JPH10299852A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第一、第二の両キャビティ６０、６１部分に
設置したトラニオン６、６の変位量を、弾性変形量の相
違に拘らず互いに等しくする。そして、伝達効率並びに
耐久性の向上を図る。 【構成】 第一、第二の両キャビティ６０、６１部分に
設置したトラニオン６、６を変位させる為の第一、第二
両アクチュエータ６２、６３への圧油の給排を、互いに
独立した第一、第二制御弁６８、６９により行なう。こ
れら第一、第二両制御弁６８、６９は、上記各トラニオ
ン６、６の傾斜角度に応じて、互いに独立した制御モー
タ４１ａ、４１ｂにより駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係るトロイダル型無段
変速機は、比較的出力が大きな自動車用の自動変速機と
して利用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用変速機として、図２〜３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
と同心に配置された出力軸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、前記入力軸１並びに出力軸３に対し
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、両端部外側
面に上記枢軸５、５を設けている。又、上記各トラニオ
ン６、６の中心部には変位軸７、７の基端部を支持し、
上記枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を
揺動させる事により、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
間に挟持している。これら入力側、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、球状凸面に形成された
各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａは、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押圧装置９を設け、この押圧
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、弾性的に押圧している。この押圧装置９
は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器１１
により保持された複数個（例えば４個）のローラ１２、
１２とから構成している。前記カム板１０の片側面（図
２〜３の右側面）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
２〜３の左側面）にも、同様のカム面１４を形成してい
る。そして、前記複数個のローラ１２、１２を、上記入
力軸１の中心に対して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の回転に伴ってカム板１０が回
転すると、カム面１３によって複数個のローラ１２、１
２が、入力側ディスク２外側面のカム面１４に押圧され
る。この結果、上記入力側ディスク２が、前記複数のパ
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、上記複数のパ
ワーローラ８、８を介して上記出力側ディスク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、枢軸５、５を中心として各トラ
ニオン６、６を揺動させ、上記各パワーローラ８、８の
周面８ａ、８ａが図２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、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を揺動させ、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、
８ａが図３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、各変位軸７、７
を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角度を図２と図３
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】更に、図４〜５は、実願昭６３−６９２９
３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４の左端部）外周
面にスプライン係合し、鍔部１７によって上記入力側デ
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、上記
入力軸１５の回転に基づいて上記入力側ディスク２を、
出力側ディスク４に向け押圧しつつ回転させる、ローデ
ィングカム式の押圧装置９を構成している。又、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４の表裏方
向、図５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の回転方向に関して同方向
（図５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、構成各部品の寸法精度や動力伝達時の弾性変形
等に起因して、上記各パワーローラ８、８が上記入力軸
１５の軸方向（図４の左右方向、図５の表裏方向）に変
位する傾向となった場合でも、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
前記各トラニオン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、やはりこのパ
ワーローラ８、８を支承する為のスラスト玉軸受２６、
２６と、次述する外輪２８、２８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
ものである。又、上記スラストニードル軸受２７、２７
は、上記各パワーローラ８、８から上記スラスト玉軸受
２６、２６を構成する外輪２８、２８に加わるスラスト
荷重を支承しつつ、これら各外輪２８、２８及び上記枢
支軸部２２、２２が、上記支持軸部２１、２１を中心に
揺動する事を許容する。

【００１１】更に、上記各トラニオン６、６の一端部
（図５の左端部）にはそれぞれ駆動ロッド２９、２９を
結合し、各駆動ロッド２９、２９の中間部外周面に駆動
ピストン３０、３０を固設している。そして、これら各
駆動ピストン３０、３０を、それぞれ駆動シリンダ３
１、３１内に油密に嵌装している。これら各駆動ピスト
ン３０、３０と駆動シリンダ３１、３１とが、それぞれ
上記各トラニオン６、６を枢軸５、５の軸方向に亙って
変位させる為のアクチュエータを構成する。

【００１２】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の運転時、入力軸１５の回転は押圧装置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。

【００１３】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３０、
３０を互いに逆方向に同じ距離だけ変位させる。これら
各駆動ピストン３０、３０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
５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、８
ａ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２〜３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、４
ａとの当接位置が変化し、上記入力軸１５と出力歯車１
８との間の回転速度比が変化する。

