JP2591441Y2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案に係るトロイダル型無段
変速機は、例えば自動車用変速機として利用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用変速機として、図４〜５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。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、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面、或はこのケーシング
内に設けられた支持ブラケットには、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を中心とし
て揺動するトラニオン６、６が設けられている。

【０００３】各トラニオン６、６は、図６〜８に示す様
に、十分な剛性を有する金属材により形成されたもの
で、両端部外側面に前記枢軸５、５を設けている。又、
各トラニオン６、６の中心部に形成した円孔７には変位
軸８（図４〜５）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を揺動させる事により、各変
位軸８の傾斜角度の調節を自在としている。

【０００４】各トラニオン６、６に支持された変位軸
８、８の周囲には、それぞれパワーローラ９、９が回転
自在に支持されている。そして、各パワーローラ９、９
を、前記入力側、出力側両ディスク２、４の間に挟持し
ている。

【０００５】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、それぞれ断面が、上記枢
軸５を中心とする円弧形の凹面をなしている。そして、
球面状の凸面に形成された各パワーローラ９、９の周面
９ａ、９ａは、前記内側面２ａ、４ａに当接させてい
る。

【０００６】前記入力軸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加圧装置１０を設け、この加
圧装置１０によって、前記入力側ディスク２を出力側デ
ィスク４に向け弾性的に押圧している。この加圧装置１
０は、入力軸１と共に回転するカム板１１と、保持器１
２により保持された複数個（例えば４個）のローラ１
３、１３とから構成されている。前記カム板１１の片側
面（図４〜５の右側面）には、円周方向に亙る凹凸面で
あるカム面１４を形成し、又、前記入力側ディスク２の
外側面（図４〜５の左側面）にも、同様のカム面１５を
形成している。そして、前記複数個のローラ１３、１３
を、前記入力軸１の中心に対して放射方向の軸を中心
に、回転自在に設けている。

【０００７】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の使用時、入力軸１の回転に伴なってカム板１１が
回転すると、カム面１４によって複数個のローラ１３、
１３が、入力側ディスク２外側面のカム面１５に押圧さ
れる。この結果、前記入力側ディスク２が、前記複数の
パワーローラ９、９に押圧されると同時に、前記１対の
カム面１４、１５と複数個のローラ１３、１３との噛合
に基づいて、前記入力側ディスク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９、９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。

【０００８】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、図４に示す様に枢軸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９、９の周
面９ａ、９ａが、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８、８を傾斜
させる。

【０００９】反対に、増速を行なう場合には、前記トラ
ニオン６、６を図５に示す様に揺動させ、各パワーロー
ラ９、９の周面９ａ、９ａが、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
８、８を傾斜させる。各変位軸８、８の傾斜角度を、図
４と図５との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間
で、中間の変速比を得る事が出来る。

【００１０】図９は変速時に前記各トラニオン６、６
を、枢軸５、５を中心に傾斜させる為の機構として、米
国特許第４９２８５４２号明細書に記載されたものを示
している。前記枢軸５、５はニードル軸受１６、１６に
よりハウジング１７に対して、回転及び軸方向に亙る若
干の変位を自在に支持されている。変速時には前記ハウ
ジング１７に支持された油圧シリンダ１８内に圧油を送
り込み、前記トラニオン６を軸方向に変位させる。この
変位に基づいて、前記パワーローラ９の外周面９ａと入
力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａ（図
４〜５）との接触位置関係が変化し、前記トラニオン６
が前記枢軸５、５を中心として、何れかの方向に揺動す
る。

【００１１】尚、前記パワーローラ９の外周面の最大径
部分には円筒面部１９を形成している。又、前記変位軸
８に対してパワーローラ９を枢支する為の外輪２０の外
周縁、並びに玉２１、２１を保持している保持器２２の
外周縁は、前記パワーローラ９の外周面９ａを延長する
事により得られる球面よりも内方に位置させて、各部材
２０、２２の外周縁が、入力側、出力側両ディスク２、
４の内側面２ａ、４ａに接触しない様にしている。

