JPS63203956A - 無段変速機 - Google Patents

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型無段変速機に関し、例えば自動車
走行用エンジンの回転駆動力を冷媒圧縮機等の補機に伝
達するのに用いて有効である。

〔従来の技術及びその問題点〕

従来よりトロイダル型無段変速機は、パワーローラーの
中心軸をずらすことにより、比較的小さな変速比を変え
ることができることが知られている。しかしながら、こ
のトロイダル型無段変速機では、所望の変速比を保つた
めにはパワーローラーの中心位置を制御しなければなら
ず、そのためには複雑な油圧制御機構を用いなければな
らいないとう問題があった。

このような複雑な油圧制御機構を簡略化する方法として
、例えば特開昭５８−１７４７５０号公報に記載されて
いるように、パワーローラーをリンク機構を介して変位
させることが提案されている。しかしながら、このよう
な内容では、第１及び第２のトラニオンの移動量を等し
くするためには、リンク機構の構成が複雑となり、かつ
このリンク機構を第１及び第２のトラニオンの外部に形
成しなければならないことより、装置全体が大型化して
しまうという問題がある。しかも、このように、リンク
機構を用いてパワーローラーを変位させるものでは、パ
ワーローラーの変位を所望量で保持するために別個パワ
ーローラーネジ機構が必要となる。即ち、この従来のも
のでは、パワーローラーを変位させる機構とパワーロー
ラー及びトラニオンを中立位置に復帰させる機構とが別
個必要とダる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記点に鑑みて案出されたもので、トロイダル
型無段変速機のトラニオン移動量の補正機構を改良し、
小型かつ安価で制御の容易な無段変速機を実現すること
を目的とする。

即ち、本願発明ではパワーローラーを変位させる変位機
構を第１、第２のトラニオンの間に配設できるようにし
、かっこのパワーローラーの変位機構により同時にトラ
ニオンの中立位置復帰がはかれるようにすることを目的
とする。

〔発明の構成および作動〕

上記目的を達成するため、本願考案では第１パワーロー
ラーを回転自在に支持する第１トラニオン及び第２パワ
ーローラーを回転自在に支持する第２トラニオンをそれ
ぞれ軸線周りに回転可能で、かつその軸線に沿って往復
移動可能なように配設する。そして、この第１トラニオ
ンと第２トラニオンとの間に外部より制御力を受けて回
転可能な制御軸を配設する。またこの制御軸には偏心ピ
ンを形成し、この偏心ピンが第１トラニオン及び第２ト
ラニオンにそれぞれ形成された第１カム及び第２カム溝
と係合するという構成を採用する。

しかも本願発明では、この第１、第２の偏心ピンと第１
カム溝、第２カム溝との保合は、制御軸の回動に応じて
第１トラニオン及び第２トラニオンがその軸線に沿って
移動可能とし、かつその移動方向が駆動軸及び従動軸に
対して対称となるような形状とする。同時に本願発明で
は第１カム溝、第２カム溝を傾斜させて形成し、しかも
その傾斜方向が第１カム溝、第２カム溝で対称となるよ
うな形状とする。

上記構成とすることにより、本願発明の変速機では、制
御軸を回転させることにより、第１トラニオン及び第２
トラニオンをそれぞれその軸線に沿って変位させ、かつ
その変位方向を対称とすることができる。この場合に、
本願発明では制御軸が両トラニオンの間に配設されるも
のであるため、制御用に特別大きな空間を必要としなく
なる。

しかも、本願発明では第１カム溝及び第２カム溝がそれ
ぞれ傾斜して形成されているため、制御軸の回転に伴い
第１トラニオン及び第２トラニオンがその軸線方向に変
位したとしても、その変位に伴って第１パワーローラー
及び第２パワーローラーがそれぞれ回転角度を可変する
ことにより第１トラニオン及び第２トラニオンがその軸
線周りに回動する。そしてその第１トラニオン及び第２
トラニオンの回動が第１カム溝及び第２カム溝の傾斜を
あいまって再び第１トラニオン及び第２トラニオンの中
立位置を復帰させることが可能となる。

