JPS62118158A

JPS62118158A - トロイダル形無段変速機

Info

Publication number: JPS62118158A
Application number: JP25602085A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Yano; 矢野　泰之
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1985-11-15
Filing date: 1985-11-15
Publication date: 1987-05-29
Also published as: JPH0587704B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はトロイダル形無段変速機、特に前進時にトロイ
ダル変速部を経由せずに直結駆動を行うことができる直
結装置付のトロイダル形無段変速機に関するものである
。

従来技術とその問題点従来、同一軸線上に対向配置された入出力ディスク間に
複数のパワーローラを配置し、パワーローラの傾きを変
えることにより無段変速を行うようにしたトロイダル形
無段変速機が、例えば特公昭４７−１２４２号公報に示
されている。

ところで、トロイダル形無段変速機の場合、トロイダル
変速部の動力伝達効率が低いため、最も使用頻度が高く
変速がさほど必要でない高速走行時には、トロイダル変
速部を介さずにギヤなどの直結機構を介して動力伝達す
る方が燃費効率上好ましい。ところが、上記公報の場合
には、エンジン動力が変速機の一端部から入力され他端
部から出力される構造であるため、直結機構を設けるの
は困難であり、たとえ直結機構を設けることができても
軸方向寸法が徒に長大化し、ＦＦ式車両には搭載し難い
欠点がある。

発明の目的本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、
その目的は、コンパクトな構成で直結駆動経路を構成で
き、特にＦＦ式車両に通したトロイダル形無段変速機を
提供することにある。

発明の構成上記目的を達成するために、本発明は、平行に配置され
た入力軸および出力軸と、入力軸上に入出力ディスクが
対向配置され、両ディスク間に複数のパワーローラを配
置してなるトロイダル変速部と、入力軸または出力ディ
スク上に支持された駆動ギヤと、駆動ギヤを出力ディス
クに対して断続する発進クラッチと、上記駆動ギヤから
出力軸へ動力を伝達するカウンタ軸と、入力ディスクの
背後に設けられ、入力軸の入力トルクに応じた推力を入
力ディスクに付加するローディングカム装置と、入力デ
ィスクの背後に設けられ、入力軸と結合された直結駆動
ギヤと、出力軸上に支持され、直結駆動ギヤと噛み合う
直結従動ギヤと、直結従動ギヤを出力軸に対して断続す
る直結用クラッチとを備えたものである。

実施例の説明図面はＦＦ式自動車に適したトロイダル形無段変速機の
一例を示し、大略、入力軸１０、トロイダル変速部２０
、発進クラッチ３０、出力軸４０、前後進切換機構４１
、ディファレンシャル装置５０および直結用クラッチ６
０で構成され、これら構成部品はケーシング１，２．３
によって覆われている。

エンジンのクランク軸４は、エンジンのトルク変動を吸
収するためのフライホイール５及びトーショナルダンパ
６を介して入力軸ｌＯと連結されている。トーショナル
ダンパ６のボス部６ａは鉱物系油を循環させるためのギ
ヤ式オイルポンプ７とスプライン結合し、オイルポンプ
７を駆動している。オイルポンプ７の左側には２個の軸
受１１．１２が隣接して配置され、軸受１１は入力軸１
０に作用する図中左方向のスラスト荷重を支え、軸受１
２は後述するトロイダル変速部２０の出力ディスク２２
に作用する図中右方向のスラスト荷重を支えている。

トロイダル変速部２０は、入力軸ｌＯ上に回転自在に配
置された入力ディスク２１及び出力ディスク２２と、両
ディスク２１．２２の対向する円環面２１ａ、２２ａ間
に配置された２個のパワーローラ２３とで構成され、パ
ワーローラ２３の傾きを変えることにより円環面２１ａ
、２２ａとの接触点を変化させ、入力ディスク２１から
出力ディスク２２へ動力を変速して伝達するようになっ
ている。なお、図中入力軸１０から上半分は低速比状態
、下半分は高速比状態を示している。入力ディスク２１
の背後には、入力ディスク２１に入力軸１０の入力トル
クに応じた推力（スラスト荷重）を付与するローディン
グカム装置２４が設けられている。このローディングカ
ム装置２４は、入力軸ＩＯにスプライン結合されたカム
ディスク２５と入力ディスク２１との間にカムローラ２
６を配置してなり、上記カムディスク２５の外周には直
結駆動ギヤ２５ｂが一体に形成されている。