【００１２】又、前記トラニオン６と前記ハウジング１
７等の固定の部分との間には、特開昭５７−４７０６０
号公報に記載されている様に、前記トラニオン６の傾斜
角度を一定範囲に制限する為の機構を付設している。こ
の傾斜角度制限機構は、例えば図１０に示す様に、前記
ハウジング１７の一部で、前記トラニオン６の端部片面
に対向する位置に、その先端縁を山形としたストッパ３
１を固定し、このストッパ３１の先端縁と前記トラニオ
ン６の端部片面とを対向させて成る。

【００１３】この状態でトラニオン６は、前記端部片面
とストッパ３１の先端縁とが衝合しない範囲で揺動自在
となる。従って、前記先端縁の傾斜角度を適当に定めれ
ば、前記変位軸８が変位し過ぎて、前記各パワーローラ
９の周面９ａ、９ａと入力側、出力側各凹面２ａ、４ａ
とが外れる事が防止される。

【００１４】

【先考案の説明】ところで、上述の様に構成され作用
し、更に実際の変速機等に組み込んで使用されるトロイ
ダル型無段変速機の軽量化と性能の向上とが望まれてい
る。一方、前記各パワーローラ９、９を揺動自在に支持
する為のトラニオン６、６は、重量が嵩む為、トラニオ
ン６、６の存在が、トロイダル型無段変速機の軽量化を
図る上でのネックになっていた。

【００１５】この様な事情に鑑みて本出願人は先に、図
１１〜１３に示す様なトラニオンを組み込んだトロイダ
ル型無段変速機に関する出願（実願平４−５７８６５
号）を行なった。鋼等、十分な剛性を有する材料により
造られたトラニオン２７は、本体部分２８と、この本体
部分２８の両端部から同一方向に向け突出する１対の板
部２５、２５とから成る基部２６を有する。又、前記ト
ラニオン２７は、互いに反対方向に向いた各板部２５、
２５の外側面から突出した、１対の枢軸５、５を備えて
いる。

【００１６】前記本体部分２８並びに１対の板部２５、
２５は、第一の中心軸ａを有する円柱状の素材の一部を
削設する事により構成されている。即ち、素材の中間部
を削設する事により、変位軸を設ける片面を構成する凹
部２４を設けると共に、この凹部２４の中間部に、円孔
２９を穿設している。この円孔２９には、パワーローラ
支持用の変位軸の基端部を内嵌固定する。又、前記素材
の両端部で、前記凹部２４から外れた部分が、前記円孔
２９を備えた本体部分２８に対し折れ曲がった板部２
５、２５となっている。更に図示の例では、前記素材の
他面にもフライス加工等を施して、前記凹部２４と平行
な平坦面３０としている。

【００１７】前記１対の板部２５、２５の外側面には、
それぞれ枢軸５、５を突設している。前記各板部２５、
２５と一体に形成された各枢軸５、５はそれぞれ、前記
第一の中心軸ａと平行で、且つこの第一の中心軸ａより
も前記変位軸８の突出方向（図１１〜１３の下方向）に
偏心した、第二の中心軸ｂを有する円柱状に形成されて
いる。

【００１８】上述の様に構成されるトラニオン２７を組
み込んだ先考案に係るトロイダル型無段変速機により、
入力軸１と出力軸３（図４〜５参照）との間で変速比を
自在に変える際の作用自体は、前述した従来のトロイダ
ル型無段変速機の場合と同様である。

【００１９】特に、先考案に係るトロイダル型無段変速
機の場合、トラニオン２７の剛性を確保しつつ、このト
ラニオン２７の軽量化を図れる。即ち、それぞれの外側
面に前記各枢軸５、５を突設した板部２５、２５は、各
枢軸５、５を設けた先端部に向けて次第に幅寸法は小さ
くなっている為、剛性確保の面から無駄になる部分（前
記図６の斜格子部分）が殆ど存在しない。

【００２０】又、前記本体部分２８の直径ｄを、前記従
来構造に於ける本体部分２３の直径Ｄ（図６参照）より
小さくしても、本体部分２８の厚さ寸法Ｔを十分に確保
出来る。従って、この本体部分２８の断面積を減少させ
て、前記板部２５、２５並びに本体部分２８の重量も低
減させる事が出来る。しかも、本体部分２３と枢軸５、
５とを形成するのに、前記図６〜８に示した従来構造に
比べても、面倒な加工を行なう必要がない。この為、軽
量なトロイダル型無段変速機を安価に得られる。