【００１４】又、上記各トラニオン６、６の端部外周面
には、上記枢軸５、５と同心の円弧面３２、３２を形成
している。そして、これら両円弧面３２、３２同士の間
に、図６に示す様なケーブル３３を、たすきがけに掛け
渡している。尚、このケーブル３３の一部で、上記各円
弧面３２、３２に対応する部分には止め具３４、３４を
設け、この止め具３４、３４を上記各円弧面３２、３２
の中間部に形成した凹段部に係合させる事により、これ
らケーブル３３と各円弧面３２、３２とが滑る事を防止
している。この様なケーブル３３は、上記両トラニオン
６、６の傾動（上記各枢軸５、５を中心とする揺動運
動）を互いに同期させる役目を有する。そして、前記駆
動ロッド２９、２９、駆動ピストン３０、３０、駆動シ
リンダ３１、３１等を含んで構成されるアクチュエータ
（油圧駆動装置）の故障時にも、上記両トラニオン６、
６を互いに同期して傾動させる。従って、上記アクチュ
エータの故障時にも、対となる入力側ディスク２と出力
側ディスク４とに挟まれた複数のパワーローラ８、８の
傾斜方向がばらばらになる事がない。この結果、上記各
ディスク２、４の内側面２ａ、４ａと各パワーローラ
８、８の周面８ａ、８ａとの間に過大な摩擦力が作用す
る事がなくなって、トロイダル型無段変速機が致命的な
損傷を受ける事がなくなり、しかも最低限の動力伝達を
確保できる。

【００１５】尚、図２〜３及び図４〜５に示したトロイ
ダル型無段変速機は何れも、互いに対向する入力側ディ
スク２の内側面２ａと出力側ディスク４の内側面４ａと
の間のキャビティ内に２個のパワーローラ８、８を設け
ている。そして、これら２個のパワーローラ８、８を、
上記両ディスク２、４の回転中心に関して直径方向反対
側に配置している。これに対して、互いに対向する入力
側ディスクの内側面と出力側ディスクの内側面との間の
キャビティ内に３個のパワーローラを設ける事により、
これら両ディスク同士の間で大きな動力を伝達自在とす
るトロイダル型無段変速機も、例えば特開平３−７４６
６７号公報に記載されている様に、従来から知られてい
る。

【００１６】図７は、この従来構造を示している。固定
のフレーム３５の円周方向等間隔の３個所位置に、それ
ぞれが１２０度に折れ曲がった支持片３６、３６の中間
部を枢支している。そして、隣り合う支持片３６、３６
同士の間にそれぞれトラニオン６、６を、揺動並びに軸
方向に亙る変位自在に支持している。これら各トラニオ
ン６、６の一端部には駆動ロッド２９、２９の一端を連
結しており、これら各駆動ロッド２９、２９の他端を、
アクチュエータである駆動シリンダ３１、３１の駆動ピ
ストン３０、３０に連結している。これら各駆動シリン
ダ３１、３１は、制御弁３７を介して、油圧源であるポ
ンプ３８の吐出口に通じている。この制御弁３７は、そ
れぞれが軸方向（図７の左右方向）に亙って変位自在な
スリーブ３９とスプール４０とを備える。

【００１７】それぞれが上記各トラニオン６、６に、変
位軸７、７により枢支されたパワーローラ８、８の傾斜
角度を変える場合には、制御モータ４１により上記スリ
ーブ３９を軸方向に変位させる。この結果、上記ポンプ
３８から吐出された圧油が、油圧配管を通じて上記各駆
動シリンダ３１、３１に送り込まれる。そして、この圧
油により、各駆動シリンダ３１、３１に嵌装された駆動
ピストン３０、３０が、入力側ディスク２及び出力側デ
ィスク４（図２〜４参照）の回転方向に関して同方向に
変位する。又、上記各駆動ピストン３０、３０の変位に
伴って上記各駆動シリンダ３１、３１から押し出された
作動油は、やはり上記制御弁３７を含む油圧配管（一部
図示せず）を通じて、油溜４２に戻される。

【００１８】一方、上記圧油の送り込みに伴う駆動ピス
トン３０の変位は、カム４３、リンク４４を介して上記
スプール４０に伝達し、このスプール４０を軸方向に変
位させる。この結果、上記駆動ピストン３０が所定量変
位した状態で、上記制御弁３７の流路が閉じられ、上記
各駆動シリンダ３１、３１への圧油の給排が停止され
る。従って、上記各トラニオン６、６の軸方向に亙る変
位量、延いては上記各パワーローラ８、８の傾斜角度
は、上記制御モータ４１によるスリーブ３９の変位量に
見合っただけのものとなる。尚、上記各パワーローラ
８、８の傾斜角度を所定量だけ変える為の基本的構造
は、図７に示す様な、キャビティ内に３個のパワーロー
ラを設ける構造でも、図２〜５に示す様な２個設ける構
造でも、同様である。

