JP2000009197A - 車両用トロイダル型無段変速機 - Google Patents

車両用トロイダル型無段変速機

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JP2000009197A JP10174932A JP17493298A JP2000009197A JP 2000009197 A JP2000009197 A JP 2000009197A JP 10174932 A JP10174932 A JP 10174932A JP 17493298 A JP17493298 A JP 17493298A JP 2000009197 A JP2000009197 A JP 2000009197A
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    • F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
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    • F16H15/06—Gearings 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
    • F16H15/32—Gearings 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
    • F16H15/36—Gearings 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
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Abstract

(57)【要約】 【課題】牽引後の発進性を確保することができる車両用
トロイダル型無段変速機を提供する。 【解決手段】 エンジンを停止した車両を牽引したり惰
行させると、駆動輪の回転に応じて出力ディスクが回転
し、入力側のフリクションがパワーローラ４４ＦＬの接
触部に外力として作用し、この外力Ｆ1 によってトラニ
オン４６ＦＬの変位とともにサーボピストン７８ＦＬ
が、例えばＨｉｇｈ側の変速比となる位置までストロー
クするおそれがある。ところが、第２油室９０ｂに配設
した第１皿ばね１００が、弾性復元力を発生することに
よってサーボピストン７８ＦＬがＨｉｇｈ側の変速比と
なる位置までストロークするのを防止する。このよう
に、車両を前進牽引や前進蛇行しても、サーボピストン
がＨｉｇｈ側の変速比となる位置までストロークするの
が防止され、車両が再発進するときの性能を十分に良好
とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用トロイダル
型無段変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車などの車両に搭載されているトロ
イダル型無段変速機の変速制御装置として、例えば実開
昭６３―９２８５９号公報のように構成したり、図５に
示す構成とした装置が知られている。
【０００３】図５において、符号４０は軸線０1 上に配
置した入力ディスク、符号４２は軸線０1 上に配置した
出力ディスク、符号４４は入出力ディスク４０、４２間
で動力伝達を行う２個のパワ−ローラをそれぞれ示して
いる。
【０００４】パワ−ローラ４４は、入出力ディスク４
０、４２の回転軸線０1 の両側に対向配置されており、
これら入出力ディスク４０、４２と、２個のパワーロー
ラ４４とよりなるトロイダル伝動ユニットを２個、それ
ぞれの出力ディスク４２が相互に背中合わせとなるよう
にして軸線Ｏ1 上に前後に配設されている。
【０００５】そして、入力ディスク４０に伝達されてき
た回転駆動力は、パワーローラ４４の回転を介して出力
ディスク４２に伝達され、パワーローラ４４をその回転
軸線Ｏ2 と直交する軸線（以下、首振り軸線と称する）
Ｏ3 の周りに傾転させて入出力ディスク４０、４２に対
する接触位置を変えることにより、入出力回転比（変速
比）を無段階に変えることができる。
【０００６】この無段変速を制御するに当たっては、パ
ワーローラ４４が回転軸線Ｏ2 を入出力ディスク４０、
４２の回転軸線Ｏ1 と同レベルに位置（図５に示す中立
位置に）している間は、傾転角（変速比）をそのままに
保持し、パワーローラ４４が首振り軸線Ｏ3 の方向へ変
位して回転軸線Ｏ2 を入出力ディスク４０、４２の回転
軸線Ｏ1 からオフセットさせると、パワーローラ４４が
オフセット方向に応じた方向へ自ずと傾転して傾転角を
変化することで変速制御を行っている。
【０００７】すなわち、パワーローラ４４を回転自在に
支持しているトラニオン４６は、傾転軸線０3 の周りに
回転自在にするだけでなく、この首振り軸線Ｏ3 方向へ
変位可能とされている。このトラニオン４６は、上端間