また、入力軸１０の左端部にはトラクションオイルを循
環させるためのギヤ式オイルポンプ２７が設けられてい
る。

トロイダル変速部２０と軸受１１，１２との間には湿式
発進クラッチ３０が配置されており、発進クラッチ３０
のクラッチドラム３１は出力ディスク２２とスプライン
結合されている。上記クラッチドラム３１とクラッチ板
３２を介して断続されるタラソチハブ３３は、出力ディ
スク２２上に回転自在に配置された駆動ギヤ３４と結合
されている。

入力軸１０と平行に配置されたカウンタ軸３５には、上
記駆動ギヤ３４と噛み合う従動ギヤ３６がスプライン結
合されている。また、カウンタ軸３５には前進用駆動ギ
ヤ３７と後進用駆動ギヤ３日とが一体に形成されている
。

出力軸４０も入力軸１０と平行に配置されており、この
出力軸４０には前後進切換機構４１が設けられている。

前後進切換機構４１は、上記前進用駆動ギヤ３７と噛み
合う前進用従動ギヤ４２と、後進用駆動ギヤ３８とアイ
ドラギヤ（図示せず）を介して噛み合う後進用従動ギヤ
４３と、スプラインハブ４４と、切換スリーブ４５とで
構成され、切換スリーブ４５を軸方向に摺動させること
により前後進切換を行う。出力軸４０の右端部には出力
ギヤ４６が一体に形成されており、この出力ギヤ４６は
ディファレンシャル装置５０のリングギヤ５１と噛み合
い、動力を車軸５２に伝達している。

出力軸４０の左端部は入力軸ＩＯとほぼ同長だけ左方へ
延長されており、この延長部には、上記入力ディスク２
１と対応する位置に直結用クラッチ６０が配置されてい
る。直結用クラッチ６０のクラッチドラム６１は出力軸
４０とスプライン結合されており、このクラッチドラム
６１とクラッチ板６２を介して断続されるクラッチハブ
６３が直結従動ギヤ６４に結合されている。直結従動ギ
ヤ６４は出力軸４０に対して回転自在であり、上記カム
ディスク２５に一体形成した直結駆動ギヤ２５ｂと噛み
合っている。なお、図面は展開断面図であるため両ギヤ
２５ｂ、６４が離れているが、実際には噛み合っている
。またトロイダル変速部２０のパワーローラ２３も、実
際には図中二点鎖線で示すように出力軸４０に対し近接
しているが、上記直結用クラッチ６０がトロイダル変速
部２０の入力ディスク２１と対応する位置に配置されて
いるので、パワーローラ２３と直結用クラッチ６０とが
互いに干渉するおそれがない。

上記トロイダル変速部２０や直結用クラッチ６０を収容
した室７０と、軸受１１，１２および前後進切換機構４
１、ディファレンシャル装置５０などのギヤ機構を収容
した室７１とは、ケーシング２に設けた隔壁２ａによっ
て区画されており、オイルシール７２．７３．７４によ
って画室７０．７１間のオイル漏れが防止されている。

そして、軸受１１，１２やギヤ機構はオイルポンプ７に
よって吐出される鉱物系油で／ＩＩｆｋされ、トロイダ
ル変速部２０や直結用クラッチ５０はオイルポンプ２７
によって吐出されるトラクションオイルで潤滑される。