【００１９】又、トロイダル型無段変速機を、より出力
の大きなエンジンを持った自動車用変速機として利用す
る場合に、伝達可能な動力を確保すべく、上記入力側デ
ィスク２及び出力側ディスク４を２個ずつ設け、これら
２個ずつの入力側ディスク２及び出力側ディスク４を、
動力の伝達方向に対し互いに並列に配置する事が、例え
ば特開平４−６９４３９号公報等に記載されている様
に、従来から知られている。図８は、この公報に記載さ
れた構造を示している。

【００２０】この従来構造に於いては、ハウジング４５
の内側に入力軸１５を、回転のみ自在に支持している。
この入力軸１５は、トロイダル型無段変速機に動力を送
り込む為の駆動軸に結合される前半部１５ａと、この前
半部１５ａに対し若干の回転を自在とされた後半部１５
ｂとから成る。このうち、請求項に記載した回転軸に相
当する後半部１５ｂの軸方向（図８の左右方向）両端部
近傍に、請求項に記載した第一、第二ディスクに相当す
る１対の入力側ディスク２、２を、それぞれが請求項に
記載した第一凹面に相当する、それぞれの内側面２ａ、
２ａ同士を互いに対向させた状態で、ボールスプライン
４６、４６を介して支持している。

【００２１】又、一方（図８の右方）の入力側ディスク
２の背面（上記内側面２ａと軸方向反対側の面）と、上
記前半部１５ａの端部に固着したローディングナット７
７との間には座板４７と皿ばね４８、４８とを、互いに
直列に設けている。又、他方（図８の左方）の入力側デ
ィスク２の背面と、押圧装置９を構成するカム板１０の
片面（図８の右側面）内周寄り部分との間には、スラス
トニードル軸受４９と皿ばね４８、４８とを、互いに直
列に設けている。このスラストニードル軸受４９は、カ
ム板１０と他方の入力側ディスク２との相対回転を補償
する。又、上記各皿ばね４８、４８によって上記各入力
側ディスク２、２に、次述する出力側ディスク４、４に
向かう予圧を付与している。

【００２２】前記後半部１５ｂの中間部周囲には、請求
項に記載した第三、第四ディスクに相当する１対の出力
側ディスク４、４を、それぞれが請求項に記載した第二
凹面に相当するそれぞれの内側面４ａ、４ａと、上記各
入力側ディスク４、４の内側面２ａ、２ａとを対向させ
た状態で、この入力軸１５に対する回転を自在に支持し
ている。又、複数のトラニオン６、６に変位軸７（前述
の図２〜５参照）を介して回転自在に支持された複数の
パワーローラ８、８を、上記各入力側、出力側ディスク
２、４の両内側面２ａ、４ａ同士の間に挟持している。
各パワーローラ８、８は、各入力側ディスク２、２と出
力側ディスク４、４との間の変速比を一致させるべく、
同期して傾斜する。

【００２３】又、前記ハウジング４５の内側で上記前半
部１５ａと反対側部分には出力軸５０を、上記入力軸１
５の後半部１５ｂと同心に、且つこの後半部１５ｂとは
独立して回転自在に支持している。そして、この出力軸
５０と上記１対の出力側ディスク４、４との間に回転伝
達手段を設け、両出力側ディスク４、４の回転を前記出
力軸５０に伝達自在としている。

【００２４】上記回転伝達手段を構成すべく、上記ハウ
ジング４５の内側で上記１対の出力側ディスク４、４の
間部分に存在する隔壁５１に設けた通孔５２の内側部分
に円管状のスリーブ５３を、１対の転がり軸受５４、５
４により支持している。上記１対の出力側ディスク４、
４は、このスリーブ５３の両端部にスプライン係合して
いる。又、このスリーブ５３の中間部で上記隔壁５１の
内側部分には、出力歯車１８ａを固設している。更に、
上記各出力側ディスク４、４の一部で上記スリーブ５３
から突出した部分の内周面と前記入力軸１５の外周面と
の間には、それぞれころ軸受５５、５５を設けている。
これら各ころ軸受５５、５５は、これら各出力側ディス
ク４、４と入力軸１５との相対回転並びに軸方向に亙る
相対変位を許容する。

