニオン６、６を反対方向に揺動
させる。そして、上記各パワーローラ８、８の周面８
ａ、８ａが図７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、上記各変位
軸７、７を傾斜させる。これら各変位軸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。

【０００７】又、図８〜９は、実願昭６３−６９２９３
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
の１例を示している。入力側ディスク２と出力側ディス
ク４とは円管状の入力軸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は上記入力軸１５の端部（図８の左端
部）外周面にスプライン係合させ、鍔部１７により上記
入力側ディスク２から離れる方向への移動を阻止してい
る。そして、このカム板１０とローラ１２、１２とによ
り、駆動押圧装置９を構成している。上記出力側ディス
ク４には出力歯車１８を、キー１９、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。

【０００８】１対のトラニオン６、６の両端部は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、上記各トラニオン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。こ
れら各変位軸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２１、２１を上記各円孔２
３、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、上記各枢支軸部
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。

【０００９】尚、上記１対の変位軸７、７は、上記入力
軸１５に対して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、２１に対し偏心している方向は、上記入力
側、出力側両ディスク２、４の回転方向に関し同方向
（図９で左右逆方向）としている。又、偏心方向は、上
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、上記各パワーローラ８、８は、上記入力
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、回転力の伝達状態で構成各部材に加わる大き
な荷重に基づく、これら構成各部材の弾性変形に起因し
て、上記各パワーローラ８、８が上記入力軸１５の軸方
向（図８の左右方向、図９の表裏方向）に変位する傾向
となった場合でも、上記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。

【００１０】又、上記各パワーローラ８、８の外側面と
上記各トラニオン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、次述する外輪３０、３０に加わるスラ
スト荷重を支承する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、上記各パワーローラ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、複数個ずつの玉２９、２９と、これ
ら各玉２９、２９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とから構成して
いる。

【００１１】又、上記各スラストニードル軸受２７、２
７は、レース３１と保持器３２とニードル３３、３３と
から構成する。この様なスラストニードル軸受２７、２
７は、上記各レース３１、３１を上記各トラニオン６、
６の内側面に当接させた状態で、この内側面と上記外輪
３０、３０の外側面との間に挟持している。この様なス
ラストニードル軸受２７、２７は、上記各パワーローラ
８、８から上記各外輪３０、３０に加わるスラスト荷重
を支承しつつ、前記各枢支軸部２２、２２及び上記外輪
３０、３０が、前記支持軸部２１、２１を中心に揺動す
る事を許容する。

【００１２】更に、上記各トラニオン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、これら各駆動ロッド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、それぞれ駆動シリン
ダ３８、３８内に油密に嵌装している。

【００１３】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の場合には、入力軸１５の回転は、駆動押圧装置９
を介して入力側ディスク２に伝わる。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に伝わり、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。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、上記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
に伴って上記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と上記入力側ディスク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上記各トラニオン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、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａ
と上記各内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、上記
入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比が変化す
る。

【００１４】尚、この様に上記入力軸１５と出力歯車１
８との間で回転力の伝達を行なう際には、構成各部材の
弾性変形に基づいて上記各パワーローラ８、８が、上記
入力軸１５の軸方向に変位し、これら各パワーローラ
８、８を枢支している前記各変位軸７、７が前記各支持
軸部２１、２１を中心として僅かに回動する。この回動
の結果、前記各スラスト玉軸受２６、２６の外輪３０、
３０の外側面と上記各トラニオン６、６の内側面とが相
対変位する。