がアッパリンク５０を介して横方向に連結され、下端間
がロアリンク５２を介して横方向に連結されている。ま
た、トラニオン４６の下部には、首振り軸線Ｏ3 方向へ
延在するシャフト５４がピン５６により閂結合されてい
るとともに、このシャフト５４に、油圧サーボ機構のサ
ーボピストン５８が嵌着されている。なお、前記油圧サ
ーボ機構は、シャフト５４を包套しているピストンボス
部５８ａと、サーボピストン５８を受容するシリンダボ
ディ６０と、サーボピストン５８に向けて作動圧を供給
する変速制御用コントロールバルブボディ６２とを備え
ている。
【０００８】そして、変速比指令に基づいて変速制御弁
６４が作動し、コントロールバルブボディ６２から所定
の作動圧が供給されると、サーボピストン５８は、首振
り軸線Ｏ3 方向の一方向のＨｉｇｈ側の変速比位置（変
速比が小さくなる位置）、或いは、他方向のＬｏｗ側の
変速比位置（変速比が大きくなる位置）にストロークを
開始し、これにより、パワーローラ４４を入出力ディス
ク４０、４２に対して首振り軸線Ｏ3 方向に変位（オフ
セット）させる。このオフセットにより、パワーローラ
４４は自ずと傾転角を変速指令に対応した方向へ変更す
る。
【０００９】そして、パワーローラ４４のオフセット及
び傾転は、サーボピストン５８の下端に結合したプリセ
スカム６６の回転軸線方向変位及び回転により、そのカ
ム面６６ａと接触する変速リンク６８に伝達され、この
変速リンク６８からコントロールバルブボディ６２の変
速制御弁６４にフィードバックされる。
【００１０】このフィードバックにより、変速の進行に
つれてトラニオン４６がピストン５８を介して元の位置
に戻され、実変速比が変速比指令に一致したところで、
パワーローラ４４を上述した中立位置に復帰させ、実変
速比を変速比指令に対応した値に保持する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジン停
止状態の車両を前進方向に牽引したり、惰行させると、
駆動輪の回転に応じて出力ディスク４２が回転し、入力
側のフリクション（即ち、前後進切り換え機構、パワー
ローラ４４及び入力ディスク４０、パワーローラ４４を
回転軸線Ｏ2 周りに回転させるベアリング等）によりパ
ワーローラ４４の入力ディスク４０との接触部に力が発
生してトラニオン４６が首振り軸線Ｏ3 方向に変位する
が、その際、トラニオン４６の変位とともに、油圧サー
ボ機構（ピストン５８及び変速制御弁６４など）がＨｉ
ｇｈ側の変速比位置まで変位してしまう。このように、
油圧サーボ機構がＨｉｇｈ側の変速比位置に変位した状
態でエンジンの始動により車両を前進させようとする
と、車両の発進性が低下する。また、逆に、車両を後進
方向に牽引する場合にも、同等に油圧サーボ機構がＨｉ
ｇｈ側の変速比位置に変位した状態となるので、車両の
発進性が低下する。
【００１２】また、パワーローラ４４の変位（オフセッ
ト量及び傾転量）を変速制御弁６４に高精度にフィード
バックさせるために、例えば、ばね部材（図示せず）を
変速リンク６８に係合し、このばね部材の付勢力を、プ
リセスカム６６のカム面６６ａから変速リンク６８が離
れないような押圧力として利用する場合があるが、特定
のサーボピストン５８だけに前記ばね部材の付勢力がス
トローク方向（首振り軸線Ｏ3 方向）に作用すると、不
具合が生じる場合がある。
【００１３】すなわち、前記ばね部材の付勢力が、前述
した車両を牽引する場合の油圧サーボ機構がＨｉｇｈ側
の変速比位置に変位する方向と同一方向に作用している
と、やはり車両の発進性が低下するおそれがある。
【００１４】また、特定のサーボピストン５８だけに前
記ばね部材のストローク方向（首振り軸線Ｏ3 方向）の
付勢力が作用すると、他のパワーローラ４４に連結して
いるサーボピストン５８との間で位相のずれが発生し、
変速の同期くずれが生じるおそれがある。
【００１５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、牽引後の発進性を確保するとともに、フィード
バック部材からサーボピストンにストローク方向の力が
作用しても変速制御に悪影響を与えることがない車両用
トロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】これらの目的のため、請
求項１記載の発明は、駆動源から回転駆動力が伝達され
る入力ディスクと、この入力ディスクに対向配置した出
力ディスクと、これら入力及び出力ディスク間で摩擦係
合により動力伝達を行うパワーローラと、このパワーロ
ーラを、パワーローラ回転軸線回りに回転自在に支持
し、且つ前記パワーローラ回転軸線と直交する首振り軸
線方向へストロークさせるトラニオンと、このトラニオ
ンを前記首振り軸線方向へストロークさせて前記パワー
ローラの傾転によりＨｉｇｈ側又はＬｏｗ側の変速比に
設定するサーボ機構とを有する車両用トロイダル型無段
変速機において、前記出力ディスクから伝達される回転