【００２５】一方、上記ハウジング４５の内側には、上
記入力軸１５及び出力軸５０と平行に伝達軸５６を、回
転自在に支持している。そして、この伝達軸５６の一端
（図８の左端）に固定した第一伝達歯車５７と上記出力
歯車１８ａとを直接噛合させ、上記伝達軸５６の他端
（図８の右端）に固定した第二伝達歯車５８と、上記出
力軸５０の端部に固定した第三の伝達歯車５９とを、図
示しないアイドル歯車を介して噛合させている。この様
な回転伝達手段により、上記出力軸５０が、上記１対の
出力側ディスク４、４の回転に伴って、これら出力側デ
ィスク４、４と逆方向に回転する。尚、前記前半部１５
ａと他方（図８の左方）の入力側ディスク２との間に
は、前述の図２〜７に示したトロイダル型無段変速機と
同様に、ローディングカム式の押圧装置９を設けてい
る。尚、この押圧装置９を構成するカム板１０と、前記
後半部１５ｂの前端部外周面に形成した鍔部１７との間
には、スラスト玉軸受７８を設けて、上記押圧装置９の
作動時に、上記カム板１０に作用するスラスト荷重を支
承しつつ、このカム板１０と上記後半部１５ｂとの回転
方向に亙る相対変位を自在としている。

【００２６】上述の様に構成される、図８に示したトロ
イダル型無段変速機の運転時には、入力軸１５の回転に
伴って１対の入力側ディスク２、２が同時に回転し、こ
の回転が１対の出力側ディスク４、４に同時に、且つ、
同一の変速比で伝達され、上述した回転伝達手段により
上記出力軸５０に伝達されて取り出される。この際、回
転力の伝達が、互いに並列な２系統に分けて行なわれる
ので、大きな動力（トルク）を伝達自在となる。又、運
転時には上記押圧装置９の働きにより、上記１対の入力
側ディスク２、２同士の間隔が狭められる傾向となる。
この結果、これら各入力側ディスク２、２の内側面２
ａ、２ａ及び上記各出力側ディスク４、４の内側面４
ａ、４ａと、前記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８
ａとが強く当接し、動力の伝達が効率的に行なわれる。

【００２７】図８に示す様な、回転力の伝達を互いに並
列な２系統に分けて行なう、所謂ダブルキャビティ型の
トロイダル型無段変速機の場合には、各キャビティ内、
即ち一方の入力側ディスク２とこの入力側ディスク２に
対向する出力側ディスク４との間の第一のキャビティ６
０内、並びに他方の入力側ディスク２とこの入力側ディ
スク２に対向する出力側ディスク４との間の第二のキャ
ビティ６１内に設置したトラニオン６、６の傾斜角度を
互いに一致させる事が必要である。上記第一のキャビテ
ィ６０内に設置したトラニオン６の傾斜角度と第二のキ
ャビティ６１内に設置したトラニオン６の傾斜角度とが
異なると、一方又は双方のキャビティ６０、６１内に於
いて、パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと入力側、
出力側各ディスク２、４の内側面２ａ、４ａとの当接部
で滑りが発生する。この様な滑りは、トロイダル型無段
変速機の伝達効率を悪化させるだけでなく、著しい場合
には異常摩耗や焼き付き等の故障の原因となる。

【００２８】これに対して、従来から知られているダブ
ルキャビティ型のトロイダル型無段変速機の場合には、
両方のキャビティ６０、６１内に設置したトラニオン
６、６を枢軸５、５の軸方向に亙って駆動する為の駆動
シリンダ３１、３１（図５）に送り込む油圧を、単一の
制御弁３７（図７）により制御していた。従って、両方
の駆動シリンダ３１、３１に送り込まれる油圧は互いに
等しくなる。又、同一のキャビティ内に設置するトラニ
オン６、６同士を図６に示す様なケーブル３３により連
結して、これら各トラニオン６、６の傾斜角度を機械的
に一致させるだけでなく、異なるキャビティ６０、６１
内のトラニオン６、６同士もケーブルにより連結して、
両キャビティ６０、６１内のトラニオン６、６同士の傾
斜角度を機械的に一致させていた。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】上記第一、第二の各キ
ャビティ６０、６１内に設置したトラニオン６、６を所
定量だけ軸方向に変位させる為に要する力が互いに等し
ければ、上記両キャビティ６０、６１に関する駆動シリ
ンダ３１、３１内に送り込む油圧を互いに等しくして
も、特に問題を生じない。ところが、実際にダブルキャ
ビティ型のトロイダル型無段変速機を構成した場合に
は、各キャビティ６０、６１部分の構成上の相違によ
り、或は加工上不可避な寸法誤差に基づく弾性変形量の
相違等により、各キャビティ６０、６１内に設置したト
ラニオン６、６に同じ力を加えても、これら各トラニオ
ン６、６の枢軸５、５（図２、３、５）の軸方向に亙る
変位量が互いに異なる場合がある。