【００１５】

【本発明の前提となる構造】更に、伝達可能なトルクを
増大すべく、入力軸の周囲に入力側ディスクと出力側デ
ィスクとを２個ずつ設け、これら２個ずつの入力側ディ
スクと出力側ディスク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
ル型無段変速機の構造も、従来から広く知られている。
この様なダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機
の一種として、本発明の実施の形態を表した図１に示す
様な構造が考えられている（例えば、特願平９−３８８
３号）。この図１に示した、先発明に係るダブルキャビ
ティ型のトロイダル型無段変速機は、回転軸３９を有す
る。この回転軸３９の一端（図１の左端）側には入力軸
４０を、この回転軸３９と同心に配置している。この入
力軸４０は、ケーシングに設けた支持壁４１に形成した
貫通孔４２の内側に、軸受４３により回転自在に支持し
ている。上記入力軸４０の先端部（図１の右端部）に形
成した小径突部４４は、上記回転軸３９の一端部内側に
挿入しており、この小径突部４４の外周面と回転軸３９
の一端部内周面との間に軸受４５を設けて、上記小径突
部４４の周囲に上記回転軸３９の一端部を回転自在に支
持している。従って、上記回転軸３９の一端部は、上記
両軸受４３、４５及び入力軸４０を介して、上記支持壁
４１に回転自在に支持している。一方、上記回転軸３９
の他端部（図１の右端部）は、上記ケーシングに設けた
別の支持壁４６に固設した軸受箱４７の内側に、深溝型
玉軸受等の、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支承する
軸受４８により、回転自在に支持している。

【００１６】又、上記回転軸３９の中間部周囲には円管
状のスリーブ５６を、軸方向に亙る変位及び上記回転軸
３９に対する相対回転自在に支持している。そして、第
一内側ディスクである出力側ディスク４Ａを上記スリー
ブ５６の一端部（図１の左端部）に、第二内側ディスク
である出力側ディスク４Ｂを上記スリーブ５６の他端部
（図１の右端部）に、それぞれの内側面４ａ、４ａを互
いに反対側に向けた状態で、それぞれ焼嵌め、スプライ
ン係合等により外嵌して、これら両出力側ディスク４
Ａ、４Ｂと上記スリーブ５６とを、互いに同期して回転
自在としている。尚、上記両出力側ディスク４Ａ、４Ｂ
の一部で上記スリーブ５６の両端縁から突出した部分の
内径側には、ラジアルニードル軸受等、ラジアル荷重の
みを支承する（スラスト荷重を支承しない）ラジアル軸
受５９を設けて、上記回転軸３９に対する上記スリーブ
５６及び出力側ディスク４Ａ、４Ｂの回転及び軸方向に
亙る変位を自在としている。尚、上記スリーブ５６の中
間部外周面には、トロイダル型無段変速機の出力を取り
出す為の出力歯車１８ａを固設している。

【００１７】又、上記回転軸３９の一端部外周面には、
第一外側ディスクである入力側ディスク２Ａを、ボール
スプライン４９を介して係合させている。従ってこの入
力側ディスク２Ａは、上記回転軸３９の軸方向に亙る変
位のみ自在に支持され、この回転軸３９と共に回転す
る。又、上記入力側ディスク２Ａの内側面２ａは、上記
出力側ディスク４Ａの内側面４ａに対向させている。一
方、上記回転軸３９の他端部外周面には、第二外側ディ
スクである入力側ディスク２Ｂを固定している。即ち、
この入力側ディスク２Ｂの内周面と上記回転軸３９の他
端部外周面とをスプライン係合させ、更にローディング
ナット５０により、上記入力側ディスク２Ｂの外側面を
抑え付けている。又、この入力側ディスク２Ｂの内側面
２ａは、上記出力側ディスク４Ｂの内側面４ａに対向さ
せている。

【００１８】上記回転軸３９の一端部と上記入力側ディ
スク２Ａとの間には、この入力側ディスク２Ａを上記入
力側ディスク２Ｂに向け押圧しつつこれら入力側ディス
ク２Ａ、２Ｂ及び回転軸３９を回転させる駆動押圧装置
９を設けている。この駆動押圧装置９は、前述の図６〜
８に示したシングルキャビティ型のトロイダル型無段変
速機に組み込んだ駆動押圧装置と同様に、カム板１０の
片面（図１の右側面）に形成したカム面１３と、上記入
力側ディスク２Ａの外側面（図１の左側面）に形成した
カム面１４との間に、保持器１１により転動自在に保持
された複数個のローラ１２、１２を挟持して成る。上記
回転軸３９の一端部に形成した外向フランジ状の鍔部５
１の片面（図１の右側面）と上記カム板１０の他面（図
１の左側面）内径寄り部分との間には、スラスト玉軸受
等のスラスト軸受５２と、皿ばね等の弾性部材５３とを
設けて、上記回転軸３９に対する上記カム板１０の相対
回転を自在にすると共に、上記各ローラ１２、１２への
予圧付与を行なっている。又、前記入力軸４０の先端部
外周に設けた腕片５４、５４の先端部と、上記カム板１
０の他面中間部に形成した突片５５、５５とを係合させ
る事により、上記入力軸４０の回転を上記カム板１０に
伝達自在としている。