力による前記パワーローラの前記首振り軸線方向のスト
ロークを規制するストローク規制部材を、前記サーボ機
構に設けた。
【００１７】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の車両用トロイダル型無段変速機において、前記サー
ボ機構を、前記トラニオンに対して前記首振り軸線方向
に連結したストローク部と、このストローク部に一体に
連結したサーボピストンと、前記サーボピストンを前記
首振り軸線方向に変位可能に収容しているシリンダ室
と、前記シリンダ室への流体圧制御により前記サーボピ
ストンを前記首振り軸線方向に変位させる制御弁とを備
えた構造とし、前記ストローク規制部材を、前記サーボ
ピストンの近くの前記シリンダ室内に配設した。
【００１８】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の車両用トロイダル型無段変速機において、前記スト
ローク規制部材を、前記トラニオンの前記首振り軸線方
向へのストロークに対抗する弾性復元力を発生し、前記
サーボピストンと同軸に配設した皿ばねとした。
【００１９】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載の車両用トロイダル型無段変速機において、前記皿ば
ねを、大径な円形外周縁が前記シリンダ室の内壁に当接
し、前記ストローク部に外嵌した小径孔が前記サーボピ
ストンに当接するように配設した。
【００２０】また、請求項５記載の発明は、請求項２記
載の車両用トロイダル型無段変速機において、前記スト
ローク規制部材を、前記トラニオンの前記首振り軸線方
向へのストロークに対抗する弾性復元力を発生し、前記
サーボピストンと同軸に配設した周方向に波形状が連続
している環状のばね部材とし、当該環状のばね部材の外
周縁の波形状の頂部が前記シリンダ室の内壁及び前記サ
ーボピストンに当接するように配置した。
【００２１】さらに、請求項６記載の発明は、請求項２
乃至５の何れかに記載の車両用トロイダル型無段変速機
において、前記パワーローラの変位を前記制御弁にフィ
ードバックするフィードバック部材が前記サーボピスト
ンに係合し、このフィードバック部材から前記サーボピ
ストンに前記首振り軸線方向の係合力が作用していると
きに、前記ストローク規制部材が、前記係合力を打ち消
す方向に力を発生している。
【００２２】
【発明の効果】請求項１記載の発明によると、駆動源の
回転駆動力が停止した車両を牽引したり惰行させると、
駆動輪の回転に応じて出力ディスクが回転し、入力側の
フリクションがパワーローラの接触部に外力として作用
し、この外力によってトラニオンがＨｉｇｈ側の変速比
となる位置まで変位する場合がある。このとき、本発明
に係るスローク部材が、前記パワーローラがＨｉｇｈ側
の変速比を設定するために首振り軸線方向にストローク
しようとするのを規制すると、車両を牽引したり惰行さ
せてもパワーローラはＨｉｇｈ側の変速比まで変位しな
い。これにより、牽引後の車両発進性を十分に良好とす
ることができる。
【００２３】また、請求項２記載の発明によると、スト
ローク規制部材をサーボピストンの近くのシリンダ室内
に配設したので、装置内部が限られたスペースしかなく
ても十分にストローク部材を配設することができる。
【００２４】また、請求項３記載の発明によると、サー
ボピストンと同軸に配設した皿ばねによりストローク規
制部材を構成しているので、この皿ばねの弾性復元力を
利用して例えばパワーローラがＨｉｇｈ側の変速比まで
ストロークしようとしても、確実にパワーローラのスト
ロークを規制することができ、しかも、装置の小型化を
図ることができる。
【００２５】また、請求項４記載の発明によると、大径
な円形外周縁がシリンダ室の内壁に当接し、ストローク
部に外嵌した小径孔がサーボピストンに当接するように
皿ばねが配設されているので、摩耗等を極力防止して耐
久性が向上した皿ばねを得ることができる。
【００２６】また、請求項５記載の発明によると、周方
向に波形状が連続している環状のばね部材によりストロ
ーク規制部材を構成しており、このばね部材の外周縁の
波形状の頂部が、前記シリンダ室の内壁及び前記サーボ
ピストンに当接するように配置されているので、皿ばね
と同様に、摩耗等を極力防止して耐久性が向上した部材
とすることができる。
【００２７】さらに、請求項６記載の発明によると、サ
ーボピストンにフィードバック部材から係合力が作用し
ていても、ストローク規制部材が係合力を打ち消す方向
に力を発生しているので、全てのサーボピストン間の位
相のずれを防止して自動変速の同期くずれを確実に防止
することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の１実施形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明に係るトロ