【００３０】この為、従来のダブルキャビティ型のトロ
イダル型無段変速機の場合には、パワーローラ８、８の
周面８ａ、８ａと入力側、出力側各ディスク２、４の内
側面２ａ、４ａとの当接部での滑りに基づき、トロイダ
ル型無段変速機の伝達効率が悪化したり、異常摩耗や焼
き付き等の故障が発生する可能性を否定できない。本発
明のトロイダル型無段変速機は、この様な効率低下や故
障の原因となる、各キャビティ６０、６１内のトラニオ
ン６、６の変位量の相違が発生する事を防止すべく発明
したものである。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明のトロイダル型無
段変速機は、前述した従来のダブルキャビティ型のトロ
イダル型無段変速機と同様に、回転軸と、第一ディスク
及び第二ディスクと、第三ディスク及び第四ディスク
と、第一トラニオンと、第二トラニオンと、複数のパワ
ーローラと、第一アクチュエータと、第二アクチュエー
タと、動力取り出し手段とを備える。このうちの第一デ
ィスク及び第二ディスクは、それぞれの軸方向片面を断
面形状が円弧形の第一凹面とし、この第一凹面同士を互
いに対向させた状態で上記回転軸の軸方向両端部に、こ
の回転軸と共に回転自在な状態で支持している。又、上
記第三ディスク及び第四ディスクは、それぞれの軸方向
片面を断面形状が円弧形の第二凹面とし、これら各第二
凹面と上記第一凹面とを対向させた状態で上記回転軸の
中間部周囲に、この回転軸に対する回転並びに軸方向に
亙る変位を自在として支持している。又、上記第一トラ
ニオンは、軸方向に関して上記第一ディスクと上記第三
ディスクとの間に配置し、上記回転軸に対し捩れの位置
にある枢軸の軸方向に亙る変位及びこの枢軸を中心とす
る揺動を自在で、上記枢軸の軸方向に亙る変位に伴って
この枢軸を中心として揺動する。又、上記第二トラニオ
ンは、軸方向に関して上記第二ディスクと上記第四ディ
スクとの間に配置し、上記回転軸に対し捩れの位置にあ
る枢軸の軸方向に亙る変位及びこの枢軸を中心とする揺
動を自在で、上記枢軸の軸方向に亙る変位に伴ってこの
枢軸を中心として揺動する。又、上記複数のパワーロー
ラは、周面を回転円弧面状の凸面とし、上記第一、第二
各トラニオンに支持された変位軸に回転自在に支持され
て、上記第一、第三両ディスクに設けた第一、第二両凹
面同士の間又は上記第二、第四両ディスクに設けた第
一、第二両凹面同士の間に挟持されている。又、上記第
一アクチュエータは、圧油の給排に基づいて上記第一ト
ラニオンを上記枢軸の軸方向に変位させ、上記第二アク
チュエータは、圧油の給排に基づいて上記第二トラニオ
ンを上記枢軸の軸方向に変位させる。更に、上記動力取
り出し手段は、上記第三、第四両ディスクの回転を取り
出す為のものである。

【００３２】特に、本発明のトロイダル型無段変速機に
於いては、上記第一アクチュエータに圧油を給排する為
の第一給排流路と、上記第二アクチュエータに圧油を給
排する為、この第一給排流路とは独立して設けられた第
二給排流路とを備える。このうちの第一給排流路の途中
には、上記第一アクチュエータへの圧油の給排を制御す
る為の第一制御弁を、第二給排路の途中には、上記第二
アクチュエータへの圧油の給排を制御する為の第二制御
弁を、それぞれ設けている。これら第一、第二両制御弁
は、互いに独立して制御する。

【００３３】

【作用】上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段
変速機の場合には、第一アクチュエータ内に送り込む油
圧と第二アクチュエータ内に送り込む油圧とを、独立し
て制御できる。この為、各キャビティに設置したトラニ
オンの変位量を、各キャビティ部分の弾性変形し易さに
関係なく、ほぼ同じにできる。従って、各キャビティ部
分の弾性変形し易さに関係なく、各キャビティ部分に設
置したトラニオンの変位量を等しくし、各キャビティに
設置したパワーローラの傾斜角度をほぼ等しくして、伝
達効率の悪化、或は異常摩耗や焼き付き等の故障の発生
を防止できる。