従って、本願発明では、特別な制御機構を負荷すること
なく第１パワーローラー及び第２パワーローラーの傾斜
角度を所定位置に保持することが可能となる。

［実施例］ 以下本発明の変速機の一実施例を図に基づいて説明する
。第１図及び第２図は本例の一実施例を示し、第２図は
第１図の■−■線に沿う断面、第１図は第２図の１−１
線に沿う断面形状を示す。

図中１００はフロントサイドプレート１０１はリアサイ
ドプレートである。この両サイドプレート１００．１０
１にはそれぞれ駆動軸１０２及び従動軸１０３がそれぞ
れ軸受１０４．１０５を介して回転自在に収納されてい
る。

駆動軸１０２には駆動側ディスク１０６がスラスト力発
生カム１０７を介して連結している。即ち、駆動軸の軸
線上には結合凸部１０８が形成されており、この結合凸
部が、駆動側ディスク１０６の中央部の結合凹部１０９
に収納される。

スラスト力発生カム１０７は、ベアリング穴等からなる
球状をしており、駆動軸１０２に形成されたフランジ部
１１０のカム面１１１及び駆動側ディスク１０６に形成
されたカム面１１２の間に配設される。そして駆動軸１
０２の回転に伴いスラスト力発生カム１０７が両カム面
１１１及び１１２０間に挟持されるように変位し、その
結果駆動軸１０２の回転力を駆動側ディスク１０６に伝
達する。

駆動側ディスクの中心部にはピボット部１１３が形成さ
れており、このピボット部１１３に軸受１１４を介して
、従動側ディスク１１５の中央連結穴１１６が回転自在
に連結する。尚従動側ディスク１１５は従動軸１０５と
一体形成されている。

また駆動軸１０２のフランジ部１１０とフロントサイド
プレート１００との間にはスラストベアリング１１７が
配設されており、一方従動側ディスク１１５とリアサイ
ドプレート１０１との間にもスラストベアリング１１８
が配設されている。

この両スラストベアリング１１７，１１８により駆動軸
１０２及び従動軸１０３がその軸線方向に変位されるの
が防止される。また両サイドプレート１００及び１０１
の間にはハウジング１１９が配設されており、このハウ
ジング１１９により駆動側及び従動側のディスク１０６
，１１５を覆うようになっている。

駆動側ディスク１０６及び従動側ディスク１１５のそれ
ぞれの外面はトロイダル形状となっており、駆動側ディ
スク１０６と従動側ディスク１１５が組み合わさった状
態では、この両トロイダル面の間に円弧状空間が形成さ
れるようになっている。

そして、この円弧状空間には第１パワーローラー１２０
及び第２パワーローラー１２１がそれぞれ配置されてい
る。この第１パワーローラー１２０及び第２パワーロー
ラー１２１はそれぞれその周辺部が駆動側ディスク１０
６と従動側ディスク１１５の双方に接触するようになっ
ている。従って駆動側ディスク１０６の回転力は第１及
び第２パワーローラー１２０，１２１に伝達され、両パ
ワーローラー１２０．１２１をそれぞれ第１トラニオン
１２２、第２トラニオン１２３上で回転されることにな
る。そしてこのパワーローラー１２０．１２１の回転が
従動側ディスク１１５に伝達され、従動軸１０３を回転
されることになる。

第１パワーローラー及び第２パワーローラー１２０．１
２１はそれぞれ軸受１２４を介して、トラニオン１２２
．１２３に回転自在に支持されている。尚、軸受はその
軸方向の荷重にも耐えるようアンギュラ軸受となってい
る。

第１トラニオン１２２及び第２トラニオン１２３にはそ
れぞれその軸線の両端に支持軸１２５゜１２６が形成さ
れている。この支持軸１２５，１２６はそれぞれハウジ
ング１１９内に設けられた支持板１２７，１２８に軸受
１２９，１３０を介して回転自在に支持されている。尚
、この軸受１２９．１２３は支持軸１２５，１２６が軸
方向に変位できる構造となっている。