【００１９】更に、上記回転軸３９の軸方向に関して入
力側ディスク２Ａと前記出力側ディスク４Ａとの間部分
である、第一キャビティ５７には、それぞれが第一トラ
ニオンである複数個（図示の例では２個）のトラニオン
６Ａ、６Ａを配置している。これら各トラニオン６Ａ、
６Ａは、それぞれが第一枢軸である、上記回転軸３９に
対し捻れの位置にある枢軸５Ａ、５Ａ（後述する図２参
照）を中心として揺動すると共に、駆動シリンダ３８、
３８（図２参照）への圧油の給排に伴って、これら各枢
軸５Ａ、５Ａの軸方向に亙って変位自在である。これら
各トラニオン６Ａ、６Ａの中間部には、それぞれが第一
変位軸である変位軸７Ａ、７Ａを、揺動変位自在に支持
している。これら各変位軸７Ａ、７Ａはそれぞれ、互い
に偏心した第一支持軸部である支持軸部２１Ａ（図２参
照）と、第一枢支軸部である枢支軸部２２Ａとから成
る。この様な上記各変位軸７Ａ、７Ａは、それぞれの支
持軸部２１Ａを上記各トラニオン６Ａ、６Ａの中間部内
側に形成した円孔２３の内側に、ラジアルニードル軸受
２４（図２参照）により回転自在に支持し、枢支軸部２
２Ａを上記各トラニオン６Ａ、６Ａの内側面から突出さ
せている。又、上記各変位軸７Ａ、７Ａの枢支軸部２２
Ａの周囲には、それぞれが第一パワーローラであるパワ
ーローラ８Ａ、８Ａを、ラジアルニードル軸受２５によ
り、回転自在に支持している。そして、これら各パワー
ローラ８Ａ、８Ａを、前記入力側ディスク２Ａの内側面
２ａと前記出力側ディスク４Ａの内側面４ａとの間に挟
持している。尚、上記各パワーローラ８Ａ、８Ａと上記
各トラニオン６Ａ、６Ａの中間部内側面との間には、前
述したシングルキャビティ型のトロイダル型無段変速機
の場合と同様に、それぞれスラスト玉軸受２６とスラス
トニードル軸受２７（図２参照）とを設けている。

【００２０】更に、上記回転軸３９の軸方向に関して前
記入力側ディスク２Ｂと出力側ディスク４Ｂとの間部分
である、第二キャビティ５８には、それぞれが第二トラ
ニオンである複数個のトラニオン６Ｂ、６Ｂと、互いに
偏心した第二支持軸部及び第二枢支軸部に相当する支持
軸部２１Ｂ（後述する図３参照）及び枢支軸部２２Ｂか
ら成る、第二変位軸に相当する複数本の変位軸７Ｂ、７
Ｂと、それぞれが第二パワーローラに相当する複数個の
パワーローラ８Ｂ、８Ｂと、スラスト玉軸受２６と、ス
ラストニードル軸受２７（図３参照）とを設けている。
これら各部材の配置状態は、上述した第一キャビティ５
７と同様である。

【００２１】上述した様に構成するダブルキャビティ型
のトロイダル型無段変速機の運転時には、前記入力軸４
０の回転がカム板１０に伝わり、更にこのカム板１０の
回転が前記ローラ１２、１２を介して入力側ディスク２
Ａに伝わる。この結果、前記回転軸３９の両端部に支持
した１対の入力側ディスク２Ａ、２Ｂが、互いに同期し
て回転する。同時に、駆動押圧装置９の働きにより、上
記入力側ディスク２Ａが別の入力側ディスク２Ｂに向け
押圧され、各ディスク２Ａ、２Ｂ、４Ａ、４Ｂの内側面
２ａ、４ａと上記各パワーローラ８Ａ、８Ｂの周面８
ａ、８ａとの当接圧が高まる。上記各入力側ディスク２
Ａ、２Ｂの回転は、上記各パワーローラ８Ａ、８Ｂを介
して前記各出力側ディスク４Ａ、４Ｂに伝達され、これ
ら両出力側ディスク４Ａ、４Ｂ及び前記スリーブ５６を
回転させる。このスリーブ５６の回転は、前記出力歯車
１８ａにより取り出す。上記入力軸４０とこの出力歯車
１８ａとの間での変速比を変える場合には、前述の図９
に示した従来構造の場合と同様に、図２〜３に示した各
駆動シリンダ３８、３８内の駆動ピストン３７、３７を
互いに同期して変位させて、駆動ロッド３６、３６によ
り、前記各トラニオン６Ａ、６Ｂを、これら各トラニオ
ン６Ａ、６Ｂを枢支した枢軸５Ａ、５Ｂの軸方向に変位
させる。