【００２１】

【考案が解決しようとする課題】本考案のトロイダル型
無段変速機は、上述した先考案の効果をそのままにし
て、トラニオンの傾斜角度を制限出来る様にするもので
ある。

【００２２】先考案に係るトロイダル型無段変速機に組
み込むトラニオン２７の両端部に形成された板部２５の
外周縁は、図１１、１３に示す様に円弧形である。この
為、この板部２５の外周縁と図１０に示した様なストッ
パ３１とを衝合させる事が難しく、そのままではトラニ
オン２７の傾斜角度を制限する事が出来ない。

【００２３】本考案のトロイダル型無段変速機は、上述
の様な事情に鑑みて考案されたものである。

【００２４】

【課題を解決する為の手段】本考案のトロイダル型無段
変速機は何れも、前述した従来のトロイダル型無段変速
機と同様に、入力側ディスクと、この入力側ディスクと
同心に配置され、且つこの入力側ディスクに対する回転
自在に支持された出力側ディスクと、入力側、出力側両
ディスクの中心軸に対し捻れの位置にある、互いに同心
の１対の枢軸を中心として揺動するトラニオンと、この
トラニオンに支持された変位軸と、この変位軸に回転自
在に支持され、入力側、出力側両ディスクの間に挟持さ
れたパワーローラとを備え、入力側、出力側両ディスク
の互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹
面とし、パワーローラの周面を球面状の凸面として、こ
の周面と前記内側面とを当接させて成る。そして、前記
トラニオンは、片面中間部に前記変位軸の基端部を結合
支持する本体部分、及び、この本体部分の両端部から同
一方向に向け突出し、前記本体部分から離れた縁を先端
縁とした１対の板部を有する基部と、互いに反対方向に
向いた各板部の外側面から突出した、前記１対の枢軸と
を備えている。

【００２５】又、本考案のトロイダル型無段変速機に於
いては、前述した先考案に係るトロイダル型無段変速機
と同様に、前記本体部分は第一の中心軸を有する円筒面
とこの円筒面の端部同士を連続させる前記片面とを有
し、この片面の中間部に前記変位軸の基端部を結合支持
自在としたものであり、前記１対の枢軸は、前記第一の
中心軸と平行で、且つこの第一の中心軸よりも前記変位
軸の突出方向に偏心した、第二の中心軸を有する円柱状
である。

【００２６】特に、請求項１に記載したトロイダル型無
段変速機に於いては、前記１対の板部の内の少なくとも
一方の板部の前記先端縁に、前記片面に対し互いに逆方
向に傾斜してこの先端縁を山形に突出させる、１対の傾
斜縁を形成し、この１対の傾斜縁と、固定のストッパの
先端縁との衝合により、前記トラニオンの傾斜角度を一
定範囲内に制限した事を特徴としている。

【００２７】更に、請求項２に記載したトロイダル型無
段変速機に於いては、前記１対の板部の内の少なくとも
一方の板部の前記先端縁に、前記円筒面を延長した部分
よりも直径方向外方に突出する突出縁を形成し、この突
出縁と、固定のストッパの先端縁との衝合により、前記
トラニオンの傾斜角度を一定範囲内に制限した事を特徴
としている。

【００２８】

【作用】上述の様に構成される本考案のトロイダル型無
段変速機が、入力側ディスクと出力側ディスクとの間で
回転力の伝達を行なう際の作用は、前述した従来のトロ
イダル型無段変速機の場合と同様である。

【００２９】又、トラニオンの軽量化により、トロイダ
ル型無段変速機の軽量化を図れる事は、やはり前述し
た、先考案に係るトロイダル型無段変速機の場合と同様
である。

【００３０】特に、本考案のトロイダル型無段変速機の
場合、トラニオンに設けた板部とストッパとを確実に衝
合させる事で、前記トラニオンの傾斜角度を確実に制限
する事が出来る。

【００３１】

【実施例】図１は、請求項１に対応する、本考案の第一
実施例を示している。尚、本考案の特徴は、トラニオン
３２の板部３３並びにストッパ３４の形状を工夫する事
により、このトラニオン３２の傾斜角度を制限自在とし
た点に特徴がある。トロイダル型無段変速機の基本的構
造部分の構成及び作用は、前述した従来構造と同様であ
り、トラニオン３２の基本的形状は、やはり前述した先
考案に係るトロイダル型無段変速機と同様である為、図
示並びに重複する説明を省略し、以下、本考案の特徴部
分に就いて説明する。

