トロイダル型無段変速機
【課題】加工コストの低減及び小型・軽量化を図り易い構造を実現する。
【解決手段】
複数個のパワーローラ１２ｃ、１２ｃ同士の傾転角を機械的に同期させる為の同期機構を構成する、複数個のプーリ６１のうち、何れかのプーリ６１を、プーリとプリセスカムとを一体若しくは一体的に組み合わせたプリセスカム付プーリ６２とする。そして、このプリセスカム付プーリ６２及び残りのプーリ６１を、トラニオン１７ｄ、１７ｄに一体、若しくは一体的に設けられたロッド４９ａ、４９ａに対し、軸方向及び回転方向に関して、これら各ロッド４９ａ、４９ａと同期して変位可能に固定する。
【解決手段】
複数個のパワーローラ１２ｃ、１２ｃ同士の傾転角を機械的に同期させる為の同期機構を構成する、複数個のプーリ６１のうち、何れかのプーリ６１を、プーリとプリセスカムとを一体若しくは一体的に組み合わせたプリセスカム付プーリ６２とする。そして、このプリセスカム付プーリ６２及び残りのプーリ６１を、トラニオン１７ｄ、１７ｄに一体、若しくは一体的に設けられたロッド４９ａ、４９ａに対し、軸方向及び回転方向に関して、これら各ロッド４９ａ、４９ａと同期して変位可能に固定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用自動変速装置として、或はポンプ等の各種産業機械の運転速度を調節する為の変速装置として利用するトロイダル型無段変速機の改良に関する。具体的には、トロイダル型無段変速機の変速比を制御する為のプリセスカム、及び、動力伝達の為のパワーローラの傾転角を機械的に同期させる為のプーリの構造を工夫する事により、加工コストの低減及び小型・軽量化を図り易い構造を実現するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用自動変速装置として使用可能なトロイダル型無段変速機が、例えば特許文献１〜３に記載される等により従来から広く知られている。又、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせて無段変速装置を構成する事も、特許文献４〜６に記載される等により、従来から広く知られている。この様な無段変速装置の構造及び作用に就いて、前記特許文献６の記載を基にして、図５〜６により説明する。この無段変速装置は、トロイダル型無段変速機１と、遊星歯車式変速機２とを組み合わせて成り、入力部材である入力軸３と、出力部材である出力軸４とを有する。これら入力軸３と出力軸４との間には、前記トロイダル型無段変速機１の入力回転軸５と伝達軸６とを、これら両軸３、４と同心に設けている。そして、前記遊星歯車式変速機２のうちの前段ユニット７と中段ユニット８とを前記入力回転軸５と前記伝達軸６との間に掛け渡す状態で、後段ユニット９をこの伝達軸６と前記出力軸４との間に掛け渡す状態で、それぞれ設けている。
【０００３】
又、前記トロイダル型無段変速機１は、１対の入力ディスク１０ａ、１０ｂと、一体型の出力ディスク１１と、複数のパワーローラ１２ａ、１２ｂとを備える。このうちの両入力ディスク１０ａ、１０ｂは、前記入力回転軸５を介して互いに同心に、且つ、同期した回転を自在として結合されている。又、前記出力ディスク１１は、前記両入力ディスク１０ａ、１０ｂ同士の間に、これら両入力ディスク１０ａ、１０ｂと同心に、且つ、これら両入力ディスク１０ａ、１０ｂに対する相対回転を可能として支持されている。更に、前記各パワーローラ１２ａ、１２ｂは、前記出力ディスク１１の軸方向両側面と前記両入力ディスク１０ａ、１０ｂの軸方向片側面との間に、それぞれ複数個ずつ（図示の例の場合は２個ずつ、合計４個）挟持されている。そして、前記両入力ディスク１０ａ、１０ｂの回転に伴って回転しつつ、これら両入力ディスク１０ａ、１０ｂと前記出力ディスク１１との間で動力を伝達する。
【０００４】
又、前記出力ディスク１１はその軸方向両端部を、ケーシング１３内に、それぞれ１対ずつの支柱１４、１４と、スラストアンギュラ玉軸受である転がり軸受１５、１５とにより、回転自在に支持している。又、前記両支柱１４、１４の両端部近傍に、それぞれ支持板１６、１６を支持している。そして、これら両支持板１６、１６同士の間に複数のトラニオン１７ａ、１７ｂを、それぞれの両端部に互いに同心に設けた枢軸１８、１８を中心とする揺動及び軸方向（図５〜６の上下方向）の変位を可能に支持している。又、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂの内側面（互いに対向する面）に前記各パワーローラ１２ａ、１２ｂを、それぞれ支持軸１９、１９並びに複数組の転がり軸受を介して、回転並びに前記入力回転軸５の軸方向に関する若干の変位を自在に支持している。そして、前記各パワーローラ１２ａ、１２ｂの周面と、前記両入力ディスク１０ａ、１０ｂの軸方向片側面及び前記出力ディスク１１の軸方向両側面とを転がり接触させている。これら各面同士の転がり接触部が、トラクションオイルを介して動力を伝達する、トラクション部となる。
【０００５】
又、前記入力回転軸５の基端部（図５の左端部）を図示しないエンジンのクランクシャフトに、前記入力軸３を介して結合し、このクランクシャフトにより前記入力回転軸５を回転駆動する様にしている。又、前記入力回転軸５の基端部と、前記エンジンに近い側（図５の左側）の入力ディスク１０ａとの間に、油圧式の押圧装置２０を設け、前記各トラクション部に、適正な面圧を付与できる様にしている。又、前記出力ディスク１１の中心部に、中空回転軸２１の基端部（図５の左端部）をスプライン係合させている。そして、この中空回転軸２１を、前記エンジンから遠い側（図５の右側）の入力ディスク１０ｂの内側に挿通して、前記出力ディスク１１の回転力を取り出し可能としている。更に、前記中空回転軸２１の先端部（図５の右端部）で前記入力ディスク１０ｂの外側面から突出した部分に、前記遊星歯車式変速機２の前段ユニット７を構成する為の、太陽歯車２２を固設している。
【０００６】
一方、前記入力回転軸５の先端部（図５の右端部）で前記中空回転軸２１から突出した部分と前記入力ディスク１０ｂとの間に、キャリア２３を掛け渡す様に設けて、この入力ディスク１０ｂと前記入力回転軸５とが、互いに同期して回転する様にしている。そして、前記キャリア２３の軸方向両側面の円周方向等間隔位置（一般的には３〜４個所位置）に、それぞれがダブルピニオン型であって前記遊星歯車式変速機２の前段ユニット７及び前記中段ユニット８を構成する遊星歯車２４〜２６を、回転自在に支持している。更に、前記キャリア２３の片半部（図５の右半部）周囲にリング歯車２７を、回転自在に支持している。又、前記伝達軸６の基端部（図５の左端部）に固設した第二太陽歯車２８を、前記リング歯車２７の内径側に配置している。
【０００７】
又、前記後段ユニット９を構成する為の第二キャリア２９を、前記出力軸４の基端部（図５の左端部）に結合固定している。そして、この第二キャリア２９と前記リング歯車２７とを、低速用クラッチ３０を介して結合している。又、前記伝達軸６の先端寄り（図６の右端寄り）部分に第三太陽歯車３１を固設している。又、この第三太陽歯車３１の周囲に、第二リング歯車３２を配置し、この第二リング歯車３２と前記ケーシング１３等の固定の部分との間に、高速用クラッチ３３を設けている。更に、前記第二リング歯車３２と前記第三太陽歯車３１との間に配置した複数組の遊星歯車３４、３５を、前記第二キャリア２９に回転自在に支持している。
【０００８】
上述の様に構成する無段変速装置の場合、前記入力回転軸５から１対の入力ディスク１０ａ、１０ｂ、各パワーローラ１２ａ、１２ｂを介して一体型の出力ディスク１１に伝わった動力は、前記中空回転軸２１を通じて取り出される。そして、前記低速用クラッチ３０を接続し、前記高速用クラッチ３３の接続を断った、所謂低速モードの状態では、前記トロイダル型無段変速機１の変速比を調節する事により、前記入力回転軸５の回転速度を一定にしたまま、前記出力軸４の回転速度を、所謂ギヤードニュートラル（Ｇ／Ｎ）と呼ばれる停止状態（速度比無限大の状態）を挟んで正転、逆転に変換自在となる。一方、前記高速用クラッチ３３を接続し、前記低速用クラッチ３０の接続を断った、所謂高速モードの状態では、前記トロイダル型無段変速機１の変速比を増速側に変化させる程、無段変速装置全体としての速度比も増速側に変化する。この状態で図５〜６に示した無段変速装置は、前記入力軸３から前記出力軸４に伝達する動力の一部を、前記入力側回転軸５を介して前記トロイダル型無段変速機１をバイパスさせる、所謂パワースプリット状態となる。このパワースプリット状態では、前記トロイダル型無段変速機１を通過するトルクを低減できる為、このトロイダル型無段変速機１の耐久性向上と、無段変速装置全体としての伝達効率の向上とを図れる。前記低速、高速両モードでの、前記トロイダル型無段変速機１の変速比と前記無段変速装置の速度比との関係、各モード状態でこのトロイダル型無段変速機１を通過するトルクの方向及び大きさ等に就いては、特許文献５、７、９等に記載されて従来から広く知られている為、図示並びに詳しい説明は省略する。
【０００９】
上述の様な無段変速装置に組み込まれたトロイダル型無段変速機１の変速比の調節は、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂを、前記ケーシング１３内の下部に固定されたシリンダボディー３６内に設けた複数の油圧式のアクチュエータ３７、３７により、前記各枢軸１８、１８の軸方向に変位させる事により行う。前記各トラニオン１７ａ、１７ｂをこれら各枢軸１８、１８の軸方向に変位させると、これら各トラニオン１７ａ、１７ｂに支持された前記各パワーローラ１２ａ、１２ｂの周面と、前記各ディスク１０ａ、１０ｂ、１１の軸方向側面との転がり接触部（トラクション部）に作用する接線方向の力の向きが、前記各枢軸１８、１８の軸方向に対し変化する。具体的には、各トラクション部が中立位置（各トラクション部の中心が、前記各ディスク１０ａ、１０ｂ、１１の中心軸を含み、前記各枢軸１８、１８の中心軸同士を結ぶ仮想直線に対し直交する仮想平面上に存在する状態）からずれると、ずれの方向に応じ、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂに、前記各枢軸１８、１８を中心として、減速側又は増速側に揺動させる方向の力が加わる。そして、前記各トラクション部の位置が、前記各ディスク１０ａ、１０ｂ、１１の径方向に関して変化し、前記変速比が変化する。この変速比が所望の値になった状態で、前記各トラクション部を前記中立位置に戻せば、前記トロイダル型無段変速機１の変速比を、前記所望の値に保持できる。