つまり、摩擦損失を極力低減したい軸受１１，１２やギ
ヤ機構には７１ｉｌＩ滑性に優れたギヤオイルやＡＴＦ
などの鉱物系油を使用し、トラクション駆動を行うトロ
イダル変速部２０にはトラクション係数の高いトラクシ
ョンオイルを使用している。したがって、軸受１１．１
２やギヤ機構の動力損失を低減できるとともに、トロイ
ダル変速部２０の動力伝達効率を何ら低下させることが
ない。

上記構成のトロイダル形無段変速機の動作を説明する。

まず、発進時には直結用クラッチ６０を遮断し、発進ク
ラッチ３０を徐々に結合して発進を行う。これにより、
入力軸１０の動力は、トロイダル変速部２０、発進クラ
ッチ３０、駆動ギヤ３４、カウンタ軸３５、前後進切換
機構４１、出力ギヤ４６からディファレンシャル装置５
０へと伝達され、トロイダル変速部２０で無段変速され
ながら動力伝達される。トロイダル変速部２０の変速比
が最高速比またはその近傍に達すると、発進クラッチ３
０が遮断されて直結用クラッチ６０が結合され、入力軸
１０の動力は、トロイダル変速部２０を経由せずに、カ
ムディスク２５、直結従動ギヤ６４、直結用クラッチ６
０、出力ギヤ４６からディファレンシャル装置５０へと
伝達され、一定伝達比で動力伝達される。この直結駆動
時には、トロイダル変速部２０を経由しないので、効率
良く動力伝達される。

一般に、トロイダル形無段変速機の動力伝達効率は他の
無段変速機（例えばＶベルト式無段変速機）に比べて低
く、通常８０〜８５％程度とされているが、上記のよう
に軸受１１．１２やギヤ機構にトラクションオイルとは
異なる潤滑性に優れた鉱物系油を使用することにより、
本発明者の実験によれば５％以上の効率の向上を達成で
きた。

また、高速比走行において直結ギヤ２５ｂ、６４を介し
て動力伝達することにより、さらに５％程度の効率の向
上を達成できた。これにより、他の無段変速機に比べて
何ら遜色の無い動力伝達効率を達成でき、しかもトロイ
ダル形無段変速機はＶベルト式無段変速機などに比べて
入出力軸の軸間距離を短縮できるので、コンパクトで実
用性の高い無段変速機を実現できる。

なお、本発明は実施例の構造に限らず、例えば入力ディ
スク２１を出力ディスク２２よりエンジン側に配置して
もよ（、また発進クラッチ３０および駆動ギヤ３４を出
力ディスク２２上に設ける必要もない、ただ、実施例の
ように出力ディスク２２を入力ディスク２１よりエンジ
ン側に配置し、発進クラッチ３０と駆動ギヤ３４とを出
力ディスク２２上に設けると、出力ディスク２２から出
力軸４０に至る動力伝達経路をコンパクト化できるとと
もに、入出力ディスク２１．２２のスラスト荷重を受け
る軸受１１，１２を一箇所に隣接配置できるので、トロ
イダル変速部２０．ローディングカム装置２４、発進ク
ラッチ３０．駆動ギヤ３４、軸受１１，１２といった部
品を入力軸１０上に極めて効率的に配置することができ
る。

また、上記実施例ではローディングカム装置２４のカム
ディスク２５に直結駆動ギヤ２５ｂを一体に設け、しか
も変速用の駆動ギヤ３４を入力軸■θ上に１個設けた構
成としたので、入力軸１０上のギヤ配置スペースを短縮
でき、変速機全体の軸方向寸法をさらに短縮できる。

発明の効果以上の説明で明らかなように、本発明によればトロイダ
ル変速部の入力ディスクと出力ディスクは逆回転すると
いう性質があるので、出力ディスクをカウンタ軸を介し
て出力軸に接続すれば、前進時に出力軸が入力軸と逆回
転することになる。

そこで、入力軸に設けた直結駆動ギヤと出力軸に設けた
直結従動ギヤとを噛み合わせることにより、容易に直結
装置を構成でき、前進時の高速走行時にこの直結装置を
介して動力伝達することにより、効率を大幅に向上させ
ることができる。