イダル型無段自動変速機の内部構造を示すものである。
【００２９】トランスミッションケース１内には、図示
しないエンジン（回転駆動源）側に連結された入力軸２
と、入力軸２の右側に同心に連結された回転軸３とが配
置され、入力軸２側には、トランスミッションケース１
の端部にボルト４を介して取付けられたオイルポンプ５
と、該オイルポンプ５の右側に隣接されて前進クラッチ
６及び後進クラッチ７の操作により遊星歯車機構８を介
して第１及び第２トロイダル変速機構１０、１１に対す
る前後進の切換えを行う前後進切換機構９とが配設さ
れ、回転軸３側には、エンジンに近い位置に第１トロイ
ダル変速機構１０が、エンジンから遠い位置に第２トロ
イダル変速機構１１が互いに軸方向に離間して配設され
ている。
【００３０】両軸２、３間には、入力軸２にニードルベ
アリング１２を介して回転自在に支持されて前後進切換
機構９の遊星歯車機構８を構成するサンギヤ１３と、こ
のサンギヤ１３に設けられた爪部１３ａに係合し、且つ
回転軸３に回転自在に支持されたローディングカム１４
と、このローディングカム１４に係合ローラを介して連
結され、且つ回転軸３にボールスプライン１６を介して
支持された入力ディスク１７とが介在されている。入力
軸２からの回転力は前後進切換機構９を介してサンギヤ
１３の爪部１３ａからローディングカム１４、係合ロー
ラ１５、入力ディスク１７及びボールスプライン１６を
順次経由して回転軸３に伝達されるようになっている。
【００３１】ローディングカム１４及び入力ディスク１
７の対向面には係合ローラ１５が係合する波状のカム面
がそれぞれ形成されており、ローディングカム１４と入
力ディスク１７との間に供給された油圧により、係合ロ
ーラ１５によるカム面のリードによるトルクに比例した
推力に加えて、油圧に比例した回転軸３ひいては第１及
び第２トロイダル変速機構１０、１１の入力軸２側への
推力を調整可能にしている。
【００３２】第１トロイダル変速機構１０は、係合ロー
ラ１５から離間する側の面にトロイド面１７ａが形成さ
れる入力ディスク１７と、この入力ディスク１７の対向
面にトロイド面１８ａが形成されて回転軸３に回転自在
に支持された出力ディスク１８と、両ディスク１７、１
８のトロイド面１７ａ、１８ａにより形成されるトロイ
ド状の溝内に両ディスクに対して傾動可能に接触する後
述するパワーローラと、トラニオン及び駆動機構を備
え、トラニオンを操作して入力ディスク１７及び出力デ
ィスク１８に対するパワーローラの径方向の接触位置を
変えることにより、入力ディスク１７と出力ディスク１
８との間の回転速度比、すなわち変速比を連続的に変化
させることができるようになっている。
【００３３】第２トロイダル変速機構１１は、第１トロ
イダル変速機構１０と同様に入力ディスク１９、出力デ
ィスク２０、パワーローラ、トラニオン及び駆動機構を
有するが、回転軸３にボールスプライン２１を介して外
嵌されている入力ディスク１９が第１トロイダル変速機
構１０から遠い側に配置されるとともに、出力ディスク
２０が第１トロイダル変速機構１０に近い側に配置され
ている。
【００３４】互いに対向する出力ディスク１８、２０の
背面には軸筒部１８ｂ、２０ｂが設けられており、軸筒
部１８ｂ、２０ｂには出力ギヤ２２がスプライン結合さ
れている。出力ギヤ２２は、トランスミッションケース
１の内周壁に固着されたギヤハウジング２３に軸受２４
を介して支持されている。出力ギヤ２２はカウンターギ
ヤ２５に噛合しており、このカウンターギヤ２５はギヤ
ハウジング２３に軸受２６を介して回転自在に支持され
ている。カウンターギヤ２５の中心部にはカウンターシ
ャフト２７が一端においてスプライン結合されて一体に
回転するようになっており、カンターシャフト２７の他
端は軸受２８を介してトランスミッションケース１に回
転自在に支持されている。ここで、上述した摩擦ローラ
の傾動操作により所定の変速比となった出力は、出力ギ
ヤ２２で合わされ、カウンターギヤ２５、カウンターシ
ャフト２７及びギヤ列２８を順次経由して出力軸（図示
せず。）に伝達される。そして、出力軸の前後進切換え
は、前後進切換機構９によって第１及び第２トロイダル
変速機構１０、１１に対する前後進の切換えを行うこと
によりなされる。
【００３５】図２は、第１トロイダル変速機構１０をエ
ンジン側から示したものであり、図５に示した構成と同
一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略す
る。符号４４ＦＲで示すパワーローラと、符号４４ＦＬ
で示すパワーローラは、軸線Ｏ1 上に配置した出力ディ
スク１８と入力ディスク１７（図２では示していな
い。）との間に回転動力が伝達可能に対向配置されてお
り、これらパワーローラ４４ＦＲ、４４ＦＬはトラニオ
ン４６に回転自在に支持されているとともに、上端間が
アッパリンク５０を介して横方向に連結され、下端間が
ロアリンク５２を介して連結されている。