【００２２】トロイダル型無段変速機の運転時には、上
記駆動押圧装置９が発生する大きなスラスト荷重に基づ
き、上記各ディスク２Ａ、２Ｂ、４Ａ、４Ｂ、回転軸３
９等が弾性変形する。そして、この弾性変形に基づき、
上記回転軸３９の軸方向に関する上記各ディスク２Ａ、
２Ｂ、４Ａ、４Ｂの位置がずれる。一方、支持板２０、
２０（図２〜３）に支持されたトラニオン６Ａ、６Ｂの
位置が、上記回転軸３９の軸方向に関してずれる事はな
い。そこで、この様な場合には、前記各変位軸７Ａ、７
Ｂがそれぞれの支持軸部２１Ａ、２１Ｂを中心に揺動
し、それぞれの枢支軸部２２Ａ、２２Ｂの周囲に支持し
た上記各パワーローラ８Ａ、８Ｂを、上記回転軸３９の
軸方向に変位させる。より具体的には、第一、第二両キ
ャビティ５７、５８を構成する各入力側ディスク２Ａ、
２Ｂが、上記駆動押圧装置９に押されて図１の右方に変
位する結果、上記各変位軸７Ａ、７Ｂが揺動して、上記
両キャビティ５７、５８内に設置した上記各パワーロー
ラ８Ａ、８Ｂが図１の右方に変位する。この変位の結
果、上記各ディスク２Ａ、２Ｂ、４Ａ、４Ｂの位置がず
れても、上記各パワーローラ８Ａ、８Ｂの周面８ａ、８
ａと上記各ディスク２Ａ、２Ｂ、４Ａ、４Ｂの内側面２
ａ、４ａとの当接圧を、各当接部で均一にできる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】図１に示したダブルキ
ャビティ型のトロイダル型無段変速機は、１対の出力側
ディスク４Ａ、４Ｂ及びこれら両出力側ディスク４Ａ、
４Ｂを固定したスリーブ５６をハウジングの隔壁等に支
持する必要がなく、構造が簡単で小型・軽量化を図れる
反面、伝達効率を確保する上からは、次の様な問題があ
る。即ち、従来から考えられていたダブルキャビティ型
のトロイダル型無段変速機の場合、第一キャビティ５７
部分に設置する変位軸７Ａと第二キャビティ５８部分に
設置する変位軸７Ｂとに、互いに同じ形状及び寸法を有
するものを使用していた。より具体的には、変位軸７Ａ
を構成する支持軸部２１Ａと枢支軸部２２Ａとの偏心量
δ₁（図２参照）と、変位軸７Ｂを構成する支持軸部２
１Ｂと枢支軸部２２Ｂとの偏心量δ₂ （図３参照）とを
互いに同じ（δ₁ ＝δ₂ 。但し、図２〜３は、本発明の
実施の形態を示しているので、これら両偏心量δ₁ 、δ
₂ 同士を互いに異ならせている。）にしている。

【００２４】一方、トロイダル型無段変速機の運転時に
第一キャビティ５７部分に設けたパワーローラ８Ａが回
転軸３９の軸方向に変位する変位量Ｌ₁ （次述する図５
参照）は、第二キャビティ５８部分に設けたパワーロー
ラ８Ｂが回転軸３９の軸方向に変位する変位量Ｌ₂ （同
じく図５参照）よりも大きく（Ｌ₁ ＞Ｌ₂ ）なる。この
理由は、上記第一キャビティ５７を構成する入力側ディ
スク２Ａが、ほぼ駆動押圧装置９に基づく図１の右方へ
の変位量分変位するのに対して、上記第二キャビティ５
８を構成する入力側ディスク２Ｂの変位量は、この入力
側ディスク２Ｂ自身並びに上記第一キャビティ５７を構
成する出力側ディスク４Ａの弾性変形量分小さくなる為
である。