また、出力ディスクの背後に発進クラッチと駆動ギヤと
を設け、入力ディスクの背後に直結駆動ギヤを設け、ト
ロイダル変速部を間にして変速駆動経路と直結駆動経路
とを並列に配置したので、変速駆動経路と直結駆動経路
とが錯綜することがなく、限られたスペースに変速駆動
経路と直結駆動経路とをコンパクトに配置することがで
きる。

さらに、発進クラッチは出力ディスクから出力軸への動
力伝達経路の途中、即ちトロイダル変速部より下流側に
設けられているので、直結駆動時および前後進切換時の
動力断続クラッチとして兼用できるとともに、たとえ車
両停止時に変速比が最低速比に戻っていなくても、トロ
イダル変速部はエンジン動力により常時空転するため、
低速比へ容易に戻すことができ、再発進不能といった事
態を解消できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明にかかるトロイダル形無段変速機°の一例
の展開断面図である。１０・・・入力軸、２０・・・トロイダル変速部、２１
・・・入力ディスク、２２・・・出力ディスク、２３・
・・パワーローラ、２４・・・ローディングカム装置、
２５ｂ・・・直結駆動ギヤ、３０・・・発進クラッチ、
３４・・・駆動ギヤ、３５・・・カウンタ軸、４０・・
・出力軸、４１・・・前後進切換機構、５０・・・ディ
ファレンシャル装置、６０・・・直結用クラッチ、６４
・・・直結従動ギヤ。出　願　人　　ダイハツ工業株式会社代　理　人　　弁理士　筒井　秀隆手続補正書昭和６１年　７月１２日昭和６０年特許願第２５６０２０号２、発明の名称トロイダル形無段変速機３、補正をする者事件との関係　　特許出願人住　所　　大阪府池田市ダイハツ町１番１号名　称　　
（２９６）ダイハツ工業株式会社代表者　江　口　友　
鈷４、代理人〒５５０住　所　　大阪市西区西木町１−１３−３８新興産ビル
５、補正命令の日、付　　　　　　　　　　　　　　゛
″−自発補正７、補正の内容（１）明細書第５頁第１８行〜第６頁第２行において、
「入力軸１０に・・・・・・・・・・・・また、」とあ
るのを、「入力ディスク２１の背面に形成されたカム面
２１ｂと、人力軸１０にスプライン結合されたカムディ
スク２５の側面に形成されたカム面２５ａ　と、両カム
面２１ｂ、２５ａの間に転勤自在に配置されたカムロー
ラ２６とで構成され、入力トルクの増大につれてパワー
ローラ２３と円環面２１ａ、２２ａ間の接触圧を増大さ
せ、滑りの無い動力伝達を行っている。上記カムディス
ク２５の外周には直結駆動ギヤ２５ｂが一体に形成され
ており、また」に訂正する。（２）明細書第８頁第１９行において、「直結用クラッ
チ５旧とあるのを、「直結用クラッチ６０」に訂正する
。以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）平行に配置された入力軸および出力軸と、入力軸
上に入出力ディスクが対向配置され、両ディスク間に複
数のパワーローラを配置してなるトロイダル変速部と、
入力軸または出力ディスク上に支持された駆動ギヤと、
駆動ギヤを出力ディスクに対して断続する発進クラッチ
と、上記駆動ギヤから出力軸へ動力を伝達するカウンタ
軸と、入力ディスクの背後に設けられ、入力軸の入力ト
ルクに応じた推力を入力ディスクに付加するローディン
グカム装置と、入力ディスクの背後に設けられ、入力軸
と結合された直結駆動ギヤと、出力軸上に支持され、直
結駆動ギヤと噛み合う直結従動ギヤと、直結従動ギヤを
出力軸に対して断続する直結用クラッチとを備えたこと
を特徴とするトロイダル形無段変速機。