【００３２】トラニオン３２の端部に設けられた板部３
３先端縁は山形に形成して、この先端縁に、パワーロー
ラ９を枢支する変位軸８（図４〜５）の基端部を固定す
る片面３５に対し互いに逆方向に傾斜した、１対の傾斜
縁３６ａ、３６ｂを形成している。一方、ハウジング等
に固定されたストッパ３４の先端縁３７で、前記板部３
３の先端縁に対向する部分は、直線状に形成している。

【００３３】入力側ディスク２と出力側ディスク４との
間での変速比を変えるべく、前記トラニオン３２を傾斜
させた場合、傾斜角度が大きくなると、前記１対の傾斜
縁３６ａ、３６ｂの内の何れかの傾斜縁３６ａ（３６
ｂ）が、前記先端縁３７と衝合して、前記トラニオン３
２がそれ以上傾斜するのを阻止する。従って、このトラ
ニオン３２が揺動可能な角度は、前記１対の傾斜縁３６
ａ、３６ｂ同士が交差する角度の補角に制限される。

【００３４】次に、図２は、やはり請求項１に対応す
る、本考案の第二実施例を示している。本実施例の場
合、ストッパ３４の先端縁３７ａを、この先端縁３７ａ
の中央に寄る程トラニオン３２に近付く方向に、僅かに
傾斜させる事により、この先端縁３７ａの形状を山形と
している。

【００３５】前記先端縁３７ａをこの様に山形に形成す
る事により、この先端縁３７ａと前記傾斜縁３６ａ、３
６ｂとの衝合時に、この傾斜縁３６ａ、３６ａが先端縁
３７ａに食い込みにくくなる。従って、前記トラニオン
３２が大きく揺動して、何れかの傾斜縁３６ａ（３６
ｂ）と先端縁３７ａとを衝合させた後、このトラニオン
３２を中立位置に向けて揺動させる際に要する力が徒に
大きくなる事を防止出来る。

【００３６】次に、図３は、請求項２に対応する、本考
案の第三実施例を示している。トラニオン３２の端部に
設けられた板部３３の先端縁には、前記トラニオン３２
の外周面をなす円筒面３８を延長した部分（図３の鎖線
部分）よりも直径方向外方に突出する、突出縁３９、３
９を形成している。一方、ハウジング等に固定されたス
トッパ３１の先端縁３１ａは、前記図１０に示した従来
構造の場合と同様に、中央部がトラニオン３２に向けて
突出した、山形に形成している。そして、前記突出縁３
９、３９とストッパ３１の先端縁３１ａとの衝合によ
り、前記トラニオン３２の傾斜角度を一定範囲内、即
ち、前記先端縁３１ａの交差角度の補角に制限してい
る。

【００３７】

【考案の効果】本考案のトロイダル型無段変速機は、以
上に述べた通り構成され作用する為、前述した先考案に
係るトロイダル型無段変速機と同様に、トラニオンを十
分な強度を保持したまま軽量化して、トロイダル型無段
変速機の軽量化と性能の向上とを図れるだけでなく、ト
ラニオンの傾斜角度を確実に制限出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を示す、部分側面図。

【図２】同第二実施例を示す部分側面図。

【図３】同第三実施例を示す部分側面図。

【図４】本考案の対象とな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５】同じく最大増速時の状態を示す側面図。

【図６】従来使用されていたトラニオンの端面図。

【図７】同じく側面図。

【図８】同じく部分斜視図。

【図９】従来構造の別例を示す断面図。

【図１０】従来構造に於けるトラニオンの傾斜角度制限
装置を示す部分拡大側面図。

【図１１】先考案を示す、トラニオンの端面図。

【図１２】同じく側面図。

【図１３】同じく部分斜視図。

【符号の説明】

１ 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 円孔 ８ 変位軸 ９ パワーローラ ９ａ 周面 １０ 加圧装置 １１ カム板 １２ 保持器 １３ ローラ １４ カム面 １５ カム面 １６ ニードル軸受 １７ ハウジング １８ 油圧シリンダ １９ 円筒面部 ２０ 外輪 ２１ 玉 ２２ 保持器 ２３ 本体部分 ２４ 凹部 ２５ 板部 ２６ 基部 ２７ トラニオン ２８ 本体部分 ２９ 円孔 ３０ 平坦面 ３１ ストッパ ３１ａ 先端縁 ３２ トラニオン ３３ 板部 ３４ ストッパ ３５ 片面 ３６ａ、３６ｂ 傾斜縁 ３７、３７ａ 先端縁 ３８ 円筒面 ３９ 突出縁