【００１０】
上述の様に、前記トロイダル型無段変速機１の変速比を所望の値に調節し、調節後の値に保持する為の機構に就いて、特許文献８の記載に基づいて説明する。この機構は、図７に示す様に、変速比制御弁３８と、ステッピングモータ３９と、プリセスカム４０とにより構成している。このうちの変速比制御弁３８は、スプール４１とスリーブ４２とを、軸方向の相対変位を可能に組み合わせたもので、これらスプール４１とスリーブ４２との相対変位に基づき、油圧源４３と、前記アクチュエータ３７の油圧室４４ａ、４４ｂとの給排状態を切り換える。又、前記スプール４１とスリーブ４２とは、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂのうちの何れか１個のトラニオン１７ａの動きと前記ステッピングモータ３９とにより、相対変位させる様にしている。又、前記プリセスカム４０は、各トラニオン１７ａの下端部から連続して、前記各アクチュエータ３７、３７のピストン４８、４８に連結したロッド４９、４９のうちの何れか１個（図６の左側）のトラニオン１７ａの先端部（図６の下端部）に固定している。そして、この何れか１個のトラニオン１７ａの動き、即ち、前記枢軸１８の軸方向の変位及びこの枢軸１８を中心とする揺動変位を、前記プリセスカム４０及びリンク腕４５を介して前記スプール４１に伝達してこのスプール４１を軸方向に変位させ、前記ステッピングモータ３９により前記スリーブ４２を軸方向に変位させる様にしている。
【００１１】
前記トロイダル型無段変速機１の変速比を調節する際には、前記ステッピングモータ３９により前記スリーブ４２を所定位置にまで変位させ、前記変速比制御弁３８を所定方向に開く。すると、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂに付属の前記各アクチュエータ３７、３７の油圧室４４ａ、４４ｂに対して圧油が所定方向に給排されて、これら各アクチュエータ３７、３７により前記各トラニオン１７ａ、１７ｂが、それぞれ前記各枢軸１８、１８の軸方向に変位する。この結果、これら各トラニオン１７ａ、１７ｂに支持された前記各パワーローラ１２ａ、１２ｂに関する前記各トラクション部が前記中立位置からずれて、前記変速比が変化し始める。この様に前記各トラクション部が中立位置からずれて変速比が変化し始める瞬間には、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂの軸方向変位に伴って、前記変速比制御弁３８の開閉状態が、前記所定方向とは逆方向に切り換わる。従って、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂは、変速の為に揺動変位を開始し始めた瞬間から、軸方向に関して中立位置に向け移動し（戻り）始める。そして、前記変速比が前記所望の値になった状態で、前記各トラクション部が前記中立位置に戻ると同時に、前記変速比制御弁３８が閉じられる。この結果、前記トロイダル型無段変速機１の変速比が、前記所望の値に保持される。
【００１２】
又、前記トロイダル型無段変速機１の場合、前記各アクチュエータ３７、３７を制御する油圧系の故障時にも、これら各パワーローラ１２ａ、１２ｂの傾斜角度を同期させる為の機械的な同期機構を組み込んでいる。この同期機構は、プーリ４６ａ、４６ａと、同期ケーブル４７ａ、４７ｂとで構成されている。このうちの各プーリ４６ａ、４６ａは、前記各ロッド４９、４９の基端部（図６の上端部）にこれら各ロッド４９、４９と軸方向及び回転方向に関して同期して変位可能な状態で固定している。又、前記各プーリ４６ａ、４６ａの外周面には凹溝５０が全周に亙り形成されており、該凹溝５０の下方には、係止部５１を有する別の凹溝５０ａが形成されている。
【００１３】
又、前記各同期ケーブル４７ａ、４７ｂは、図８に示す様な状態で、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂ（図６参照）に掛け渡している。このうちの図８の上下方向に掛け渡した同期ケーブル４７ａ、４７ａは、同一キャビティ（互いに対向する１対の入力側、出力側両ディスクの内側面同士の間部分）内に配置された１対のトラニオン１７ａ、１７ｂ同士の揺動角度を一致させる為のものである。この様な各同期ケーブル４７ａ、４７ａは、それぞれの一部を、前記各プーリ４６ａ、４６ａの外周面に形成した凹溝に係合させた状態で、前記１対のトラニオン１７ａ、１７ｂ同士の間に掛け渡している。
【００１４】
これに対して、図８の左右方向に掛け渡した同期ケーブル４７ｂ、４７ｂは、異なるキャビティに配置されたトラニオン同士の間で揺動角度を一致させる為のものである。この様な同期ケーブル４７ｂ、４７ｂはそれぞれの一部を、前記各プーリ４６ａ、４６ａの外周面に形成した凹溝に係止させた状態で、前記１対のトラニオン１７ａ、１７ｂ同士の間に掛け渡している。
【００１５】
又、特許文献１０には、同期ケーブルのトラニオンへの掛け渡し状態を示す別例として、図９、１０に示す様な構造が記載されている。図９に示す構造の場合、異なるキャビティに存在し、且つ対角線位置に存在するプーリ４６ａ、４６ａ同士の間にのみ、同期ケーブル４７ｃを掛け渡し、止め具５２、５２によって、この同期ケーブル４７ｃと前記対角線位置に存在するプーリ４６ａ、４６ａとを結合している。一方、図１０に示す構造では、同期ケーブル４７ｄを総てのプーリ４６ｂ、４６ｃに掛け渡す代わりに、対角線位置に存在する１対のプーリ４６ｂ、４６ｂにのみ、止め具５２、５２により、この同期ケーブル４７ｄを結合している。残りのプーリ４６ｃ、４６ｃとこの同期ケーブル４７ｄとの間には滑り板５３、５３を介在させて、この同期ケーブル４７ｄの動きがこれら残りのプーリ４６ｃ、４６ｃに伝わらない様にしている。尚、この様な同期ケーブル４７ａ〜４７ｄ自体の機能は、特許文献１１に記載される等により、従来から広く知られている。
【００１６】
ところで、前述した様なトロイダル型無段変速機１の場合、３種類の構造のトラニオンが必要となる。即ち、前記ロッド４９の先端部に前記プリセスカム４０を固定しており、他のトラニオンよりもこのロッド４９の軸方向寸法が大きい、図６の左側に示した構造のトラニオン１７ａと、図６の右側に示した構造のトラニオン１７ｂと、このトラニオン１７ｂと前記支持軸１９、１９の基半部を支持する為の円孔５４の位置が異なる構造のトラニオン（図示省略）とが必要となる。この為、トラニオンの製造コスト、及び部品管理コストが嵩み、延いてはトロイダル型無段変速機の製造コストが嵩んでしまう。
【００１７】
又、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂのロッド４９に対して前記プリセスカム４０、又はプーリ４６ａを固定する場合、このロッド４９の外周面のうち、前記プリセスカム４０、又はプーリ４６ａを固定する位置の径方向に関して反対となる部分に互いに平行な平面部を形成する等して固定部を形成する。特に、図６の左側に示した前記トラニオン１７ａの様に、前記ロッド４９の、前記プリセスカム４０、及びプーリ４６ａを固定する位置が軸方向に関して離隔している場合、前記固定部を２箇所に形成する必要がある。この為、前記トラニオン１７ａの加工コストが嵩み、延いてはトロイダル型無段変速機の製造コストが嵩んでしまう。又、図６に示す様に、前記プリセスカム４０を設けた前記ロッド４９の軸方向の寸法が、他のロッド４９に比較して大きくなってしまう。この為、小型・軽量化を図る面から不利である。
【００１８】
又、図１１〜１３は、特許文献１２に記載された、従来から知られているトラニオンの構造の別例を示している。このトラニオン１７ｃは軸方向中間部に、円筒状凸面５５を有する支持梁部５６を設けている。又、パワーローラ１２ｃを支持するスラストアンギュラ玉軸受である転がり軸受８０を構成する外輪５７の外側面に設けた部分円筒面状の凹部５８と、前記支持梁部５６の円筒状凸面５５とを係合させている。この様にして、前記外輪５７及びパワーローラ１２ｃを、前記トラニオン１７ｃに対し、入力側、出力側両ディスクの軸方向に関する揺動変位を可能に支持している。尚、この様なトラニオン１７ｃの、構造、動作に関する詳細は、特許文献１２に詳しく記載されている為、省略する。
【００１９】
この様なトラニオン１７ｃの場合、前記外輪５７及びパワーローラ１２ｃを、入力側、出力側両ディスクの軸方向に揺動変位を可能に支持する構造に関して、総てのトラニオン１７ｃの共通化を図る事が可能である。但し、前述した様に前記トラニオン１７ｃの端部に、プーリ４６ａに加えてプリセスカム４０（図６参照）を固定するトラニオン１７ｃに関しては、他のトラニオン１７ｃと比較して、前記ロッド４９の軸方向寸法を大きくする必要がある。従って、２種類の構造のトラニオン１７ｃが必要となる。この為、トラニオン１７ｃの製造コスト、及び部品管理コストが嵩み、延いてはトロイダル型無段変速機の製造コストが嵩んでしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開平７−２０８５６９号公報
【特許文献２】特開平１１−１６６６０５号公報
【特許文献３】特開２００７−２９８０９８号公報
【特許文献４】特開平１１−６３１４６号公報