尚、第１トラニオン１２２及び第２トラニオン１２３に
はそれぞれ互いに対向する位置に第１カム溝１３１及び
第２カム溝１３２が形成されている。この両カム溝１３
１，１３２に対向する位置には制御軸が１３３が配設さ
れている。そしてこの制御軸の端部に偏心して形成され
た第１及び第２の偏心ピン１３４及び１３５がそれぞれ
第１カム溝１３１及び第２カム溝１３２に嵌入する。

また、制御軸１３３はハウジング１１９に形成された支
持部１３６に対して回転自在に支持されている。そして
、制御軸１３３には連結レバー１３７が固定されており
、この連結レバー１３７の変位を受けて、制御軸１３３
の回転が制御されることになる。連結レバー１３３は第
１図においては四面と垂直方向（矢印Ｌ）に回動する。

これは第３図においては上下方向（矢印し）となる。

尚、本例では駆動軸１０２は図示しないプーリーを介し
て自動車走行用エンジン回転駆動力を受ける。一方、従
動軸は図示しないが自動車空調装置用の冷媒圧縮機の作
動軸に連結している。従って、本例の変速機は自動車走
行用エンジンの回転力を所定回転に変速して冷媒圧縮機
に伝達するものに用いられる。また制御レバー１３７は
この冷媒圧縮機の回転数を制御するものに用いられ、例
えば冷媒圧縮機の吸入側圧力と冷凍サイクルの条件を検
知する信号に応じて変位するものとなる。

次に上記構成よりなる変速機の作動を説明する。

まず、制御軸１３３が第１図及び第３図に示すようにそ
の中央点にいる状態での作動を説明する。

このように制御レバー１３７が中央点にある位置では第
１及び第２偏心ピン１３４．１３５がそれぞれ第１カム
溝１３１及び第２カム溝１３２の中央部に位置する。こ
のことは第１トラニオン１２２及び第２トラニオン１２
３がその中立軸ａが駆動軸１０２及び従動軸１０３の軸
線Ｃと一致する位置にある。従ってこの場合には第１図
及び第２図に示すように第１パワーローラー１２０及び
第２パワーローラー１２１がそれぞれ駆動軸１０２及び
従動軸１０３の軸線Ｃに対して平行な位置となる。

従って、この状態では第２図に示すように駆動軸１０２
の軸線Ｃからパワーローラー１２０，１２１の接触点ま
での距離り、と従動軸１０３の軸線Ｃから第１及び第２
のパワーローラー１２０゜１２１の接触点までの距離Ｄ
２が等しくなる。

駆動軸１０２と従動軸１０３との間の変速比はこの軸線
からの距離り、、Ｄ！の比によって定まることになるた
め、この状態では駆動軸１０２と従動軸１０３が同一回
転速度で回転することになる。

例えば、駆動軸１０２の回転数に対し、従動軸１０３の
回転数を減少させた状態で回転力の伝達を行うためには
、第４図のように第１トラニオン１２２及び第２トラニ
オン１２３を傾斜させることになる。即ち、この状態で
は駆動側ディスク１０６の中心軸Ｃから第１、第２のパ
ワーローラー１２０．１２１の接触点までの距離ｄ、が
第２図の距離Ｄ１より減少する。逆に、従動側ディスク
１１５の中心軸Ｃから第１、第２のパワーローラーの１
２０，１２１の接触点までの距＃ｄ２が上述の距離Ｄｔ
より大きくなる。

即ち、この場合には距Ｍａｔ、ｄｔとの比に応じて駆動
軸１０２に対して従動軸１０３が減速回転することにな
る。

このように第１、第２のパワーローラー１２０゜１２１
を傾斜させれば変速比の制御が可能となる。

この場合両パワーローラー１２０．１２１はその傾斜が
対称となるように制御されていなければならない。また
変速比を一定値に保つためには、パワーローラー１２０
，１２１の傾斜角度が所定角度に制御されている必要が
ある。

なお上記第４図図示例では、駆動軸１０２に対し従動軸
１０３を減速回転させているが、第１パワーローラー１
２０及び第２パワーローラー１２１の傾斜方向を逆にし
、距離ｄｉが距離ｄ２より大きくなるようにすれば、従
動軸１０３は増速回転されることになることはもちろん
である。