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力側ディスクと、この入力側ディスク
   と同心に配置され、且つこの入力側ディスクに対する回
   転自在に支持された出力側ディスクと、入力側、出力側
   両ディスクの中心軸に対し捻れの位置にある、互いに同
   心の１対の枢軸を中心として揺動するトラニオンと、こ
   のトラニオンに支持された変位軸と、この変位軸に回転
   自在に支持され、入力側、出力側両ディスクの間に挟持
   されたパワーローラとを備え、入力側、出力側両ディス
   クの互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の
   凹面とし、パワーローラの周面を球面状の凸面として、
   この周面と前記内側面とを当接させて成り、前記トラニ
   オンは、片面中間部に前記変位軸の基端部を結合支持す
   る本体部分、及び、この本体部分の両端部から同一方向
   に向け突出し、前記本体部分から離れた縁を先端縁とし
   た１対の板部を有する基部と、互いに反対方向に向いた
   各板部の外側面から突出した、前記１対の枢軸とを備え
   ているトロイダル型無段変速機に於いて、前記本体部分
   は第一の中心軸を有する円筒面とこの円筒面の端部同士
   を連続させる前記片面とを有し、この片面の中間部に前
   記変位軸の基端部を結合支持自在としたものであり、前
   記１対の枢軸は、前記第一の中心軸と平行で、且つこの
   第一の中心軸よりも前記変位軸の突出方向に偏心した、
   第二の中心軸を有する円柱状であり、前記１対の板部の
   内の少なくとも一方の板部の前記先端縁に、前記片面に
   対し互いに逆方向に傾斜してこの先端縁を山形に突出さ
   せる、１対の傾斜縁を形成し、この１対の傾斜縁と、固
   定のストッパの先端縁との衝合により、前記トラニオン
   の傾斜角度を一定範囲内に制限した事を特徴とするトロ
   イダル型無段変速機。
2. 【請求項２】 入力側ディスクと、この入力側ディスク
   と同心に配置され、且つこの入力側ディスクに対する回
   転自在に支持された出力側ディスクと、入力側、出力側
   両ディスクの中心軸に対し捻れの位置にある、互いに同
   心の１対の枢軸を中心として揺動するトラニオンと、こ
   のトラニオンに支持された変位軸と、この変位軸に回転
   自在に支持され、入力側、出力側両ディスクの間に挟持
   されたパワーローラとを備え、入力側、出力側両ディス
   クの互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の
   凹面とし、パワーローラの周面を球面状の凸面として、
   この周面と前記内側面とを当接させて成り、前記トラニ
   オンは、片面中間部に前記変位軸の基端部を結合支持す
   る本体部分、及び、この本体部分の両端部から同一方向
   に向け突出し、前記本体部分から離れた縁を先端縁とし
   た１対の板部を有する基部と、互いに反対方向に向いた
   各板部の外側面から突出した、前記１対の枢軸とを備え
   ているトロイダル型無段変速機に於いて、前記本体部分
   は第一の中心軸を有する円筒面とこの円筒面の端部同士
   を連続させる前記片面とを有し、この片面の中間部に前
   記変位軸の基端部を結合支持自在としたものであり、前
   記１対の枢軸は、前記第一の中心軸と平行で、且つこの
   第一の中心軸よりも前記変位軸の突出方向に偏心した、
   第二の中心軸を有する円柱状であり、前記１対の板部の
   内の少なくとも一方の板部の前記先端縁に、前記円筒面
   を延長した部分よりも直径方向外方に突出する突出縁を
   形成し、この突出縁と、固定のストッパの先端縁との衝
   合により、前記トラニオンの傾斜角度を一定範囲内に制
   限した事を特徴とするトロイダル型無段変速機。