【特許文献５】特開２０００−３４６１９０号公報
【特許文献６】特開２００９−３０７４９号公報
【特許文献７】特開２００４−３０８８５３号公報
【特許文献８】特開２００６−２８３８００号公報
【特許文献９】特開２００２−８９６７８号公報
【特許文献１０】特開２００５−２１４３１８号公報
【特許文献１１】特開平４−３２７０５１号公報
【特許文献１２】特開２００８−２５８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、トロイダル型無段変速機の変速比を制御する為のプリセスカム、及び、動力伝達の為のパワーローラの傾転角を機械的に同期させる為のプーリの構造を工夫する事により、加工コストの低減及び小型・軽量化を図り易い構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明のトロイダル型無段変速機は、前述した従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様に、少なくとも１対のディスクと、複数の支持部材と、パワーローラと、油圧式のアクチュエータと、油圧切換弁と、機械式のフィードバック機構と、同期機構とを備えている。
このうちの、前記各ディスクは、互いに対向する軸方向側面をトロイド曲面とし、互いに同心に、且つ、相対回転を自在に支持する。
又、前記各支持部材は、軸方向に関して前記各ディスクの中間位置に配置され、それぞれがこれら各ディスクの中心軸に対し捩れの位置に存在する枢軸を中心として揺動変位する。
又、前記各パワーローラは、前記各支持部材に回転自在に支持した状態で、部分球状凸面であるそれぞれの周面を、前記各ディスクの軸方向側面に転がり接触させる。
又、前記油圧式のアクチュエータは、前記各支持部材の端部に前記枢軸と同心に、一体、若しくは一体的に結合固定されて、これら各支持部材と共に変位するロッドと、これら各ロッドの外周面の一部に、少なくとも軸方向に関してこれら各ロッドに対する変位を阻止された状態で設けられたピストンを含んで構成する。そして、圧油の給排に基づいて前記各ロッドを、それぞれの軸方向に変位させる。
又、前記油圧切換弁は、前記各アクチュエータへの圧油の給排状態を切り換える。
又、前記機械式のフィードバック機構は、前記各ロッドのうちの何れかのロッドの、軸方向に関する変位と回転方向に関する変位とを合成して、前記油圧切換弁を構成して前記給排状態の切り換えに寄与する部材に伝達する。又、前記フィードバック機構は、前記各ロッドのうちの何れかのロッドに、軸方向及び回転方向に関して当該ロッドと同期して変位可能に固定されたプリセスカムを含んで構成する。
又、前記同期機構は、前記各枢軸を中心とする前記各支持部材の揺動角度を機械的に同期させる。又、この同期機構は、前記各ロッドに、これら各ロッドと同心に、これら各ロッドと同期して回転可能に固定した複数個のプーリと、これら各プーリ同士の間に掛け渡したケーブルとを含んで構成する。
【００２３】
特に、本例のトロイダル型無段変速機の場合、前記各プーリのうちの何れかのプーリと前記プリセスカムとを一体若しくは一体的に組み合わせ、このプリセスカム一体型のプーリ及び残りのプーリを、前記各ロッドに対し、軸方向及び回転方向に関して、これら各ロッドと同期して変位可能に固定する。
【００２４】
この様な本例のトロイダル型無段変速機を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、１対の外側ディスクと、内側ディスクと、複数の支持部材と、複数のパワーローラとを備えた構造を採用する。
このうちの両外側ディスクは、互いに対向する軸方向側面をトロイド曲面とし、互いに同心に、且つ、相対回転を自在に支持され、互いに同期した回転を自在に組み合わせる。
又、前記内側ディスクは、前記両外側ディスクの軸方向側面に対向する軸方向両側面をトロイド曲面とし、軸方向に関してこれら両外側ディスク同士の間の中間部に、これら両外側ディスクに対する相対回転を自在に支持する。
又、前記各支持部材は、前記両外側ディスクの軸方向側面とこの内側ディスクの軸方向両側面との間にそれぞれ設けた１対のキャビティに、それぞれ複数個ずつ配置する。
又、前記各パワーローラは、前記両外側ディスクの軸方向側面とこの内側ディスクの軸方向両側面との間にそれぞれ設けた１対のキャビティに、それぞれ複数個ずつ配置する。
更に、前記各支持部材の端部に一体、若しくは一体的にそれぞれ結合したロッドにそれぞれプーリを固定すると共に、これら各プーリのうちの何れかのプーリとプリセスカムとを、一体若しくは一体的に組み合わせて構成する。
【００２５】
又、上述の様な請求項２に記載した発明を実施する場合に、例えば前記各ロッドの先端部、又は基端部の何れか一方に、それぞれ１個ずつ、前記プーリを固定する。
或いは、前記各ロッドの先端部と基端部とに、これら各ロッド毎にそれぞれ１対ずつ、前記プーリを固定し、何れかのロッドに固定した１対のプーリのうちの何れか一方のプーリとプリセスカムとを、一体若しくは一体的に組み合わせて構成する。
【発明の効果】
【００２６】
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、プーリ及びプリセスカムを固定する為の固定部を、ロッドに別々に設ける必要がない。この結果、このロッドを含むトラニオンの加工コストの低減、延いてはトロイダル型無段変速機全体の製造コストの低減を図る事ができる。
又、前記プリセスカムを固定する為に、前記ロッドを含むトラニオンの軸方向寸法を大きくする必要がない。この為、このロッドを含むトラニオンの構造の共通化を図る事ができる。この結果、トロイダル型無段変速機の小型化、軽量化を測りつつ、加工コスト、部品管理コストの低減を図る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。
【図２】同第２例を示す断面図。
【図３】同第３例を示す断面図。
【図４】同第４例を示す断面図。
【図５】本発明の対象となる無段変速装置の１例を示す断面図。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図。
【図７】変速比制御の為の油圧制御装置部分の略断面図。
【図８】同期ケーブルのトラニオンへの掛け渡し状態の第１例を示す断面図。
【図９】同第２例を示す、図８と同様の図。
【図１０】同第３例を示す、図８と同様の図。
【図１１】従来構造の第２例を示す、スラスト玉軸受を介してパワーローラを支持したトラニオンを、各ディスクの径方向外側から見た斜視図。
【図１２】同じく、ディスクの周方向から見た状態で示す正投影図。
【図１３】図１２のＢ−Ｂ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
［実施の形態の第１例］
図１は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例を含め、本発明のトロイダル型無段変速機の特徴は、トロイダル型無段変速機の変速比を制御する為のプリセスカム、及び、動力伝達の為の複数個のパワーローラ１２ｃ、１２ｃ同士の傾転角を機械的に同期させる為のプーリの構造を工夫した点にある。尚、これら各パワーローラ１２ｃ、１２ｃを支持する為のトラニオンの構造は前述した図１１〜１３に示すトラニオンの構造とほぼ同様である。又、トロイダル型無段変速機全体としての構造及び作用は、前述した図５〜７に示した構造を含め、従来から知られているトロイダル型無段変速機の構造とほぼ同様であるから、従来と同様に構成する部分に就いては、図示並びに説明を、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００２９】
本例のトロイダル型無段変速機１ａの場合、ケーシング１３（図６参照）内の下部にシリンダボディ３６を固定し、このシリンダボディ３６内に設けた複数のアクチュエータ３７、３７により各トラニオン１７ｄ、１７ｄを、それぞれの両端部に設けた枢軸１８、１８の軸方向（図１の上下方向）に変位駆動自在としている。これら各枢軸１８、１８をそれぞれの軸方向及び回転方向の変位を自在に支持する為の、上下１対の支持板１６、１６は、前記シリンダボディ３６の上面と、前記ケーシング１３の天板部の下面に支持した結合板５９との間に掛け渡した支持ポスト６０の上下両端部に支持している。
【００３０】
又、前記各トラニオン１７ｄ、１７ｄにより、前記各パワーローラ１２ｃ、１２ｃを回転、及び入力軸３の軸方向（図１の表裏方向）に関する若干の変位自在に支持する為の構造は、前記図１１〜１３に示したトラニオン１７ｃの構造と同様である。尚、この部分に関するトラニオンの構造は、前記図６に示したトラニオン１７ａ、１７ｂの様な構造を採用する事もできる。
【００３１】
又、前記各トラニオン１７ｄ、１７ｄの下端部から連続し（図示の例では一体に形成され）て、前記アクチュエータ３７、３７を構成するピストン４８、４８に連結した各ロッド４９ａ、４９ａの先端部（図１の下端部）には、後述するプーリ６１（図１の左側に示すトラニオン１７ｄの場合）、及びプリセスカム付プーリ６２（図１の右側に示すトラニオン１７ｄの場合）を固定する為の固定部６３が形成されている。尚、前記各トラニオン１７ｄ、１７ｄと前記各ロッド４９ａ、４９ａとを別体に設け、これら各ロッド４９ａ、４９ａをこれら各トラニオン１７ｄ、１７ｄの下端部に、ねじ止め等により一体的に結合する構造とする事もできる。
【００３２】
又、前記固定部６３は、各ロッド４９ａ、４９ａの先端部外周面の一部に、この外周面から径方向内方に凹入した（欠けた）状態で形成した係止平坦部６４により、断面形状を欠円状に構成している。尚、前記固定部６３の構造は、例えば、前記各ロッド４９ａ、４９ａの外周面の円周方向に関して反対側となる２個所位置に、この外周面から径方向内側に凹入した（欠けた）１対の平坦部を互いに平行に設けた、断面小判形の構造、セレーション構造等も採用できる。即ち、前記各プーリ６１、及びプリセスカム付プーリ６２を、前記各ロッド４９ａ、４９ａの軸方向及び回転方向に関して、これら前記各ロッド４９ａ、４９ａと同期して変位可能に固定できる構造を採用すれば良い。この様な構造を採用した場合には、後述する前記各プーリ６１、及びプリセスカム付プーリ６２のプーリ側係止部６８（中心孔）の構造（形状）を、前記１対の平坦部若しくは雄セレーション部と係合可能な構造（形状）とすれば良い。