そして、本例の変速ではパワーローラー１２０゜１２１
の傾斜角はトラニオン１２２，１２３の傾斜を制御する
ことにより達成する。そしてこのトラニオン１２２，１
２３の１頃糸ｌよ、トラニオン１２２．１２４をその軸
線すに沿って往復移動（第１図及び第３図中Ｘ方向）す
ることにより達成する。

そして、このようにトラニオン１２２，１２３をその軸
線すに沿って変位させるのであるが、その変位は、上述
のようにパワーローラー１２０゜１２１を対称に傾斜さ
せるためには、反対方向の移動でかつその変位量が同一
とならなければならない。

そこで、本例の変速機では制御レバー１３７を第３図中
り方向に回転させることにより第１偏心ピン１３４及び
第２偏心ピン１３５をそれぞれ反対方向に回動させる。

この第１偏心ピン１３４及び第２偏心ピン１３５の変位
はそれぞれ第１カム溝１３１及び第２カム溝１３２を介
して第１トラニオン１２２及び第２トラニオン１２３を
その軸線すに沿って変位させることになる。

この状態を第５図に示す制御レバー１３７のＬ方向変位
に伴い、制御軸１３３は第５図中Ｍ方向に回転する。こ
の変位に伴い第２トラニオン１２３は第２偏心ピン１３
５、第２カム溝１３２を介して、第５図中紙面に垂直方
向に変位することになる。この変位を更に第６図及び第
７図に基づいて説明すれば、制御レバー１３７が所定角
度θ変位すれば、第６図から第７図への変動より明らか
なように、偏心ピン１３５の中心位置は原位置よりｅｓ
ｉｎθだけ変位することになる。なおｅは偏心ピン１３
５の中心位置と制御軸１３３の中心位置との間の変位量
である。

このように、トラニオン１２２及び１２３がその軸線す
に沿って変位すれば、その変位は次いではトラニオン１
２２，１２３の傾斜に変換される。

この変換状態について次に第８図から第１０図に基づい
て説明する。第８図は原位置であり、この状態ではパワ
ーローラー１２０，１２１は平行となっている。この状
態より制御レバー１３７をθ回転させれば上述の第７図
に示したようにピン１３５の中心位置はｅｓ　ｉｎθ変
動する。その結果、第１トラニオン及び第２トラニオン
の中立位置ａ即ち、第１パワーローラー１２０及び第２
パワーローラー１２１の回転中心軸ａは第９図に示すよ
うに、駆動軸１０２及び従動軸１０３の中心軸Ｃより所
定ｌｘ変位することになる。この所定ｆｉｘは上述の値
ｅｓｉｎθと同じであることはもちろんである。

このようにパワーローラー１２０，１２１の回転中心が
駆動軸１０２及び従動軸の回転中心即ち、駆動側ディス
ク１０６及び従動側ディスク１１５の中心より変位した
結果、パワーローラー１２０゜１２１はディスク１０６
及び１１５のトロイダル面上で螺旋運動を行うことにな
る。そしてこの螺旋運動の結果として第１パワーローラ
ー１２０及び第２パワーローラー１２１が傾斜すること
になる。

このようにして、第１パワーローラー１２０及び第２パ
ワーローラー１２１が傾斜し、その傾斜は第１トラニオ
ン１２２及び第２トラニオン１２３に伝達される。ここ
で、第１カム溝１３１及び第２カム溝１３２はそれぞれ
第１トラニオン１２２及び第２トラニオン１２３に傾斜
して形成されているため、第１トラニオン１２２及び第
２トラニオン１２３が傾斜すれば、その傾斜に応じて第
１トラニオン１２２及び第２トラニオン１２３がその軸
方向に変位することになる。即ち、第９図図示状態から
第１Ｏ図状態まで変位し、その結果第１トラニオン１２
２及び第２トラニオン１２３はその中立軸ａが原位置に
再び復帰することになる。