【００３６】パワーローラ４４ＦＬを回転自在に支持し
ている図２の右側のトラニオン４６ＦＬは、パワーロー
ラ回転軸線Ｏ2 が入出力ディスク回転軸線Ｏ1 に交差し
ている中立位置（図２の位置）から、パワーローラ回転
軸線Ｏ2 と直交する首振り軸線Ｏ3 の方向へオフセット
するように、この首振り軸線Ｏ3 の方向へ変位し、且つ
首振り軸線Ｏ3 の周りに傾転可能となっている。
【００３７】そして、ロアリンク５２が連結しているト
ラニオン４６ＦＬの下部に、トラニオンシャフト７０の
上端部がピン５６を介して閂結合されており、このトラ
ニオンシャフト７０に、サーボピストン７８ＦＬのピス
トンボス部７８ａが外嵌し、トラニオンシャフト７０の
下端に形成した雄ねじに、ナット８２を螺合してピスト
ンボス部７８ａを締め上げることにより、サーボピスト
ン７８ＦＬがトラニオンシャフト７０を介してトラニオ
ン４６ＦＬに一体化されている。また、サーボピストン
７８ＦＬを収容しているシリンダボディ６０は、サーボ
ピストン７８ＦＬよりトラニオン４６ＦＬ側に第１油室
９０ａを画成し、サーボピストン７８ＦＬよりナット８
２側に第２油室９０ｂを画成しており、指令変速比に基
づいた変速制御弁６４で生成した作動圧がそれぞれ供給
される。そして、第１及び第２油室９０ａ、９０ｂの差
圧に応じてサーボピストン７８ＦＬが首振り軸線Ｏ3 方
向に所定量だけ変位し、このサーボピストン７８ＦＬの
変位により、トラニオン４６ＦＬを入出力ディスク１
７、１８に対して首振り軸線Ｏ3 方向に変位（オフセッ
ト）させ、このオフセットによりパワーローラ４４ＦＬ
が変速指令に対応した方向へ傾転角を変更する。
【００３８】また、パワーローラ４４ＦＲを回転自在に
支持している図２の左側のトラニオン４６ＦＲの下部に
も、トラニオンシャフト７０の上端部がピン５６を介し
て閂結合されており、このトラニオンシャフト７０に、
サーボピストン７８ＦＲのピストンボス部７８ａ及びプ
リセスカム６６が外嵌し、トラニオンシャフト７０の下
端に形成した雄ねじにナット８２を螺合してピストンボ
ス部７８ａ及びプリセスカム６６を締め上げることによ
り、サーボピストン７８ＦＲがトラニオンシャフト７０
を介してトラニオン４６ＦＲに一体化されている。ま
た、前記サーボピストン７８を収容しているシリンダボ
ディ６０は、サーボピストン７８ＦＲよりトラニオン４
６ＦＲ側に第１油室９２ａを画成し、サーボピストン７
８ＦＲよりナット８２側に第２油室９２ｂを画成してお
り、変速制御弁６４で生成した作動圧がそれぞれ供給さ
れる。そして、第１及び第２油室９２ａ、９２ｂの差圧
に応じてサーボピストン７８ＦＲが首振り軸線Ｏ3 方向
に所定量だけ変位し、このサーボピストン７８ＦＲの変
位により、トラニオン４６ＦＲを入出力ディスク１７、
１８に対して首振り軸線Ｏ3 方向に変位（オフセット）
させ、このオフセットによりパワーローラ４４ＦＲが変
速指令に対応した方向へ傾転角を変更する。
【００３９】ここで、プリセスカム６６には首振り軸線
Ｏ3 方向に傾斜した案内溝６６ａが形成されており、こ
の案内溝６６ａに変速リンク６８の端部が係合してパワ
ーローラ４４ＦＲの変位（オフセット量及び傾転量）を
変速制御弁６４にフィードバックしているが、変速リン
ク６８の端部の上面が案内溝６６ａに常時接触するよう
に、変速リンク６８に係合しているばね部材（図示せ
ず）から首振り軸線Ｏ3方向の上方に向かう付勢力（図
２の符号Ｆａ）がサーボピストン７８ＦＲに作用してい
る。
【００４０】そして、エンジンを駆動した通常の前進走
行中では、変速制御弁６４からの供給圧により第１油室
９０ａ、９２ａの圧力を高くし、第２油室９０ｂ、９２
ｂの圧力を低くして両者間に差圧を生じさせると、サー
ボピストン７８ＦＲ、７８ＦＬが首振り軸線Ｏ3 方向に
沿う実線矢印ＳU にストロークし、変速比がＨｉｇｈ側
に移行するパワーローラ４４ＦＲ、４４ＦＬの傾転動作
が行われ、逆に、第１油室９０ａ、９２ａの圧力を低く
し、第２油室９０ｂ、９２ｂの圧力を高くして両者間に
差圧を生じさせると、サーボピストン７８ＦＲ、７８Ｆ
Ｌが破線矢印Ｓ D にストロークし、変速比がＬｏｗ側に
移行するパワーローラ４４ＦＲ、４４ＦＬの傾転動作が
行われる。
【００４１】また、図３は、第２トロイダル変速機構１
１を、第１トロイダル変速機構１１に向かう方向から示
したものであり、符号４４ＲＲで示すパワーローラと、
符号４４ＲＬで示すパワーローラが、軸線Ｏ1 上に配置
した出力ディスク２０と入力ディスク１９（図３では示
していない。）との間に回転動力が伝達可能に対向配置
されている。
【００４２】そして、パワーローラ４４ＲＬは、図２で
示したパワーローラ４４ＦＬを支持している右側の支持
構造と略同一であり、サーボピストン７８ＲＬを収容し
ているシリンダボディ６０は、サーボピストン７８ＲＬ
よりトラニオン４６ＲＬ側に第１油室９４ａを画成し、
サーボピストン７８ＲＬよりナット８２側に第２油室９
４ｂを画成しており、指令変速比に基づいた変速制御弁