【００３３】
又、本例のトロイダル型無段変速機１ａは、前述した従来構造のトロイダル型無段変速機１と同様に、前記各アクチュエータ３７、３７を制御する油圧系の故障時にも、前記各トラニオン１７ｄ、１７ｄの傾斜角度を同期させる為の機械的な同期機構を備えている。
【００３４】
この同期機構は、複数個（本例の場合３個）のプーリ６１と、１個のプリセスカム付プーリ６２と、１対の同期ケーブル６５ａ（１本は図示省略）と、１本の同期ケーブル６５ｂとを備えている。このうちのプーリ６１、及びプリセスカム付プーリ６２は、中央部に前記ロッド４９ａの固定部６３に外嵌固定可能な形状を有する取付孔６６が形成された円輪状部材である。又、この取付孔６６の内周面の軸方向一端（図１の下端）には、この内周面よりも内径側に突出し、固定状態で前記各ロッド４９ａ、４９ａの固定部６３の係止平坦部６４と係止するプーリ側係止部６８が形成されている。又、前記各プーリ６１、６２の外周面には、前記同期ケーブル６５ａを係止する為の係止溝６７が、全周に亙り形成されている。
【００３５】
特に、図１の右側に示した前記プリセスカム付プーリ６２は、軸方向一側面（図１の下側面）の径方向外端寄り部分に、この軸方向一側面から突出した状態で、機械式のフィードバック機構を構成するプリセスカム４０ａが、一体に設けられている。このプリセスカム４０ａは、前記プリセスカム付プーリ６２が固定されたトラニオン１７ｄの動き、即ち、枢軸１８の軸方向の変位及びこの枢軸１８を中心とする揺動変位を、前記プリセスカム４０ａ及びリンク腕４５（図７参照）を介して変速比制御弁３８を構成するスプール４１に伝達するものである。そして、このスプール４１を軸方向に変位させ、前記ステッピングモータ３９により軸方向に変位させられるスリーブ４２とを相対変位させる様にしている。尚、この様な、トロイダル型無段変速機１ａの変速比を所望の値に調節し、調節後の値に保持する為の変速比調整機構の構造、及び動作に就いては、前記図７に示した、従来から知られている機構と同様である。
【００３６】
上述した様な前記各プーリ６１、及びプリセスカム付プーリ６２は、前記各ロッド４９ａ、４９ａの固定部６３の係止平坦部６４と、前記各プーリ６１、及びプリセスカム付プーリ６２のプーリ側係止部６８とを係止した状態で、前記各ロッド４９ａ、４９ａと軸方向及び回転方向に関して同期して変位可能に固定している。尚、本例の場合、前記各プーリ６１を、全部で４個の前記各トラニオン１７ｄ、１７ｄのうちの３個のトラニオン１７ｄ、１７ｄに固定し、前記プリセスカム付プーリ６２を、残りの１個のトラニオン１７ｄに固定している。
【００３７】
又、前記1対の同期ケーブル６５ａのうち、図１の下端部に示す同期ケーブル６５ａは、同一キャビティ（互いに対向する１対の入力側、出力側両ディスクの内側面同士の間部分）に配置された前記トラニオン１７ｄ、１７ｄ同士の揺動角度を機械的に一致させる為のものである。この同期ケーブル６５ａは、その一部を同一キャビティ内の前記プーリ６１とプリセスカム付プーリ６２との係止溝６７に係合させた状態で、前記各トラニオン１７ｄ、１７ｄ同士の間に掛け渡されている、一方、図示を省略した側の別のキャビティ内に配置された別の同期ケーブルは、その一部を、この別のキャビティに対応する部分に設置した１対のプーリの係止溝に係合させた状態で、この別のキャビティ内に設置した1対のトラニオン同士の間に掛け渡している。
【００３８】
一方、前記同期ケーブル６５ｂはその一部を、前記各トラニオン１７ｄ、１７ｄの、支持梁部５６の外周面の下端部に形成した、係止部６９を含む係止溝に係合した状態で、前記図１０に示した同期ケーブル４７ｄの構造の様に（図１０の場合はプーリ４６ｃ、４６ｃを介している点で異なるが）、総てのトラニオン１７ｄ、１７ｄに掛け渡している。又、異なるキャビティに存在し、且つ対角線位置に存在する１対のトラニオン１７ｄ、１７ｄにのみ、止め具（図示省略）により、前記同期ケーブル６５ｂを結合している。残りのトラニオン１７ｄ、１７ｄと同期ケーブル６５ｂとの間には滑り板（図示省略）を介在させて、この同期ケーブル６５ｂの動きがこの残りのトラニオン１７ｄ、１７ｄに伝わらない様にしている。
尚、トロイダル型無段変速機への同期ケーブルの組み付け構造は、本例の構造に限定されず、支柱１４の構造等に合わせて、例えば前記図８、９に示した様な、各種構造を適用できる。
【００３９】
上述の様な本例のトロイダル型無段変速機１ａの場合、何れか1つのトラニオン１７ｄの端部に結合した前記ロッド４９ａの先端部に固定したプリセスカム付プーリ６２を、プーリの形状とプリセスカムの形状とを合わせ持った体構造としている。この為、前記ロッド４９ａに、プーリ、及びプリセスカムを固定する為の固定部を、別々に設ける必要がない。この結果、前記トラニオン１７ｄ、１７ｄ（トラニオンとロッドが一体構造の場合）、又はロッド４９（トラニオンとロッドが別体であり、一体的に結合されている場合）の、加工コストの低減、延いてはトロイダル型無段変速機１ａの製造コストの低減を図る事ができる。
又、本例のトロイダル型無段変速機１ａの場合、前記図６に示したトロイダル型無段変速機１の構造の様に、ロッド４９の先端部に、プリセスカム４０を固定する為の固定部を設ける必要がない。この為、このロッド４９の軸方向寸法を大きくする事なく、総てのトラニオン１７ｄ、１７ｄ（トラニオンとロッドが一体構造の場合）、又はロッド４９（トラニオンとロッドが別体であり、一体的に結合されている場合）の構造を共通化する事ができる。この結果、トロイダル型無段変速機の小型化、軽量化を測りつつ、加工コスト、部品管理コストの低減を図る事ができる。
【００４０】
［実施の形態の第２例］
図２は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例のトロイダル型無段変速機１ｂの場合、上述した実施の形態の第１例と同様に、トラニオン１７ｅ、１７ｅの下端部から連続し（図示の例では一体に形成され）て、アクチュエータ３７、３７を構成するピストン４８、４８に連結した各ロッド４９ｂ、４９ｂの先端部（図２の下端部）に、プーリ６１、及びプリセスカム付プーリ６２を固定している。
【００４１】
又、前記各ロッド４９ｂ、４９ｂの外周面の基端部（図２の上端部）に、この外周面から径方向外側に凸出した固定部７０が形成されている。そして、この固定部７０に機械的な同期機構を構成するプーリ７１、７１を固定している。尚、この様な各プーリ７１、７１の構造、及びこれら各プーリ７１、７１とロッド４９ｂ、４９ｂとの固定構造は、従来から知られている為、詳しい説明を省略する。又、前記プリセスカム付プーリ６２の構造、及び前記ロッド４９ｂへの固定方法は、前記実施の形態の第１例と同様である。
【００４２】
又、図２の上下２箇所位置に配置した同期ケーブル６５ａ、６５ｂのうち、上側の同期ケーブル６５ｂはその一部を、前記各プーリ７１、７１の係止溝７６に係合させた状態で、前記図１０に示した同期ケーブル４７ａの構造の様に、同一キャビティ内に配置した1対のトラニオン１７ｅ、１７ｅ同士の間に、襷掛けで掛け渡している。これに対して、下側の同期ケーブル６５ａは、総てのトラニオン１７ｅ、１７ｅに掛け渡している。又、対角線位置に存在する１対のトラニオン１７ｅ、１７ｅにのみ、止め具（図示省略）により、前記同期ケーブル６５ａを結合している。残りのトラニオン１７ｅ、１７ｅと同期ケーブル６５ａとの間には滑り板（図示省略）を介在させて、この同期ケーブル６５ａの動きがこの残りのトラニオン１７ｅ、１７ｅに伝わらない様にしている。
【００４３】
本例の場合、前記各プーリ７１、７１と、プーリ６１又はプリセスカム付プーリ６２とを固定する為の固定部６３、７０を、前記ロッド４９ｂ、４９ｂの軸方向位置の２箇所に形成する必要がある。但し、本例の場合にも、前記実施の形態の第１例と同様に、前記プリセスカム付プーリ６２は、軸方向一側面（図２の下側面）の径方向外端寄り部分に、機械式のフィードバック機構を構成するプリセスカム４０ａが一体に設けられている。この為、前記各ロッド４９ｂ、４９ｂに、プリセスカムを固定する部分を別途形成する必要がない。その他の構造、及び作用、効果は前記実施の形態の第１例と同様である。
【００４４】
［実施の形態の第３例］
図３は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例のトロイダル型無段変速機１ｃの場合、トラニオン１７ｆ、１７ｆの下端部から連続し（図示の例では一体に形成され）て、アクチュエータ３７、３７のピストン４８、４８に連結したロッド４９ｂ、４９ｂの外周面の基端部（図３の下端部）に、この外周面から径方向外側に凸出した固定部７０が形成されている。
そして、この固定部７０に機械的な同期機構を構成するプーリ７１、及びプリセスカム付プーリ６２ａを固定している。
このうちのプーリ７１は、前述した実施の形態の第２例と同様に、従来から知られている為、詳しい説明を省略する。
【００４５】
一方、前記プリセスカム付プーリ６２ａは、プーリとしての基本構造は前記プーリ７１と同様に、小径部７２と、この小径部７２に段部を介して連続し、外径及び内径が、この小径部７２よりも大径である大径部７３とから成る、段付状の円輪状部材である。又、この小径部７２の中央部には、前記各ロッド４９ｂ、４９ｂの基端側の固定部６３ａに外嵌固定可能な形状を有する取付孔７４が形成されている。又、この取付孔７４の内周面には、この内周面から径方向外側に突出したプーリ側係止部７５が形成されている。又、前記大径部７３の外周面には、同期ケーブル６５ａを係止する為の係止溝７６が全周に亙り形成されている。