【００３４】

【発明の実施の形態】図１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、ダブルキャビテ
ィ型のトロイダル型無段変速機で、第一、第二の両キャ
ビティ６０、６１部分での変速比を変える為、これら両
キャビティ６０、６１部分に設けたトラニオン６、６を
軸方向に変位させる為の第一、第二両アクチュエータ６
２、６３内に送り込む油圧を制御する為の油圧制御回路
にある。トロイダル型無段変速機の本体部分の構成各部
の具体的な構造及び作用に就いては、図４〜８に示した
従来構造と同様であるから、同等部分に関する図示並び
に説明は省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部
分を中心に説明する。尚、上記第一、第二両アクチュエ
ータ６２、６３は、それぞれ、前述の図５に示した様
に、駆動シリンダ３１の内側に駆動ピストン３０を油密
に嵌装して成る、所謂複動式の油圧シリンダである。

【００３５】圧油源である圧油ポンプ６５の吐出口と上
記第一アクチュエータ６２との間には、この第一アクチ
ュエータ６２に圧油を給排する為の第一給排流路６６を
設けている。又、上記圧油ポンプ６５の吐出口と上記第
二アクチュエータ６３との間には、この第二アクチュエ
ータ６３に圧油を給排する為の第二給排流路６７を設け
ている。この第二給排流路６７と上記第一給排流路６６
とは、互いに独立して設けている。これら第一、第二両
給排流路６６、６７のうち、第一給排流路６６の途中に
は、上記第一アクチュエータ６２への圧油の給排を制御
する為の第一制御弁６８を、直列に設けている。又、上
記第二給排路６７の途中には、上記第二アクチュエータ
６３への圧油の給排を制御する為の第二制御弁６９を、
直列に設けている。

【００３６】これら第一、第二両制御弁６８、６９は、
やはり前述の図７に示した従来構造に組み込んだ制御弁
３７と同様に、スリーブ３９とスプール４０とから成
り、制御モータ４１ａ、４１ｂによりスリーブ３９（又
はスプール４０）を、上記第一、第二各アクチュエータ
６２、６３を構成する駆動ロッド２９、２９によりスプ
ール４０（又はスリーブ３９）を、それぞれ軸方向に変
位させる事により、上記第一、第二各アクチュエータ６
２、６３内に送り込む油圧を制御する。即ち、上記第
一、第二両制御弁６８、６９は、上記制御モータ４１
ａ、４１ｂによるスリーブ３９（又はスプール４０）の
軸方向に亙る変位量に見合う（比例する）量だけ上記第
一、第二各キャビティ６０、６１内のトラニオン６、６
を変位させるべく、上記第一、第二各アクチュエータ６
２、６３内に送り込む油圧を制御する。

【００３７】本例の場合に上記第一、第二両制御弁６
８、６９は、互いに独立した制御モータ４１ａ、４１ｂ
により、互いに独立して制御自在としている。即ち、こ
れら各制御モータ４１ａ、４１ｂの出力軸７０ａ、７０
ｂの先端部を、上記第一、第二両制御弁６８、６９の入
力軸に結合固定している。そして、これら両制御弁６
８、６９は、それぞれの入力軸の回転量（回転角度）に
応じた量（軸方向長さ）だけ上記スリーブ３９（又はス
プール４０）を変位させ、上記各トラニオン６、６を枢
軸５、５（図２、３、５参照）の軸方向に変位させるべ
き量を設定する。

【００３８】又、上記第一、第二両制御弁６８、６９の
出力軸７０ａ、７０ｂの回転量及び回転方向を制御する
為、上記第一、第二各アクチュエータ６２、６３内の油
圧と、上記第一、第二の各キャビティ６０、６１内に設
けたトラニオン６、６の回転角度とを検出自在としてい
る。先ず、上記第一、第二各アクチュエータ６２、６３
内の油圧を検出自在とすべく、油圧センサユニット７１
を設けている。この油圧センサユニット７１は、上記第
一、第二各アクチュエータ６２、６３内の油圧を互いに
独立して検出する為、２個の互いに独立したセンサを内
蔵して成る。この様な油圧センサユニット７０には、第
一油圧導入路７２を介して、上記第一アクチュエータ６
２内の油圧を、更に第二油圧導入路７３を介して上記第
二アクチュエータ６３内の油圧を、それぞれ導入してい
る。尚、上記第一、第二両アクチュエータ６２、６３か
ら上記油圧センサユニット７１を構成する各センサ部分
へは、これら両アクチュエータ６２、６３のうち、互い
に対応する部分、即ち、理論上は同じ油圧であるべき部
分から導入する。