【００２５】一方、上記各パワーローラ８Ａ、８Ｂを枢
支した枢支軸部２２Ａ、２２Ｂは、図５に矢印α、βで
示す様に、上記各支持軸部２１Ａ、２１Ｂを中心とする
円弧運動を行なう。従って、運転時に於ける構成各部の
弾性変形に対応して上記各パワーローラ８Ａ、８Ｂは、
上記回転軸３９の軸方向（図５の左右方向）に変位する
と共に、この軸方向と直角な方向（図１の表裏方向、図
２〜３の左右方向、図５の上下方向）にも変位する。こ
の様な軸方向と直角な方向の変位量△Ｌ₁ 、△Ｌ₂ は、
上記軸方向に亙る変位量Ｌ₁ 、Ｌ₂ が大きくなる程大き
くなるが、これら軸方向に亙る変位量Ｌ₁ 、Ｌ₂ は、上
述した様に互いに異なる。従って、上記軸方向と直角な
方向の変位量△Ｌ₁ 、△Ｌ₂ も互いに異なる。この様に
上記各パワーローラ８Ａ、８Ｂが上記軸方向と直角な方
向に変位する変位量△Ｌ₁ 、△Ｌ₂ が互いに異なると、
第一、第二両キャビティ５７、５８部分に設置した上記
各パワーローラ８Ａ、８Ｂの周面８ａ、８ａに作用す
る、上記各ディスク２Ａ、２Ｂ、４Ａ、４Ｂの接線方向
の力の向きが互いに異なってしまう。この結果、各トラ
ニオン６Ａ、６Ｂ及びこれら各トラニオン６Ａ、６Ｂの
内側面に支持した上記各パワーローラ８Ａ、８Ｂの傾斜
角度が互いに異なって、第一キャビティ５７部分での変
速比と第二キャビティ５８部分での変速比とが異なって
しまう。

【００２６】上述の様な原因に基づく、第一、第二両キ
ャビティ５７、５８部分での変速比の相違は僅かではあ
るが、上記各パワーローラ８Ａ、８Ｂの周面８ａ、８ａ
と各ディスク２Ａ、２Ｂ、４Ａ、４Ｂの内側面２ａ、４
ａとの当接部で滑りが発生する原因となる。そして、こ
の様な滑りの発生は、トロイダル型無段変速機の伝達効
率を悪化させると共に、上記各周面８ａ、８ａ及び内側
面２ａ、４ａの転がり疲れ寿命を低下させる為、改良が
望まれている。本発明のトロイダル型無段変速機は、上
述の様な事情に鑑みて発明したものである。