【００４６】
この様なプーリ７１、及びプリセスカム付プーリ６２ａは、前記取付孔７４のプーリ側係止部７５と、前記各ロッド４９ｂ、４９ｂの基端側の固定部６３ａとを係合する事で、これら各ロッド４９ｂ、４９ｂに対して、軸方向及び回転方向に関して同期して変位可能な状態で外嵌固定している。
特に、本例のプリセスカム付プーリ６２ａは、外周面の軸方向中間部に、この外周面から径方向外方に突出した状態でプリセスカム４０ｂが、一体に設けられている。
【００４７】
又、前記同期ケーブル６５ａは、同一キャビティ（互いに対向する１対の入力側、出力側両ディスクの内側面同士の間部分）に配置された前記トラニオン１７ｆ、１７ｆ同士の揺動角度を機械的に一致させる為のものである。この同期ケーブル６５ａは、図示の場合、その一部を同一キャビティ内の前記プーリ７１とプリセスカム付プーリ６２ａとの係止溝６７に係合させた状態で、前記各トラニオン１７ｆ、１７ｆ同士の間に、襷掛けで掛け渡されている。
【００４８】
［実施の形態の第４例］
図４は、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例のトロイダル型無段変速機１ｄの場合、図４の右側のトラニオン１７ｅの下端部から連続したロッド４９ｂの外周面の先端部（図４の下端部）に固定したプリセスカム付プーリ６２ｂが、内径側部材７８と、外径側部材７９とを組み合わせて成る。
【００４９】
このうちの内径側部材７８は、中央部に前記ロッド４９ａの固定部６３に外嵌固定可能な形状を有する取付孔６６が形成された円輪状部材である。又、この取付孔６６の内周面の軸方向一端（図４の下端）には、この内周面よりも内径側に突出し、固定状態で前記各ロッド４９ｂの固定部６３の係止平坦部６４と係止するプーリ側係止部６８が形成されている。更に、軸方向一側面（図４の下側面）の径方向外端寄り部分に、この軸方向一側面から突出した状態で、機械式のフィードバック機構を構成するプリセスカム４０ａが一体に設けられている。
【００５０】
又、前記外径側部材７９は、径方向中央部に、前記内径側部材７８の外周面に外嵌固定可能な内周面を有する円環状部材である。又、前記外径側部材７９の、外周面には、同期ケーブル６５ａを係止する為の係止溝６７が全周に亙り形成されている。その他の構造、及び作用、効果は前記図２に示した実施の形態の第２例と同様である。
【符号の説明】
【００５１】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ トロイダル型無段変速機
２ 遊星歯車式変速機
３ 入力軸
４ 出力軸
５ 入力回転軸
６ 伝達軸
７ 前段ユニット
８ 中段ユニット
９ 後段ユニット
１０ａ、１０ｂ 入力ディスク
１１ 出力ディスク
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ パワーローラ
１３ ケーシング
１４ 支柱
１５ 転がり軸受
１６ 支持板
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ トラニオン
１８ 枢軸
１９ 支持軸
２０ 押圧装置
２１ 中空回転軸
２２ 太陽歯車
２３、２３ａ キャリア
２４ 遊星歯車
２５ 遊星歯車
２６ 遊星歯車
２７ リング歯車
２８ 第二太陽歯車
２９ 第二キャリア
３０ 低速用クラッチ
３１ 第三太陽歯車
３２ 第二リング歯車
３３ 高速用クラッチ
３４ 遊星歯車
３５ 遊星歯車
３６ シリンダボディ
３７ アクチュエータ
３８ 変速比制御弁
３９ ステッピングモータ
４０、４０ａ、４０ｂ プリンセスカム
４１ スプール
４２ スリーブ
４３ 油圧源
４４ａ、４４ｂ 油圧室
４５ リンク腕
４６、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ プーリ
４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ 同期ケーブル
４８ ピストン
４９、４９ａ、４９ｂ ロッド
５０、５０ａ 凹溝
５１ 係止部
５２ 止め具
５３ 滑り板
５４ 円孔
５５ 円筒状凸面
５６ 支持梁部
５７ 外輪
５８ 凹部
５９ 天板部
６０ 支持ポスト
６１ プーリ
６２、６２ａ、６２ｂ プリセスカム付プーリ
６３、６３ａ 固定部
６４ 係止平坦部
６５ａ、６５ｂ 同期ケーブル
６６ 取付孔
６７ 係止溝
６８ プーリ側係止部
６９ 係止部
７０ 固定部
７１ プーリ
７２ 小径部
７３ 大径部
７４ 取付孔
７５ プーリ側係止部
７６ 係止溝
７７ ワッシャ
７８ 内径側部材
７９ 外径側部材
８０ 転がり軸受け
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用自動変速装置として、或はポンプ等の各種産業機械の運転速度を調節する為の変速装置として利用するトロイダル型無段変速機の改良に関する。具体的には、トロイダル型無段変速機の変速比を制御する為のプリセスカム、及び、動力伝達の為のパワーローラの傾転角を機械的に同期させる為のプーリの構造を工夫する事により、加工コストの低減及び小型・軽量化を図り易い構造を実現するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用自動変速装置として使用可能なトロイダル型無段変速機が、例えば特許文献１〜３に記載される等により従来から広く知られている。又、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせて無段変速装置を構成する事も、特許文献４〜６に記載される等により、従来から広く知られている。この様な無段変速装置の構造及び作用に就いて、前記特許文献６の記載を基にして、図５〜６により説明する。この無段変速装置は、トロイダル型無段変速機１と、遊星歯車式変速機２とを組み合わせて成り、入力部材である入力軸３と、出力部材である出力軸４とを有する。これら入力軸３と出力軸４との間には、前記トロイダル型無段変速機１の入力回転軸５と伝達軸６とを、これら両軸３、４と同心に設けている。そして、前記遊星歯車式変速機２のうちの前段ユニット７と中段ユニット８とを前記入力回転軸５と前記伝達軸６との間に掛け渡す状態で、後段ユニット９をこの伝達軸６と前記出力軸４との間に掛け渡す状態で、それぞれ設けている。
【０００３】
又、前記トロイダル型無段変速機１は、１対の入力ディスク１０ａ、１０ｂと、一体型の出力ディスク１１と、複数のパワーローラ１２ａ、１２ｂとを備える。このうちの両入力ディスク１０ａ、１０ｂは、前記入力回転軸５を介して互いに同心に、且つ、同期した回転を自在として結合されている。又、前記出力ディスク１１は、前記両入力ディスク１０ａ、１０ｂ同士の間に、これら両入力ディスク１０ａ、１０ｂと同心に、且つ、これら両入力ディスク１０ａ、１０ｂに対する相対回転を可能として支持されている。更に、前記各パワーローラ１２ａ、１２ｂは、前記出力ディスク１１の軸方向両側面と前記両入力ディスク１０ａ、１０ｂの軸方向片側面との間に、それぞれ複数個ずつ（図示の例の場合は２個ずつ、合計４個）挟持されている。そして、前記両入力ディスク１０ａ、１０ｂの回転に伴って回転しつつ、これら両入力ディスク１０ａ、１０ｂと前記出力ディスク１１との間で動力を伝達する。
【０００４】
又、前記出力ディスク１１はその軸方向両端部を、ケーシング１３内に、それぞれ１対ずつの支柱１４、１４と、スラストアンギュラ玉軸受である転がり軸受１５、１５とにより、回転自在に支持している。又、前記両支柱１４、１４の両端部近傍に、それぞれ支持板１６、１６を支持している。そして、これら両支持板１６、１６同士の間に複数のトラニオン１７ａ、１７ｂを、それぞれの両端部に互いに同心に設けた枢軸１８、１８を中心とする揺動及び軸方向（図５〜６の上下方向）の変位を可能に支持している。又、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂの内側面（互いに対向する面）に前記各パワーローラ１２ａ、１２ｂを、それぞれ支持軸１９、１９並びに複数組の転がり軸受を介して、回転並びに前記入力回転軸５の軸方向に関する若干の変位を自在に支持している。そして、前記各パワーローラ１２ａ、１２ｂの周面と、前記両入力ディスク１０ａ、１０ｂの軸方向片側面及び前記出力ディスク１１の軸方向両側面とを転がり接触させている。これら各面同士の転がり接触部が、トラクションオイルを介して動力を伝達する、トラクション部となる。
【０００５】
又、前記入力回転軸５の基端部（図５の左端部）を図示しないエンジンのクランクシャフトに、前記入力軸３を介して結合し、このクランクシャフトにより前記入力回転軸５を回転駆動する様にしている。又、前記入力回転軸５の基端部と、前記エンジンに近い側（図５の左側）の入力ディスク１０ａとの間に、油圧式の押圧装置２０を設け、前記各トラクション部に、適正な面圧を付与できる様にしている。又、前記出力ディスク１１の中心部に、中空回転軸２１の基端部（図５の左端部）をスプライン係合させている。そして、この中空回転軸２１を、前記エンジンから遠い側（図５の右側）の入力ディスク１０ｂの内側に挿通して、前記出力ディスク１１の回転力を取り出し可能としている。更に、前記中空回転軸２１の先端部（図５の右端部）で前記入力ディスク１０ｂの外側面から突出した部分に、前記遊星歯車式変速機２の前段ユニット７を構成する為の、太陽歯車２２を固設している。
【０００６】
一方、前記入力回転軸５の先端部（図５の右端部）で前記中空回転軸２１から突出した部分と前記入力ディスク１０ｂとの間に、キャリア２３を掛け渡す様に設けて、この入力ディスク１０ｂと前記入力回転軸５とが、互いに同期して回転する様にしている。そして、前記キャリア２３の軸方向両側面の円周方向等間隔位置（一般的には３〜４個所位置）に、それぞれがダブルピニオン型であって前記遊星歯車式変速機２の前段ユニット７及び前記中段ユニット８を構成する遊星歯車２４〜２６を、回転自在に支持している。更に、前記キャリア２３の片半部（図５の右半部）周囲にリング歯車２７を、回転自在に支持している。又、前記伝達軸６の基端部（図５の左端部）に固設した第二太陽歯車２８を、前記リング歯車２７の内径側に配置している。