６４で生成した作動圧がそれぞれ供給される。そして、
第１及び第２油室９４ａ、９４ｂの差圧に応じてサーボ
ピストン７８ＲＬが首振り軸線Ｏ3 方向に所定量だけ変
位し、このサーボピストン７８ＲＬの変位により、トラ
ニオン４６ＲＬを入出力ディスク１９、２０に対して首
振り軸線Ｏ3 方向に変位（オフセット）させ、このオフ
セットによりパワーローラ４４ＲＬが変速指令に対応し
た方向へ傾転角を変更する。
【００４３】また、パワーローラ４４ＲＲを支持する構
造も、パワーローラ４４ＲＬと同一であり、サーボピス
トン７８ＲＲを収容しているシリンダボディ６０は、サ
ーボピストン７８ＲＲよりトラニオン４６ＲＲ側に第１
油室９６ａを画成し、サーボピストン７８ＲＲよりナッ
ト８２側に第２油室９６ｂを画成している。そして、第
１及び第２油室９６ａ、９６ｂの差圧に応じてサーボピ
ストン７８ＲＲが首振り軸線Ｏ3 方向に所定量だけ変位
し、このサーボピストン７８ＲＲの変位により、トラニ
オン４６ＲＲを入出力ディスク１９、２０に対して首振
り軸線Ｏ3 方向に変位（オフセット）させ、このオフセ
ットによりパワーローラ４４ＲＲが変速指令に対応した
方向へ傾転角を変更する。
【００４４】そして、エンジンを駆動した通常の前進走
行中では、変速制御弁６４からの供給圧により第１油室
９４ａ、９６ａの圧力を高くし、第２油室９４ｂ、９６
ｂの圧力を低くして両者間に差圧を生じさせると、サー
ボピストン７８ＲＬ、７８ＲＲが実線矢印ＳU にストロ
ークし、変速比がＨｉｇｈ側に移行するパワーローラ４
４ＲＲ、４４ＲＬの傾転動作が行われ、逆に、第１油室
９４ａ、９６ａの圧力を低くし、第２油室９４ｂ、９６
ｂの圧力を高くして両者間に差圧を生じさせると、サー
ボピストン７８ＲＬ、７８ＲＲが破線矢印ＳD にストロ
ークし、変速比がＬｏｗ側に移行するパワーローラ４４
ＲＲ、４４ＲＬの傾転動作が行われるようになってい
る。
【００４５】また、本実施形態では、第１トロイダル変
速機構１０の第２油室９０ｂと、第２トロイダル変速機
構１１の第２油室９４ｂ、９６ｂに第１皿ばね（ばね部
材）１００が配設されており、第１トロイダル変速機構
１０の第１油室９２ａには第２皿ばね（ばね部材）１０
２が配設されている。
【００４６】すなわち、第２油室９０ｂに配設した第１
皿ばね１００は、図２に示すように、円形状のばね外周
縁１００ａがシリンダボディ６０の上部油室壁６０ａに
対向し、小径孔１００ｂがピストンボディ７８ａの外周
に遊嵌した状態で配置されており、サーボピストン７８
ＦＬが上部油室壁６０ａ側に変位（変速比をＨｉｇｈ側
とする方向に変位）していくと、ばね外周縁１００ａが
上部油室壁６０ａに当接して第１皿ばね１００が弾性変
形していく。そして、この第１皿ばね１００は、サーボ
ピストン７８ＦＬの変位を打ち消す方向に弾性復元力Ｆ
S1が発生するようになっている。また、図３に示す第２
トロイダル変速機構１１の第２油室９４ｂ、９６ｂに配
設した第１皿ばね１００も、サーボピストン７８ＲＬ、
７８ＲＲが変速比をＨｉｇｈ側とする方向に変位してい
くと、サーボピストン７８ＲＬ、７８ＲＲの変位を打ち
消す方向に弾性復元力ＦS1が発生するようになってい
る。
【００４７】また、図２の左側に示す第１油室９２ａに
配設した第２皿ばね１０２も、円形状のばね外周縁１０
２ａがシリンダボディ６０の上部油室壁６０ａに当接
し、小径孔１０２ｂがピストンボディ７８ａの外周に遊
嵌した状態で配置されている。この第２皿ばね１０２
は、サーボピストン７８ＦＲが上部油室壁６０ａ側に変
位（変速比をＬｏｗ側とする方向に変位）していくと弾
性変形していく。そして、前述したようにサーボピスト
ン７８ＦＲには変速リンク６８側から首振り軸線Ｏ 3 方
向の上方に向かう付勢力Ｆａが作用しているが、第２皿
ばね１０２が弾性変形したときに発生する弾性復元力Ｆ
S2は、付勢力Ｆａを打ち消す方向に作用するようになっ
ている。
【００４８】ところで、本実施形態のトロイダル型無段
自動変速機を搭載した車両は、エンジンを停止して前進
方向に牽引したり、前進惰行させると、駆動輪の回転に
伴って出力ディスク１８、２０が回転し、その際の入力
側のフリクション（前後進切換機構９、パワーローラ４
４ＦＲ〜４４ＲＲを回転軸線Ｏ2 周りに回転させるベア
リング等）がパワーローラ４４ＦＲ〜４４ＲＲの接触部
に外力として作用し、この外力によってトラニオン４６
とともにサーボピストン７８ＦＲ、７８ＦＬ、７８Ｒ
Ｌ、７８ＲＲがＨｉｇｈ側の変速比となる位置まで変位
しようとする。
【００４９】ここで、前進牽引時や前進惰行時の入力側
のフリクションによってパワーローラ４４ＦＬ、４４Ｒ
Ｒ、４４ＲＬに作用する外力をＦ1 とすると、この外力
Ｆ1と第１皿ばね１００の弾性復元力ＦS1との関係は、 ＦS1 ＞ Ｆ1 …………（１） の関係、すなわち、第１皿ばね１００の弾性復元力ＦS1
の値が外力Ｆ1 より大きい値に設定されている。
【００５０】また、パワーローラ４４ＦＲに作用する外