【００２７】

【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、回転軸と、この回転軸の中間部周囲に、軸方
向に亙る変位及び上記回転軸に対する相対回転自在に支
持されたスリーブと、それぞれの内側面を互いに反対側
に向けた状態で上記スリーブの両端部に固定され、この
スリーブと共に上記回転軸に対して相対的に回転及び軸
方向に亙り変位する第一、第二両内側ディスクと、この
うちの第一内側ディスクの内側面にその内側面を対向さ
せた状態で上記回転軸の一端部に、この回転軸の軸方向
に亙る変位のみ自在に支持され、この回転軸と共に回転
する第一外側ディスクと、上記第二内側ディスクの内側
面にその内側面を対向させた状態で上記回転軸の他端部
に支持され、この回転軸と共に回転する第二外側ディス
クと、上記第一外側ディスクを上記第二外側ディスクに
向け押圧しつつこれら第一、第二両外側ディスク及び上
記回転軸を回転させる駆動押圧装置と、上記回転軸の軸
方向に関して第一外側ディスクと上記第一内側ディスク
との間部分に配置され、上記回転軸に対し捻れの位置に
ある第一枢軸を中心として揺動する、複数個の第一トラ
ニオンと、互いに偏心した第一支持軸部及び第一枢支軸
部から成り、このうちの第一支持軸部を上記各第一トラ
ニオンに回転自在に支持し、第一枢支軸部を上記各第一
トラニオンの内側面から突出させた、複数本の第一変位
軸と、上記第一枢支軸部の周囲に回転自在に支持された
状態で、上記第一外側ディスクの内側面と上記第一内側
ディスクの内側面との間に挟持された、複数個の第一パ
ワーローラと、上記回転軸の軸方向に関して第二外側デ
ィスクと上記第二内側ディスクとの間部分に配置され、
上記回転軸に対し捻れの位置にある第二枢軸を中心とし
て揺動する、複数個の第二トラニオンと、互いに偏心し
た第二支持軸部及び第二枢支軸部から成り、このうちの
第二支持軸部を上記各第二トラニオンに回転自在に支持
し、第二枢支軸部を上記各第二トラニオンの内側面から
突出させた、複数本の第二変位軸と、上記第二枢支軸部
の周囲に回転自在に支持された状態で、上記第二外側デ
ィスクの内側面と上記第二内側ディスクの内側面との間
に挟持された、複数個の第二パワーローラとを備える。
更に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、上
記各第一変位軸を構成する第一支持軸部と第一枢支軸部
との偏心量を、上記各第二変位軸を構成する第二支持軸
部と第二枢支軸部との偏心量よりも大きくしている。

【００２８】

【作用】上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段
変速機が第一、第二外側ディスクと第一、第二内側ディ
スクとの間で回転力の伝達を行なう際の作用、並びにこ
れら第一、第二外側ディスクと第一、第二内側ディスク
との間の変速比を変える際の作用は、前述の先発明に係
るトロイダル型無段変速機の場合と同様である。特に、
本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、運転時に
第一、第二両パワーローラが回転軸の軸方向に変位した
場合に、この軸方向に関する変位量の相違に拘らず、軸
方向と直角な方向に関する変位量に差が生じる事を防止
できる。この為、簡単で小型・軽量化を図れる構造にも
拘らず、伝達効率並びに耐久性を十分に確保できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１〜３は、本発明の実施の形態
の１例を示している。尚、本発明の特徴は、第一キャビ
ティ５７部分に設置したパワーローラ８Ａ、８Ａの傾斜
角度と第二キャビティ５８部分に設置したパワーローラ
８Ｂ、８Ｂの傾斜角度とを一致させるべく、これら各パ
ワーローラ８Ａ、８Ｂを支承した変位軸７Ａ、７Ｂの形
状を工夫した点にある。その他の部分の構成及び作用に
就いては、前述した通りであるから、重複する説明を省
略し、以下、本発明の特徴部分に就いて説明する。

【００３０】本発明のトロイダル型無段変速機の場合に
は、それぞれが第一変位軸である変位軸７Ａ、７Ａを構
成する支持軸部２１Ａと枢支軸部２２Ａとの偏心量δ₁
を、それぞれが第二変位軸である変位軸７Ｂ、７Ｂを構
成する支持軸部２１Ｂと枢支軸部２２Ｂとの偏心量δ₂
と異ならせている。即ち、駆動押圧装置９に近い第一キ
ャビティ５７部分に設置した変位軸７Ａ、７Ａを構成す
る支持軸部２１Ａと枢支軸部２２Ａとの偏心量δ₁ を、
上記駆動押圧装置９から離れた第二キャビティ５８部分
に設置した変位軸７Ｂ、７Ｂを構成する支持軸部２１Ｂ
と枢支軸部２２Ｂとの偏心量δ₂ よりも大きく（δ₁ ＞
δ₂ ）している。

【００３１】上述の様に、支持軸部２１Ａ、２１Ｂと枢
支軸部２２Ａ、２２Ｂとの偏心量δ₁ 、δ₂ を互いに異
ならせた変位軸７Ａ、７Ｂを組み込んで成る本発明のト
ロイダル型無段変速機の場合には、運転時に第一、第二
のパワーローラであるパワーローラ８Ａ、８Ｂが回転軸
３９の軸方向に変位した場合に、この軸方向に関する変
位量の相違に拘らず、軸方向と直角な方向に関する変位
量に差が生じる事を防止できる。