【０００７】
又、前記後段ユニット９を構成する為の第二キャリア２９を、前記出力軸４の基端部（図５の左端部）に結合固定している。そして、この第二キャリア２９と前記リング歯車２７とを、低速用クラッチ３０を介して結合している。又、前記伝達軸６の先端寄り（図６の右端寄り）部分に第三太陽歯車３１を固設している。又、この第三太陽歯車３１の周囲に、第二リング歯車３２を配置し、この第二リング歯車３２と前記ケーシング１３等の固定の部分との間に、高速用クラッチ３３を設けている。更に、前記第二リング歯車３２と前記第三太陽歯車３１との間に配置した複数組の遊星歯車３４、３５を、前記第二キャリア２９に回転自在に支持している。
【０００８】
上述の様に構成する無段変速装置の場合、前記入力回転軸５から１対の入力ディスク１０ａ、１０ｂ、各パワーローラ１２ａ、１２ｂを介して一体型の出力ディスク１１に伝わった動力は、前記中空回転軸２１を通じて取り出される。そして、前記低速用クラッチ３０を接続し、前記高速用クラッチ３３の接続を断った、所謂低速モードの状態では、前記トロイダル型無段変速機１の変速比を調節する事により、前記入力回転軸５の回転速度を一定にしたまま、前記出力軸４の回転速度を、所謂ギヤードニュートラル（Ｇ／Ｎ）と呼ばれる停止状態（速度比無限大の状態）を挟んで正転、逆転に変換自在となる。一方、前記高速用クラッチ３３を接続し、前記低速用クラッチ３０の接続を断った、所謂高速モードの状態では、前記トロイダル型無段変速機１の変速比を増速側に変化させる程、無段変速装置全体としての速度比も増速側に変化する。この状態で図５〜６に示した無段変速装置は、前記入力軸３から前記出力軸４に伝達する動力の一部を、前記入力側回転軸５を介して前記トロイダル型無段変速機１をバイパスさせる、所謂パワースプリット状態となる。このパワースプリット状態では、前記トロイダル型無段変速機１を通過するトルクを低減できる為、このトロイダル型無段変速機１の耐久性向上と、無段変速装置全体としての伝達効率の向上とを図れる。前記低速、高速両モードでの、前記トロイダル型無段変速機１の変速比と前記無段変速装置の速度比との関係、各モード状態でこのトロイダル型無段変速機１を通過するトルクの方向及び大きさ等に就いては、特許文献５、７、９等に記載されて従来から広く知られている為、図示並びに詳しい説明は省略する。
【０００９】
上述の様な無段変速装置に組み込まれたトロイダル型無段変速機１の変速比の調節は、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂを、前記ケーシング１３内の下部に固定されたシリンダボディー３６内に設けた複数の油圧式のアクチュエータ３７、３７により、前記各枢軸１８、１８の軸方向に変位させる事により行う。前記各トラニオン１７ａ、１７ｂをこれら各枢軸１８、１８の軸方向に変位させると、これら各トラニオン１７ａ、１７ｂに支持された前記各パワーローラ１２ａ、１２ｂの周面と、前記各ディスク１０ａ、１０ｂ、１１の軸方向側面との転がり接触部（トラクション部）に作用する接線方向の力の向きが、前記各枢軸１８、１８の軸方向に対し変化する。具体的には、各トラクション部が中立位置（各トラクション部の中心が、前記各ディスク１０ａ、１０ｂ、１１の中心軸を含み、前記各枢軸１８、１８の中心軸同士を結ぶ仮想直線に対し直交する仮想平面上に存在する状態）からずれると、ずれの方向に応じ、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂに、前記各枢軸１８、１８を中心として、減速側又は増速側に揺動させる方向の力が加わる。そして、前記各トラクション部の位置が、前記各ディスク１０ａ、１０ｂ、１１の径方向に関して変化し、前記変速比が変化する。この変速比が所望の値になった状態で、前記各トラクション部を前記中立位置に戻せば、前記トロイダル型無段変速機１の変速比を、前記所望の値に保持できる。
【００１０】
上述の様に、前記トロイダル型無段変速機１の変速比を所望の値に調節し、調節後の値に保持する為の機構に就いて、特許文献８の記載に基づいて説明する。この機構は、図７に示す様に、変速比制御弁３８と、ステッピングモータ３９と、プリセスカム４０とにより構成している。このうちの変速比制御弁３８は、スプール４１とスリーブ４２とを、軸方向の相対変位を可能に組み合わせたもので、これらスプール４１とスリーブ４２との相対変位に基づき、油圧源４３と、前記アクチュエータ３７の油圧室４４ａ、４４ｂとの給排状態を切り換える。又、前記スプール４１とスリーブ４２とは、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂのうちの何れか１個のトラニオン１７ａの動きと前記ステッピングモータ３９とにより、相対変位させる様にしている。又、前記プリセスカム４０は、各トラニオン１７ａの下端部から連続して、前記各アクチュエータ３７、３７のピストン４８、４８に連結したロッド４９、４９のうちの何れか１個（図６の左側）のトラニオン１７ａの先端部（図６の下端部）に固定している。そして、この何れか１個のトラニオン１７ａの動き、即ち、前記枢軸１８の軸方向の変位及びこの枢軸１８を中心とする揺動変位を、前記プリセスカム４０及びリンク腕４５を介して前記スプール４１に伝達してこのスプール４１を軸方向に変位させ、前記ステッピングモータ３９により前記スリーブ４２を軸方向に変位させる様にしている。
【００１１】
前記トロイダル型無段変速機１の変速比を調節する際には、前記ステッピングモータ３９により前記スリーブ４２を所定位置にまで変位させ、前記変速比制御弁３８を所定方向に開く。すると、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂに付属の前記各アクチュエータ３７、３７の油圧室４４ａ、４４ｂに対して圧油が所定方向に給排されて、これら各アクチュエータ３７、３７により前記各トラニオン１７ａ、１７ｂが、それぞれ前記各枢軸１８、１８の軸方向に変位する。この結果、これら各トラニオン１７ａ、１７ｂに支持された前記各パワーローラ１２ａ、１２ｂに関する前記各トラクション部が前記中立位置からずれて、前記変速比が変化し始める。この様に前記各トラクション部が中立位置からずれて変速比が変化し始める瞬間には、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂの軸方向変位に伴って、前記変速比制御弁３８の開閉状態が、前記所定方向とは逆方向に切り換わる。従って、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂは、変速の為に揺動変位を開始し始めた瞬間から、軸方向に関して中立位置に向け移動し（戻り）始める。そして、前記変速比が前記所望の値になった状態で、前記各トラクション部が前記中立位置に戻ると同時に、前記変速比制御弁３８が閉じられる。この結果、前記トロイダル型無段変速機１の変速比が、前記所望の値に保持される。
【００１２】
又、前記トロイダル型無段変速機１の場合、前記各アクチュエータ３７、３７を制御する油圧系の故障時にも、これら各パワーローラ１２ａ、１２ｂの傾斜角度を同期させる為の機械的な同期機構を組み込んでいる。この同期機構は、プーリ４６ａ、４６ａと、同期ケーブル４７ａ、４７ｂとで構成されている。このうちの各プーリ４６ａ、４６ａは、前記各ロッド４９、４９の基端部（図６の上端部）にこれら各ロッド４９、４９と軸方向及び回転方向に関して同期して変位可能な状態で固定している。又、前記各プーリ４６ａ、４６ａの外周面には凹溝５０が全周に亙り形成されており、該凹溝５０の下方には、係止部５１を有する別の凹溝５０ａが形成されている。
【００１３】
又、前記各同期ケーブル４７ａ、４７ｂは、図８に示す様な状態で、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂ（図６参照）に掛け渡している。このうちの図８の上下方向に掛け渡した同期ケーブル４７ａ、４７ａは、同一キャビティ（互いに対向する１対の入力側、出力側両ディスクの内側面同士の間部分）内に配置された１対のトラニオン１７ａ、１７ｂ同士の揺動角度を一致させる為のものである。この様な各同期ケーブル４７ａ、４７ａは、それぞれの一部を、前記各プーリ４６ａ、４６ａの外周面に形成した凹溝に係合させた状態で、前記１対のトラニオン１７ａ、１７ｂ同士の間に掛け渡している。
【００１４】
これに対して、図８の左右方向に掛け渡した同期ケーブル４７ｂ、４７ｂは、異なるキャビティに配置されたトラニオン同士の間で揺動角度を一致させる為のものである。この様な同期ケーブル４７ｂ、４７ｂはそれぞれの一部を、前記各プーリ４６ａ、４６ａの外周面に形成した凹溝に係止させた状態で、前記１対のトラニオン１７ａ、１７ｂ同士の間に掛け渡している。
【００１５】
又、特許文献１０には、同期ケーブルのトラニオンへの掛け渡し状態を示す別例として、図９、１０に示す様な構造が記載されている。図９に示す構造の場合、異なるキャビティに存在し、且つ対角線位置に存在するプーリ４６ａ、４６ａ同士の間にのみ、同期ケーブル４７ｃを掛け渡し、止め具５２、５２によって、この同期ケーブル４７ｃと前記対角線位置に存在するプーリ４６ａ、４６ａとを結合している。一方、図１０に示す構造では、同期ケーブル４７ｄを総てのプーリ４６ｂ、４６ｃに掛け渡す代わりに、対角線位置に存在する１対のプーリ４６ｂ、４６ｂにのみ、止め具５２、５２により、この同期ケーブル４７ｄを結合している。残りのプーリ４６ｃ、４６ｃとこの同期ケーブル４７ｄとの間には滑り板５３、５３を介在させて、この同期ケーブル４７ｄの動きがこれら残りのプーリ４６ｃ、４６ｃに伝わらない様にしている。尚、この様な同期ケーブル４７ａ〜４７ｄ自体の機能は、特許文献１１に記載される等により、従来から広く知られている。