【００３９】更に、上記第一、第二の各キャビティ６
０、６１内に設けたトラニオン６、６の回転角度を検出
する為、角度センサユニット７４を設けている。この角
度センサユニット７４は、上記各トラニオン６、６の端
部に固設した枢軸５、５（図２、３、５参照）にそれぞ
れ設けられ、これら各枢軸５、５の傾斜角度を互いに独
立して検出自在な、エンコーダ等の角度センサを組み合
わせて成る。

【００４０】上述の様な油圧センサユニット７１及び角
度センサユニット７４の検出信号のうち、第一アクチュ
エータ６２内の油圧を表す油圧信号、並びに第一のキャ
ビティ６０内のトラニオン６に固設した枢軸５の傾斜角
度を表す角度信号は、第一制御器７５に入力している。
そして、この第一制御器７５は、上記油圧、角度両信号
に基づいて、前記制御モータ４１ａの回転角度及び回転
方向を制御し、上記第一のキャビティ６０内のトラニオ
ン６の傾斜角度を所望値に規制すべく、前記第一制御弁
６８の開閉状態を制御する。

【００４１】一方、第二アクチュエータ６３内の油圧を
表す油圧信号、並びに第二のキャビティ６１内のトラニ
オン６に固設した枢軸５の傾斜角度を表す角度信号は、
第二制御器７６に入力している。そして、この第二制御
器７６は、上記油圧、角度両信号に基づいて、前記制御
モータ４１ｂの回転角度及び回転方向を制御し、上記第
二のキャビティ６１内のトラニオン６の傾斜角度を所望
値に規制すべく、前記第二制御弁６９の開閉状態を制御
する。尚、上記第一、第二の両キャビティ６０、６１内
のトラニオン６、６の傾斜角度を所望値にフィードバッ
ク制御により調整する為には、上記角度信号があれば足
りる。上記油圧信号は、上記第一、第二両アクチュエー
タ６２、６３に供給する油圧の差が大きくなり過ぎた場
合に、故障と判断する等、フェールセーフを図る為に、
或は上記傾斜角度をフィードフォワード制御により調整
する為に利用する。尚、フィードフォワード制御を行な
った場合に上記角度センサユニット７４の検出信号は、
フェイルセーフ用に使用する。従って、上記油圧センサ
ユニット７１と角度センサユニット７４との一方は、本
発明を実施する場合の必須要件ではない。

【００４２】上述の様に構成する本発明のトロイダル型
無段変速機の場合には、第一アクチュエータ６２内に送
り込む油圧と第二アクチュエータ６３内に送り込む油圧
とを、独立して制御できる。この為、第一、第二の各キ
ャビティ６０、６１部分に設置したトラニオン６、６の
変位量を、上記各キャビティ６０、６１部分の弾性変形
し易さに関係なく、ほぼ同じにできる。即ち、前記各制
御モータ４１ａ、４１ｂへの通電に基づいて前記第一、
第二両制御弁６８、６９のスリーブ３９が、上記第一、
第二の各キャビティ６０、６１部分の弾性変形量を考慮
した、所定長さと同じ長さだけ、軸方向に変位する。そ
して、上記第一、第二の各キャビティ６０、６１内のト
ラニオン６、６が上記スリーブ３９の軸方向に亙る変位
に見合う分だけ変位した状態で、上記第一、第二両制御
弁６８、６９が、上記第一、第二両アクチュエータ６
２、６３内への圧油の給排を停止する。

【００４３】従って、上記各キャビティ６０、６１部分
の弾性変形し易さに関係なく、これら各キャビティ６
０、６１部分に設置したトラニオン６、６の傾斜角度を
等しくし、上記各キャビティ６０、６１に設置したパワ
ーローラ８、８の傾斜角度を等しくして、伝達効率の悪
化、或は異常摩耗や焼き付き等の故障の発生を防止でき
る。尚、従来のダブルキャビティ型トロイダル型無段変
速機では、第一、第二の各キャビティ６０、６１部分に
設置したパワーローラ８、８の傾斜角度を等しくすべ
く、上記両キャビティ６０、６１同士の間にケーブルを
掛け渡していた。本発明の場合には、上述の様に各キャ
ビティ６０、６１に設置したパワーローラ８、８の傾斜
角度をほぼ等しくできるので、上記ケーブルを廃止する
事もできる。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、トロイダル型無段変速機の効率及び信頼性
を向上させて、自動車用自動変速機としてのトロイダル
型無段変速機の実用化に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例を示す模式図。