【００３２】即ち、トロイダル型無段変速機の運転時に
上記各パワーローラ８Ａ、８Ｂを枢支した枢支軸部２２
Ａ、２２Ｂは、前述の様に構成各部材の弾性変形に基づ
き、図４に矢印α′、β′で示す様に、上記各支持軸部
２１Ａ、２１Ｂを中心とする円弧運動を行なう。この円
弧運動に基づいて上記各パワーローラ８Ａ、８Ｂは、上
記回転軸３９の軸方向（図４の左右方向）に変位すると
共に、この軸方向と直角な方向（図４の上下方向）にも
変位する。この様な軸方向と直角な方向の変位量△Ｌ₁
´、△Ｌ₂ ´は、上記軸方向に亙る変位量Ｌ₁ 、Ｌ₂ が
大きくなる程、又、円弧運動の曲率半径である上記偏心
量δ₁ 、δ₂ が小さくなる程、それぞれ大きくなる。

【００３３】ところで、上記軸方向に亙る変位量Ｌ₁ 、
Ｌ₂ は、前述した様に互いに異なり、第一キャビティ５
７部分の変位量Ｌ₁ が第二キャビティ５８部分の変位量
Ｌ₂よりも大きくなる。従って、軸方向に亙る変位量の
みを考えた場合に、上記軸方向と直角な方向の変位量△
Ｌ₁ ´、△Ｌ₂ ´は、第一キャビティ５７部分の変位量
△Ｌ₁ ´が第二キャビティ５８部分の変位量△Ｌ₂ ´よ
りも大きくなる傾向になる。これに対して、上記円弧運
動の曲率半径である上記偏心量δ₁ 、δ₂ を考えた場合
には、大きな偏心量δ₁ を持たせた第一キャビティ５７
部分の変位量△Ｌ₁ ´が、小さな偏心量δ₂ を持たせた
第二キャビティ５８部分の変位量△Ｌ₂´よりも小さく
なる傾向になる。

【００３４】この様に、軸方向に亙る変位量Ｌ₁ が大き
くなる第一キャビティ５７部分の偏心量δ₁ を大きく
し、軸方向に亙る変位量Ｌ₂ が小さくなる第二キャビテ
ィ５８部分の偏心量δ₂ を小さくしている為、上記軸方
向に亙る変位量Ｌ₁ 、Ｌ₂ の相違に拘らず、上記軸方向
と直角な方向の変位量△Ｌ₁ ´、△Ｌ₂ ´を、ほぼ一致
させる事ができる。即ち、上記軸方向に亙る変位量Ｌ
₁ 、Ｌ₂ に基づく上記軸方向と直角な方向の変位量△Ｌ
₁ ´、△Ｌ₂ ´の大小関係と、上記偏心量δ₁ 、δ₂ の
相違に基づく上記軸方向と直角な方向の変位量△Ｌ₁
´、△Ｌ₂ ´の大小関係とを互いに逆にして相殺させ、
上記軸方向と直角な方向の変位量△Ｌ₁ ´、△Ｌ₂ ´を
ほぼ一致させている。この様にして、前記各パワーロー
ラ８Ａ、８Ｂが上記軸方向と直角な方向に変位する変位
量△Ｌ₁ ´、△Ｌ₂ ´を互いに一致させる為、第一、第
二両キャビティ５７、５８部分に設置した上記各パワー
ローラ８Ａ、８Ｂの周面８ａ、８ａに作用する、上記各
ディスク２Ａ、２Ｂ、４Ａ、４Ｂの接線方向の力の向き
が互いに一致する。この結果、各トラニオン６Ａ、６Ｂ
及びこれら各トラニオン６Ａ、６Ｂの内側面に支持した
上記各パワーローラ８Ａ、８Ｂの傾斜角度が互いに一致
して、第一キャビティ５７部分での変速比と第二キャビ
ティ５８部分での変速比とが同じになる。この為、簡単
で小型・軽量化を図れる構造にも拘らず、伝達効率並び
に耐久性を十分に確保できる。尚、上記偏心量δ₁ 、δ
₂ の相違量は、トロイダル型無段変速機の通常運転時に
生じる上記変位量Ｌ₁ 、Ｌ₂ の相違を勘案しつつ、設計
的に定める。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用する為、小型且つ軽量で、しかも優れた伝達効率並び
に耐久性を有するトロイダル型無段変速機の実現に寄与
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例を示す部分断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】同Ｂ−Ｂ断面図。