【００１６】
ところで、前述した様なトロイダル型無段変速機１の場合、３種類の構造のトラニオンが必要となる。即ち、前記ロッド４９の先端部に前記プリセスカム４０を固定しており、他のトラニオンよりもこのロッド４９の軸方向寸法が大きい、図６の左側に示した構造のトラニオン１７ａと、図６の右側に示した構造のトラニオン１７ｂと、このトラニオン１７ｂと前記支持軸１９、１９の基半部を支持する為の円孔５４の位置が異なる構造のトラニオン（図示省略）とが必要となる。この為、トラニオンの製造コスト、及び部品管理コストが嵩み、延いてはトロイダル型無段変速機の製造コストが嵩んでしまう。
【００１７】
又、前記各トラニオン１７ａ、１７ｂのロッド４９に対して前記プリセスカム４０、又はプーリ４６ａを固定する場合、このロッド４９の外周面のうち、前記プリセスカム４０、又はプーリ４６ａを固定する位置の径方向に関して反対となる部分に互いに平行な平面部を形成する等して固定部を形成する。特に、図６の左側に示した前記トラニオン１７ａの様に、前記ロッド４９の、前記プリセスカム４０、及びプーリ４６ａを固定する位置が軸方向に関して離隔している場合、前記固定部を２箇所に形成する必要がある。この為、前記トラニオン１７ａの加工コストが嵩み、延いてはトロイダル型無段変速機の製造コストが嵩んでしまう。又、図６に示す様に、前記プリセスカム４０を設けた前記ロッド４９の軸方向の寸法が、他のロッド４９に比較して大きくなってしまう。この為、小型・軽量化を図る面から不利である。
【００１８】
又、図１１〜１３は、特許文献１２に記載された、従来から知られているトラニオンの構造の別例を示している。このトラニオン１７ｃは軸方向中間部に、円筒状凸面５５を有する支持梁部５６を設けている。又、パワーローラ１２ｃを支持するスラストアンギュラ玉軸受である転がり軸受８０を構成する外輪５７の外側面に設けた部分円筒面状の凹部５８と、前記支持梁部５６の円筒状凸面５５とを係合させている。この様にして、前記外輪５７及びパワーローラ１２ｃを、前記トラニオン１７ｃに対し、入力側、出力側両ディスクの軸方向に関する揺動変位を可能に支持している。尚、この様なトラニオン１７ｃの、構造、動作に関する詳細は、特許文献１２に詳しく記載されている為、省略する。
【００１９】
この様なトラニオン１７ｃの場合、前記外輪５７及びパワーローラ１２ｃを、入力側、出力側両ディスクの軸方向に揺動変位を可能に支持する構造に関して、総てのトラニオン１７ｃの共通化を図る事が可能である。但し、前述した様に前記トラニオン１７ｃの端部に、プーリ４６ａに加えてプリセスカム４０（図６参照）を固定するトラニオン１７ｃに関しては、他のトラニオン１７ｃと比較して、前記ロッド４９の軸方向寸法を大きくする必要がある。従って、２種類の構造のトラニオン１７ｃが必要となる。この為、トラニオン１７ｃの製造コスト、及び部品管理コストが嵩み、延いてはトロイダル型無段変速機の製造コストが嵩んでしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開平７−２０８５６９号公報
【特許文献２】特開平１１−１６６６０５号公報
【特許文献３】特開２００７−２９８０９８号公報
【特許文献４】特開平１１−６３１４６号公報
【特許文献５】特開２０００−３４６１９０号公報
【特許文献６】特開２００９−３０７４９号公報
【特許文献７】特開２００４−３０８８５３号公報
【特許文献８】特開２００６−２８３８００号公報
【特許文献９】特開２００２−８９６７８号公報
【特許文献１０】特開２００５−２１４３１８号公報
【特許文献１１】特開平４−３２７０５１号公報
【特許文献１２】特開２００８−２５８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、トロイダル型無段変速機の変速比を制御する為のプリセスカム、及び、動力伝達の為のパワーローラの傾転角を機械的に同期させる為のプーリの構造を工夫する事により、加工コストの低減及び小型・軽量化を図り易い構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明のトロイダル型無段変速機は、前述した従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様に、少なくとも１対のディスクと、複数の支持部材と、パワーローラと、油圧式のアクチュエータと、油圧切換弁と、機械式のフィードバック機構と、同期機構とを備えている。
このうちの、前記各ディスクは、互いに対向する軸方向側面をトロイド曲面とし、互いに同心に、且つ、相対回転を自在に支持する。
又、前記各支持部材は、軸方向に関して前記各ディスクの中間位置に配置され、それぞれがこれら各ディスクの中心軸に対し捩れの位置に存在する枢軸を中心として揺動変位する。
又、前記各パワーローラは、前記各支持部材に回転自在に支持した状態で、部分球状凸面であるそれぞれの周面を、前記各ディスクの軸方向側面に転がり接触させる。
又、前記油圧式のアクチュエータは、前記各支持部材の端部に前記枢軸と同心に、一体、若しくは一体的に結合固定されて、これら各支持部材と共に変位するロッドと、これら各ロッドの外周面の一部に、少なくとも軸方向に関してこれら各ロッドに対する変位を阻止された状態で設けられたピストンを含んで構成する。そして、圧油の給排に基づいて前記各ロッドを、それぞれの軸方向に変位させる。
又、前記油圧切換弁は、前記各アクチュエータへの圧油の給排状態を切り換える。
又、前記機械式のフィードバック機構は、前記各ロッドのうちの何れかのロッドの、軸方向に関する変位と回転方向に関する変位とを合成して、前記油圧切換弁を構成して前記給排状態の切り換えに寄与する部材に伝達する。又、前記フィードバック機構は、前記各ロッドのうちの何れかのロッドに、軸方向及び回転方向に関して当該ロッドと同期して変位可能に固定されたプリセスカムを含んで構成する。
又、前記同期機構は、前記各枢軸を中心とする前記各支持部材の揺動角度を機械的に同期させる。又、この同期機構は、前記各ロッドに、これら各ロッドと同心に、これら各ロッドと同期して回転可能に固定した複数個のプーリと、これら各プーリ同士の間に掛け渡したケーブルとを含んで構成する。
【００２３】
特に、本例のトロイダル型無段変速機の場合、前記各プーリのうちの何れかのプーリと前記プリセスカムとを一体若しくは一体的に組み合わせ、このプリセスカム一体型のプーリ及び残りのプーリを、前記各ロッドに対し、軸方向及び回転方向に関して、これら各ロッドと同期して変位可能に固定する。
【００２４】
この様な本例のトロイダル型無段変速機を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、１対の外側ディスクと、内側ディスクと、複数の支持部材と、複数のパワーローラとを備えた構造を採用する。
このうちの両外側ディスクは、互いに対向する軸方向側面をトロイド曲面とし、互いに同心に、且つ、相対回転を自在に支持され、互いに同期した回転を自在に組み合わせる。
又、前記内側ディスクは、前記両外側ディスクの軸方向側面に対向する軸方向両側面をトロイド曲面とし、軸方向に関してこれら両外側ディスク同士の間の中間部に、これら両外側ディスクに対する相対回転を自在に支持する。
又、前記各支持部材は、前記両外側ディスクの軸方向側面とこの内側ディスクの軸方向両側面との間にそれぞれ設けた１対のキャビティに、それぞれ複数個ずつ配置する。
又、前記各パワーローラは、前記両外側ディスクの軸方向側面とこの内側ディスクの軸方向両側面との間にそれぞれ設けた１対のキャビティに、それぞれ複数個ずつ配置する。
更に、前記各支持部材の端部に一体、若しくは一体的にそれぞれ結合したロッドにそれぞれプーリを固定すると共に、これら各プーリのうちの何れかのプーリとプリセスカムとを、一体若しくは一体的に組み合わせて構成する。
【００２５】
又、上述の様な請求項２に記載した発明を実施する場合に、例えば前記各ロッドの先端部、又は基端部の何れか一方に、それぞれ１個ずつ、前記プーリを固定する。
或いは、前記各ロッドの先端部と基端部とに、これら各ロッド毎にそれぞれ１対ずつ、前記プーリを固定し、何れかのロッドに固定した１対のプーリのうちの何れか一方のプーリとプリセスカムとを、一体若しくは一体的に組み合わせて構成する。
【発明の効果】
【００２６】
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、プーリ及びプリセスカムを固定する為の固定部を、ロッドに別々に設ける必要がない。この結果、このロッドを含むトラニオンの加工コストの低減、延いてはトロイダル型無段変速機全体の製造コストの低減を図る事ができる。
又、前記プリセスカムを固定する為に、前記ロッドを含むトラニオンの軸方向寸法を大きくする必要がない。この為、このロッドを含むトラニオンの構造の共通化を図る事ができる。この結果、トロイダル型無段変速機の小型化、軽量化を測りつつ、加工コスト、部品管理コストの低減を図る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。
【図２】同第２例を示す断面図。
【図３】同第３例を示す断面図。
【図４】同第４例を示す断面図。
【図５】本発明の対象となる無段変速装置の１例を示す断面図。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図。
【図７】変速比制御の為の油圧制御装置部分の略断面図。
【図８】同期ケーブルのトラニオンへの掛け渡し状態の第１例を示す断面図。
【図９】同第２例を示す、図８と同様の図。
【図１０】同第３例を示す、図８と同様の図。
【図１１】従来構造の第２例を示す、スラスト玉軸受を介してパワーローラを支持したトラニオンを、各ディスクの径方向外側から見た斜視図。