即ち、制御レバー１３７の回転により、変位した量Ｘだ
け第１及び第２のカム溝１３１．１３２が回転すること
になる。

第１０図に示すようにトラニオン１２３の回転に伴い偏
心ピン１３５がカム溝１３２内を変位した距離ｙと、カ
ム溝１３２の傾斜角φとより求められる距離２ ｚ＝ｙｓｉｎφ が変位ｉｉｘと等しくなる。

このようにして、第１トラニオン１２２及び第２トラニ
オン１２３をそれぞれその軸線すに沿って変位させれば
その変位量に応じた傾斜角度にパワーローラー１２０及
び１２１が傾斜し、その状態で再びトラニオン１２２，
１２１が原位置に復帰し、後はその傾斜状態が維持され
ることになる。

即ち、本例のものでは、偏心ピン１３４及び１３５がカ
ム溝１３１及び１３２を介し、トラニオン１２２．１２
３を変位させるが、このカム溝１３１及び１３２の傾斜
により、パワーローラー１２０．１２１の回転中心ａと
ディスク１０６及び１１５の中心軸Ｃとが自動的に調芯
されることになる。

即ち、本例によれば小型化かつ簡単な構成である制御軸
１３３及び偏心ピン１３２によって、トラニオン１２２
及び１２３の変位とパワーローラー１２０及び１２１の
自動調芯が同時に達成されることになる。

尚、上述の例では偏心ピン１３５及び１３４を直接カム
溝１３２および１３１に収納したが、偏心ピン１３４，
１３５とカム溝１３１，１３２との間の動力伝達をより
円滑に行うために偏心ピン１３４．１３５の回りにパワ
ーローラーを配設するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明変速機の一実施例を示す断面図、第２図
の！−１線に沿う断面形状を示す、第２図は第１図の■
−■矢視断面図、第３図は第１図の■−■矢視断面図、
第４図は第１図図示の変速機の変速状態を示す断面図、
第５図は第１図図示変速機の偏心ピンとカム溝との保合
状態を示す説明図、第６図及び第７図はそれぞれ第１図
図示偏心ピン１３５の変位量を示す説明図、第８図乃至
第１θ図はそれぞれ第１図図示変速機の自動調芯機能を
示す説明図である。 １０２・・・駆動軸、１０３・・・従動軸、１０６・・
・駆動側ディスク、１１５・・・従動側ディスク、１２
０・・・第１パワーローラー、１２１・・・第２パワー
ローラー、１２２・・・第１トラニオン、１２３・・・
第２トラニオン、１３１・・・第１カム溝、１３２・・
・第２カム溝、１３３・・・制御軸、１３４・・・第１
偏心ピン。 １３５・・・第２偏心ピン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動側シャフトとともに回転し、トロイダル面を有する
   駆動側ディスクと、この駆動側ディスクに対向配置され
   従動軸とともに回転するトロイダル面を有する従動側デ
   ィスクと、この従動側ディスクと前記駆動側ディスクの
   トロイダル面の双方に当接して回転する第１、第２のパ
   ワーローラーと、この第１、第２のパワーローラーのそ
   れぞれを回転自在に支持し、かつ自身も前記駆動軸及び
   前記従動軸の軸線と直行方向に回動可能な第１、第２の
   トラニオンと、この第１、第２のトラニオン間に配設さ
   れ外部からの信号を受けて回動する制御軸と、この制御
   軸の回転中心より偏心して配設された第１、第２の偏心
   ピンと、前記第１、第２のトラニオンに形成されこの第
   １、第２の偏心ピンをそれぞれ収納する第１、第２のカ
   ム溝とを備え、前記第１、第２の偏心ピンは前記制御軸
   の回転に応じて前記第１及び第２のカム溝を介して前記
   第１及び第２のトラニオンをその軸方向に変位させ、か
   つその変位が前記駆動軸及び前記従動軸の軸心に対し点
   対称となるような形状に形成され、かつ前記第１及び第
   ２のカム溝は前記第１及び第２のトラニオンに対して傾
   斜して形成され、この第１及び第２カム溝の傾斜方向は
   相互に対称となるよう構成されたことを特徴とする無段
   変速機。