【図４】本発明を実施したトロイダル型無段変速機の運
転時に各パワーローラの回転中心がずれる状態を、図１
の上方から見た状態で示す模式図。

【図５】本発明を実施していないトロイダル型無段変速
機の運転時に各パワーローラの回転中心がずれる状態を
示す、図４と同様の図。

【図６】従来から知られている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Ｃ−Ｃ断面図。

【符号の説明】

１入力軸２、２Ａ、２Ｂ入力側ディスク２ａ内側面３出力軸４、４Ａ、４Ｂ出力側ディスク４ａ内側面５枢軸６、６Ａ、６Ｂトラニオン７、７Ａ、７Ｂ変位軸８、８Ａ、８Ｂパワーローラ８ａ周面９駆動押圧装置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、１８ａ出力歯車１９キー２０支持板２１、２１Ａ、２１Ｂ支持軸部２２、２２Ａ、２２Ｂ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駆動シリンダ３９回転軸４０入力軸４１支持壁４２貫通孔４３軸受４４小径突部４５軸受４６支持壁４７軸受箱４８玉軸４９ボールスプライン５０ローディングナット５１鍔部５２スラスト軸受５３弾性部材５４腕片５５突片５６スリーブ５７第一キャビティ５８第二キャビティ５９ラジアル軸受

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸と、この回転軸の中間部周囲に、
軸方向に亙る変位及び上記回転軸に対する相対回転自在
に支持されたスリーブと、それぞれの内側面を互いに反
対側に向けた状態で上記スリーブの両端部に固定され、
このスリーブと共に上記回転軸に対して相対的に回転及
び軸方向に亙り変位する第一、第二両内側ディスクと、
このうちの第一内側ディスクの内側面にその内側面を対
向させた状態で上記回転軸の一端部に、この回転軸の軸
方向に亙る変位のみ自在に支持され、この回転軸と共に
回転する第一外側ディスクと、上記第二内側ディスクの
内側面にその内側面を対向させた状態で上記回転軸の他
端部に支持され、この回転軸と共に回転する第二外側デ
ィスクと、上記第一外側ディスクを上記第二外側ディス
クに向け押圧しつつこれら第一、第二両外側ディスク及
び上記回転軸を回転させる駆動押圧装置と、上記回転軸
の軸方向に関して第一外側ディスクと上記第一内側ディ
スクとの間部分に配置され、上記回転軸に対し捻れの位
置にある第一枢軸を中心として揺動する、複数個の第一
トラニオンと、互いに偏心した第一支持軸部及び第一枢
支軸部から成り、このうちの第一支持軸部を上記各第一
トラニオンに回転自在に支持し、第一枢支軸部を上記各
第一トラニオンの内側面から突出させた、複数本の第一
変位軸と、上記第一枢支軸部の周囲に回転自在に支持さ
れた状態で、上記第一外側ディスクの内側面と上記第一
内側ディスクの内側面との間に挟持された、複数個の第
一パワーローラと、上記回転軸の軸方向に関して第二外
側ディスクと上記第二内側ディスクとの間部分に配置さ
れ、上記回転軸に対し捻れの位置にある第二枢軸を中心
として揺動する、複数個の第二トラニオンと、互いに偏
心した第二支持軸部及び第二枢支軸部から成り、このう
ちの第二支持軸部を上記各第二トラニオンに回転自在に
支持し、第二枢支軸部を上記各第二トラニオンの内側面
から突出させた、複数本の第二変位軸と、上記第二枢支
軸部の周囲に回転自在に支持された状態で、上記第二外
側ディスクの内側面と上記第二内側ディスクの内側面と
の間に挟持された、複数個の第二パワーローラとを備
え、上記各第一変位軸を構成する第一支持軸部と第一枢
支軸部との偏心量を、上記各第二変位軸を構成する第二
支持軸部と第二枢支軸部との偏心量よりも大きくした事
を特徴とするトロイダル型無段変速機。