力Ｆ1 と、サーボピストン７８ＦＲに作用する変速リン
ク６８側からの付勢力Ｆａと、第２皿ばね１０２の弾性
復元力ＦS2の関係は、 Ｆａ ≒ Ｆ1 ＋ ＦS2 …………（２） の関係、すなわち、付勢力Ｆａに対して、外力Ｆ1 との
和が略等しい値になるように第２皿ばね１０２の弾性復
元力ＦS2を設定している。
【００５１】次に、本実施形態の作用効果について説明
する。エンジンを停止した車両を前進方向に牽引したり
前進惰行させると、入力側のフリクションがパワーロー
ラ４４ＦＲ〜４４ＲＲの接触部に外力Ｆ1 として作用
し、この外力Ｆ1 によってトラニオン４６とともにサー
ボピストン７８ＦＲ、７８ＦＬ、７８ＲＬ、７８ＲＲが
Ｈｉｇｈ側の変速比となる位置まで変位するおそれがあ
るが、第１トロイダル変速機構１０の第２油室９０ｂと
第２トロイダル変速機構１１の第２油室９４ｂ、９６ｂ
に配設した第１皿ばね１００が、弾性復元力ＦS1を発生
することによってサーボピストン７８ＦＬ、７８ＲＬ、
７８ＲＲがＨｉｇｈ側の変速比となる位置まで変位する
のを防止することができる。また、サーボピストン７８
ＦＲは、変速リンク６８側からの付勢力Ｆａの作用によ
り、Ｈｉｇｈ側の変速比となる位置まで変位するのが防
止される。このように、車両を前進牽引や前進惰行して
も、サーボピストン７８ＦＲ、７８ＦＬ、７８ＲＬ、７
８ＲＲがＨｉｇｈ側の変速比となる位置まで変位するの
が防止されるので、牽引後の車両発進性を十分に良好と
することができる。
【００５２】また、サーボピストン７８ＦＲにフィード
バック部材としての変速リンク６８側から付勢力Ｆａが
作用していても、第１油室９２ａに配設した第２皿ばね
１０２が、前進牽引時の外力Ｆ1 をも考慮しながら付勢
力Ｆａを打ち消す方向に弾性復元力ＦS2が発生してお
り、他のサーボピストン７８ＦＬ、７８ＲＬ、７８ＲＲ
間との位相のずれを防止しているので、自動変速の同期
くずれを確実に防止することができる。
【００５３】また、本実施形態では、小さな部品で軽量
な第１皿ばね１００、第２皿ばね１０２を使用し、しか
も、この部品を第１及び第２トロイダル変速機構１０、
１１の油室９０ｂ、９４ｂ、９６ｂ、９２ａというトラ
ンスミッションケース１内の限られたスペースに配設し
ているので、装置の小型化を図ることができる。
【００５４】そして、第１皿ばね１００、第２皿ばね１
０２は、大径部であるばね外周縁１００ａ、１０２ａが
シリンダボディ６０の上部油室壁６０ａに対向してお
り、上部油室壁６０ａに面圧を低くしてばね外周縁１０
０ａ、１０２ａが当接するので、摩耗等を極力防止した
第１皿ばね１００、第２皿ばね１０２となり、耐久性を
向上させることができる。
【００５５】また、第１皿ばね１００、第２皿ばね１０
２の小径孔１００ｂ、１０２ｂは、ピストンボディ７８
ａの外周に遊嵌した状態で配置されており、サーボピス
トン７８ＦＲ〜４８ＲＬの軸方向（首振り軸線Ｏ3 方
向）に沿って弾性復元力が確実に発生するので、上述し
た牽引後の車両発進性、自動変速の同期くずれの防止を
高精度に行うことができる。
【００５６】次に、図４に示すものは、上記実施形態で
示した第１皿ばね１００に替えて、第２油室９０ｂにウ
エーブスプリング１０４を配設した状態を示すものであ
る。このウエーブスプリング１０４は、周方向に波形状
が連続している環状のばね部材であり、符号１０４ａで
示すばね外周縁の上部に湾曲した部分がシリンダボディ
６０の上部油室壁６０ａに当接し、ばね外周縁１０４ａ
の下部に湾曲した部分がサーボピストン７８ＦＬの上面
に当接している。そして、このウエーブスプリング１０
４の小径孔には、ピストンボディ７８ａの外周に係合す
るつめ部１０４ｂが突出しており、このつめ部１０４ｂ
がピストンボディ７８ａに係合すると、サーボピストン
７８ＦＬと同軸にウエーブスプリング１０４が配設され
る。そして、このウエーブスプリング１０４は、サーボ
ピストン７８ＦＬの変位を打ち消す方向に弾性復元力Ｆ
S1が発生するようになっている。
【００５７】上記構成のウエーブスプリング１０４を使
用すると、第１皿ばね１００や第２皿ばね１０２を使用
した実施形態と同様の効果を得ることができる。それに
加えて、ウエーブスプリング１０４は、シリンダボディ
６０の上部油室壁６０ａ及びサーボピストン７８ＦＬの
上面に対する接触面積が第１皿ばね１００と比較して大
きくなっているのでさらに面圧が低くなり、大幅に摩耗
等が減少する耐久性が向上した部材とすることができ
る。
【００５８】なお、上記実施形態の第１皿ばね１００、
第２皿ばね１０２或いはウエーブスプリング１０４が弾
性復元力を発生する方向を逆向きに設定すると（例え
ば、第２油室９０ｂに第１皿ばね１００を配設せず、第
１油室９０ａに第１皿ばね１００を配設すると）、車両
を後進方向に牽引したり後進惰行させる場合に、サーボ
ピストン７８ＦＲ、７８ＦＬ、７８ＲＬ、７８ＲＲがＨ
ｉｇｈ側の変速比となる位置まで変位するのを防止して