【図２】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３】同じく最大増速時の状態で示す側面図。

【図４】従来から知られているトロイダル型無段変速機
の具体的構造の第１例を示す断面図。

【図５】図４のＡ−Ａ断面図。

【図６】従来から知られたケーブルの１例を、図５の側
方から見た状態で示す図。

【図７】従来から知られているトロイダル型無段変速機
の具体的構造の第２例を示す部分断面図。

【図８】同第３例を示す部分断面図。

【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 変位軸 ８ パワーローラ ８ａ 周面 ９ 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 １５ａ 前半部 １５ｂ 後半部 １６ ニードル軸受 １７ 鍔部 １８、１８ａ 出力歯車 １９ キー ２０ 支持板 ２１ 支持軸部 ２２ 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 外輪 ２９ 駆動ロッド ３０ 駆動ピストン ３１ 駆動シリンダ ３２ 円弧面 ３３ ケーブル ３４ 止め具 ３５ フレーム ３６ 支持片 ３７ 制御弁 ３８ ポンプ ３９ スリーブ ４０ スプール ４１、４１ａ、４１ｂ 制御モータ ４２ 油溜 ４３ カム ４４ リンク ４５ ハウジング ４６ ボールスプライン ４７ 座板 ４８ 皿ばね ４９ スラストニードル軸受 ５０ 出力軸 ５１ 隔壁 ５２ 通孔 ５３ スリーブ ５４ 転がり軸受 ５５ ころ軸受 ５６ 伝達軸 ５７ 第一の伝達歯車 ５８ 第二の伝達歯車 ５９ 第三の伝達歯車 ６０ 第一のキャビティ ６１ 第二のキャビティ ６２ 第一アクチュエータ ６３ 第二アクチュエータ ６４ クラッチ ６５ 圧油ポンプ ６６ 第一給排流路 ６７ 第二給排流路 ６８ 第一制御弁 ６９ 第二制御弁 ７０ａ、７０ｂ 出力軸 ７１ 油圧センサユニット ７２ 第一油圧導入路 ７３ 第二油圧導入路 ７４ 角度センサユニット ７５ 第一制御器 ７６ 第二制御器 ７７ ローディングナット ７８ スラスト玉軸受

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸と、それぞれの軸方向片面を断面
   形状が円弧形の第一凹面とし、この第一の凹面同士を互
   いに対向させた状態で上記回転軸の軸方向両端部に、こ
   の回転軸と共に回転自在な状態で支持された、第一ディ
   スク及び第二ディスクと、それぞれの軸方向片面を断面
   形状が円弧形の第二凹面とし、これら各第二凹面と上記
   第一凹面とを対向させた状態で上記回転軸の中間部周囲
   に、この回転軸に対する回転並びに軸方向に亙る変位を
   自在として支持した第三ディスク及び第四ディスクと、
   軸方向に関して上記第一ディスクと上記第三ディスクと
   の間に配置し、上記回転軸に対し捩れの位置にある枢軸
   の軸方向に亙る変位及びこの枢軸を中心とする揺動を自
   在で、上記枢軸の軸方向に亙る変位に伴ってこの枢軸を
   中心として揺動する第一トラニオンと、軸方向に関して
   上記第二ディスクと上記第四ディスクとの間に配置し、
   上記回転軸に対し捩れの位置にある枢軸の軸方向に亙る
   変位及びこの枢軸を中心とする揺動を自在で、上記枢軸
   の軸方向に亙る変位に伴ってこの枢軸を中心として揺動
   する第二トラニオンと、周面を回転円弧面状の凸面と
   し、上記第一、第二各トラニオンに支持された変位軸に
   回転自在に支持されて、上記第一、第三両ディスクに設
   けた第一、第二両凹面同士の間又は上記第二、第四両デ
   ィスクに設けた第一、第二両凹面同士の間に挟持された
   複数のパワーローラと、圧油の給排に基づいて上記第一
   トラニオンを上記枢軸の軸方向に変位させる第一アクチ
   ュエータと、圧油の給排に基づいて上記第二トラニオン
   を上記枢軸の軸方向に変位させる第二アクチュエータ
   と、上記第三、第四両ディスクの回転を取り出す為の動
   力取り出し手段とを備えたトロイダル型無段変速機に於
   いて、上記第一アクチュエータに圧油を給排する為の第
   一給排流路と、上記第二アクチュエータに圧油を給排す
   る為、この第一給排流路とは独立して設けられた第二給
   排流路と、上記第一アクチュエータへの圧油の給排を制
   御する為、上記第一給排流路の途中に設けた第一制御弁
   と、上記第二アクチュエータへの圧油の給排を制御する
   為、上記第二給排流路の途中に設けて上記第一制御弁と
   は独立して制御される第二制御弁とを備える事を特徴と
   するトロイダル型無段変速機。