牽引後の車両発進性を十分に良好とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトロイダル型無段変速機を示す断
面図である。
【図２】回転駆動源に近い位置に配設した第１トロイダ
ル変速機構を示す断面図である。
【図３】回転駆動源から遠い位置に配設した第２トロイ
ダル変速機構を示す断面図である。
【図４】本発明に係るばね部材の他の実施形態を示す要
部断面図である。
【図５】従来のトロイダル型無段変速機を例示する要部
縦断正面図である。
【符号の説明】
１０ 第１トロイダル変速機構 １１ 第２トロイダル変速機構 １７、１９ 入力ディスク １８、２０ 出力ディスク ４４ＦＲ、４４ＦＬ、４４ＲＲ、４４ＲＬ パワーロー
ラ ４６ＦＲ、４６ＦＬ、４６ＲＲ、４６ＲＬ トラニオン ６４ 変速制御弁（制御弁） ６８ 変速リンク（フィードバック部材） ７８ＦＲ、７８ＦＬ、７８ＲＲ、７８ＲＬ サーボピス
トン ７８ａ ピストンボス部（ストローク部） ９０ｂ、９２ａ、９４ｂ、９６ｂ 油室（シリンダ室） １００ 第１皿ばね（ストローク規制部材） １００ａ、１０２ａ、１０４ａ 外周縁 １００ｂ、１０２ｂ、１０４ｂ 小径孔 １０２ 第２皿ばね（ストローク規制部材） １０４ ウエーブスプリング（環状のばね部材、ストロ
ーク規制部材） Ｏ1 人出力ディスクの回転軸線 Ｏ2 パワーローラ回転軸線 Ｏ3 首振り軸線

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動源から回転駆動力が伝達される入力
    ディスクと、この入力ディスクに対向配置した出力ディ
    スクと、これら入力及び出力ディスク間で摩擦係合によ
    り動力伝達を行うパワーローラと、このパワーローラ
    を、パワーローラ回転軸線回りに回転自在に支持し、且
    つ前記パワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線方向
    へストロークさせるトラニオンと、このトラニオンを前
    記首振り軸線方向へストロークさせて前記パワーローラ
    の傾転によりＨｉｇｈ側又はＬｏｗ側の変速比に設定す
    るサーボ機構とを有する車両用トロイダル型無段変速機
    において、 前記出力ディスクから伝達される回転力による前記パワ
    ーローラの前記首振り軸線方向のストロークを規制する
    ストローク規制部材を、前記サーボ機構に設けたことを
    特徴とする車両用トロイダル型無段変速機。
  2. 【請求項２】 前記サーボ機構を、前記トラニオンに対
    して前記首振り軸線方向に連結したストローク部と、こ
    のストローク部に一体に連結したサーボピストンと、前
    記サーボピストンを前記首振り軸線方向に変位可能に収
    容しているシリンダ室と、前記シリンダ室への流体圧制
    御により前記サーボピストンを前記首振り軸線方向に変
    位させる制御弁とを備えた構造とし、前記ストローク規
    制部材を、前記サーボピストンの近くの前記シリンダ室
    内に配設したことを特徴とする請求項１記載の車両用ト
    ロイダル型無段変速機。
  3. 【請求項３】 前記ストローク規制部材は、前記トラニ
    オンの前記首振り軸線方向へのストロークに対抗する弾
    性復元力を発生し、前記サーボピストンと同軸に配設し
    た皿ばねであることを特徴とする請求項２記載の車両用
    トロイダル型無段変速機。
  4. 【請求項４】 前記皿ばねは、大径な円形外周縁が前記
    シリンダ室の内壁に当接し、前記ストローク部に外嵌し
    た小径孔が前記サーボピストンに当接するように配設さ
    れていることを特徴とする請求項３記載の車両用トロイ
    ダル型無段変速機。
  5. 【請求項５】 前記ストローク規制部材は、前記トラニ
    オンの前記首振り軸線方向へのストロークに対抗する弾
    性復元力を発生し、前記サーボピストンと同軸に配設し
    た周方向に波形状が連続している環状のばね部材であ
    り、当該環状のばね部材の外周縁の波形状の頂部が前記
    シリンダ室の内壁及び前記サーボピストンに当接するよ
    うに配置されていることを特徴とする請求項２記載の車
    両用トロイダル型無段変速機。
  6. 【請求項６】 前記パワーローラの変位を前記制御弁に
    フィードバックするフィードバック部材が前記サーボピ
    ストンに係合し、このフィードバック部材から前記サー
    ボピストンに前記首振り軸線方向の係合力が作用してい
    るときに、前記ストローク規制部材は、前記係合力を打
    ち消す方向に力を発生することを特徴とする請求項２乃
    至５の何れかに記載の車両用トロイダル型無段変速機。
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