【図１２】同じく、ディスクの周方向から見た状態で示す正投影図。
【図１３】図１２のＢ−Ｂ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
［実施の形態の第１例］
図１は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例を含め、本発明のトロイダル型無段変速機の特徴は、トロイダル型無段変速機の変速比を制御する為のプリセスカム、及び、動力伝達の為の複数個のパワーローラ１２ｃ、１２ｃ同士の傾転角を機械的に同期させる為のプーリの構造を工夫した点にある。尚、これら各パワーローラ１２ｃ、１２ｃを支持する為のトラニオンの構造は前述した図１１〜１３に示すトラニオンの構造とほぼ同様である。又、トロイダル型無段変速機全体としての構造及び作用は、前述した図５〜７に示した構造を含め、従来から知られているトロイダル型無段変速機の構造とほぼ同様であるから、従来と同様に構成する部分に就いては、図示並びに説明を、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００２９】
本例のトロイダル型無段変速機１ａの場合、ケーシング１３（図６参照）内の下部にシリンダボディ３６を固定し、このシリンダボディ３６内に設けた複数のアクチュエータ３７、３７により各トラニオン１７ｄ、１７ｄを、それぞれの両端部に設けた枢軸１８、１８の軸方向（図１の上下方向）に変位駆動自在としている。これら各枢軸１８、１８をそれぞれの軸方向及び回転方向の変位を自在に支持する為の、上下１対の支持板１６、１６は、前記シリンダボディ３６の上面と、前記ケーシング１３の天板部の下面に支持した結合板５９との間に掛け渡した支持ポスト６０の上下両端部に支持している。
【００３０】
又、前記各トラニオン１７ｄ、１７ｄにより、前記各パワーローラ１２ｃ、１２ｃを回転、及び入力軸３の軸方向（図１の表裏方向）に関する若干の変位自在に支持する為の構造は、前記図１１〜１３に示したトラニオン１７ｃの構造と同様である。尚、この部分に関するトラニオンの構造は、前記図６に示したトラニオン１７ａ、１７ｂの様な構造を採用する事もできる。
【００３１】
又、前記各トラニオン１７ｄ、１７ｄの下端部から連続し（図示の例では一体に形成され）て、前記アクチュエータ３７、３７を構成するピストン４８、４８に連結した各ロッド４９ａ、４９ａの先端部（図１の下端部）には、後述するプーリ６１（図１の左側に示すトラニオン１７ｄの場合）、及びプリセスカム付プーリ６２（図１の右側に示すトラニオン１７ｄの場合）を固定する為の固定部６３が形成されている。尚、前記各トラニオン１７ｄ、１７ｄと前記各ロッド４９ａ、４９ａとを別体に設け、これら各ロッド４９ａ、４９ａをこれら各トラニオン１７ｄ、１７ｄの下端部に、ねじ止め等により一体的に結合する構造とする事もできる。
【００３２】
又、前記固定部６３は、各ロッド４９ａ、４９ａの先端部外周面の一部に、この外周面から径方向内方に凹入した（欠けた）状態で形成した係止平坦部６４により、断面形状を欠円状に構成している。尚、前記固定部６３の構造は、例えば、前記各ロッド４９ａ、４９ａの外周面の円周方向に関して反対側となる２個所位置に、この外周面から径方向内側に凹入した（欠けた）１対の平坦部を互いに平行に設けた、断面小判形の構造、セレーション構造等も採用できる。即ち、前記各プーリ６１、及びプリセスカム付プーリ６２を、前記各ロッド４９ａ、４９ａの軸方向及び回転方向に関して、これら前記各ロッド４９ａ、４９ａと同期して変位可能に固定できる構造を採用すれば良い。この様な構造を採用した場合には、後述する前記各プーリ６１、及びプリセスカム付プーリ６２のプーリ側係止部６８（中心孔）の構造（形状）を、前記１対の平坦部若しくは雄セレーション部と係合可能な構造（形状）とすれば良い。
【００３３】
又、本例のトロイダル型無段変速機１ａは、前述した従来構造のトロイダル型無段変速機１と同様に、前記各アクチュエータ３７、３７を制御する油圧系の故障時にも、前記各トラニオン１７ｄ、１７ｄの傾斜角度を同期させる為の機械的な同期機構を備えている。
【００３４】
この同期機構は、複数個（本例の場合３個）のプーリ６１と、１個のプリセスカム付プーリ６２と、１対の同期ケーブル６５ａ（１本は図示省略）と、１本の同期ケーブル６５ｂとを備えている。このうちのプーリ６１、及びプリセスカム付プーリ６２は、中央部に前記ロッド４９ａの固定部６３に外嵌固定可能な形状を有する取付孔６６が形成された円輪状部材である。又、この取付孔６６の内周面の軸方向一端（図１の下端）には、この内周面よりも内径側に突出し、固定状態で前記各ロッド４９ａ、４９ａの固定部６３の係止平坦部６４と係止するプーリ側係止部６８が形成されている。又、前記各プーリ６１、６２の外周面には、前記同期ケーブル６５ａを係止する為の係止溝６７が、全周に亙り形成されている。
【００３５】
特に、図１の右側に示した前記プリセスカム付プーリ６２は、軸方向一側面（図１の下側面）の径方向外端寄り部分に、この軸方向一側面から突出した状態で、機械式のフィードバック機構を構成するプリセスカム４０ａが、一体に設けられている。このプリセスカム４０ａは、前記プリセスカム付プーリ６２が固定されたトラニオン１７ｄの動き、即ち、枢軸１８の軸方向の変位及びこの枢軸１８を中心とする揺動変位を、前記プリセスカム４０ａ及びリンク腕４５（図７参照）を介して変速比制御弁３８を構成するスプール４１に伝達するものである。そして、このスプール４１を軸方向に変位させ、前記ステッピングモータ３９により軸方向に変位させられるスリーブ４２とを相対変位させる様にしている。尚、この様な、トロイダル型無段変速機１ａの変速比を所望の値に調節し、調節後の値に保持する為の変速比調整機構の構造、及び動作に就いては、前記図７に示した、従来から知られている機構と同様である。
【００３６】
上述した様な前記各プーリ６１、及びプリセスカム付プーリ６２は、前記各ロッド４９ａ、４９ａの固定部６３の係止平坦部６４と、前記各プーリ６１、及びプリセスカム付プーリ６２のプーリ側係止部６８とを係止した状態で、前記各ロッド４９ａ、４９ａと軸方向及び回転方向に関して同期して変位可能に固定している。尚、本例の場合、前記各プーリ６１を、全部で４個の前記各トラニオン１７ｄ、１７ｄのうちの３個のトラニオン１７ｄ、１７ｄに固定し、前記プリセスカム付プーリ６２を、残りの１個のトラニオン１７ｄに固定している。
【００３７】
又、前記1対の同期ケーブル６５ａのうち、図１の下端部に示す同期ケーブル６５ａは、同一キャビティ（互いに対向する１対の入力側、出力側両ディスクの内側面同士の間部分）に配置された前記トラニオン１７ｄ、１７ｄ同士の揺動角度を機械的に一致させる為のものである。この同期ケーブル６５ａは、その一部を同一キャビティ内の前記プーリ６１とプリセスカム付プーリ６２との係止溝６７に係合させた状態で、前記各トラニオン１７ｄ、１７ｄ同士の間に掛け渡されている、一方、図示を省略した側の別のキャビティ内に配置された別の同期ケーブルは、その一部を、この別のキャビティに対応する部分に設置した１対のプーリの係止溝に係合させた状態で、この別のキャビティ内に設置した1対のトラニオン同士の間に掛け渡している。
【００３８】
一方、前記同期ケーブル６５ｂはその一部を、前記各トラニオン１７ｄ、１７ｄの、支持梁部５６の外周面の下端部に形成した、係止部６９を含む係止溝に係合した状態で、前記図１０に示した同期ケーブル４７ｄの構造の様に（図１０の場合はプーリ４６ｃ、４６ｃを介している点で異なるが）、総てのトラニオン１７ｄ、１７ｄに掛け渡している。又、異なるキャビティに存在し、且つ対角線位置に存在する１対のトラニオン１７ｄ、１７ｄにのみ、止め具（図示省略）により、前記同期ケーブル６５ｂを結合している。残りのトラニオン１７ｄ、１７ｄと同期ケーブル６５ｂとの間には滑り板（図示省略）を介在させて、この同期ケーブル６５ｂの動きがこの残りのトラニオン１７ｄ、１７ｄに伝わらない様にしている。
尚、トロイダル型無段変速機への同期ケーブルの組み付け構造は、本例の構造に限定されず、支柱１４の構造等に合わせて、例えば前記図８、９に示した様な、各種構造を適用できる。
【００３９】
上述の様な本例のトロイダル型無段変速機１ａの場合、何れか1つのトラニオン１７ｄの端部に結合した前記ロッド４９ａの先端部に固定したプリセスカム付プーリ６２を、プーリの形状とプリセスカムの形状とを合わせ持った体構造としている。この為、前記ロッド４９ａに、プーリ、及びプリセスカムを固定する為の固定部を、別々に設ける必要がない。この結果、前記トラニオン１７ｄ、１７ｄ（トラニオンとロッドが一体構造の場合）、又はロッド４９（トラニオンとロッドが別体であり、一体的に結合されている場合）の、加工コストの低減、延いてはトロイダル型無段変速機１ａの製造コストの低減を図る事ができる。
又、本例のトロイダル型無段変速機１ａの場合、前記図６に示したトロイダル型無段変速機１の構造の様に、ロッド４９の先端部に、プリセスカム４０を固定する為の固定部を設ける必要がない。この為、このロッド４９の軸方向寸法を大きくする事なく、総てのトラニオン１７ｄ、１７ｄ（トラニオンとロッドが一体構造の場合）、又はロッド４９（トラニオンとロッドが別体であり、一体的に結合されている場合）の構造を共通化する事ができる。この結果、トロイダル型無段変速機の小型化、軽量化を測りつつ、加工コスト、部品管理コストの低減を図る事ができる。
【００４０】
［実施の形態の第２例］
図２は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例のトロイダル型無段変速機１ｂの場合、上述した実施の形態の第１例と同様に、トラニオン１７ｅ、１７ｅの下端部から連続し（図示の例では一体に形成され）て、アクチュエータ３７、３７を構成するピストン４８、４８に連結した各ロッド４９ｂ、４９ｂの先端部（図２の下端部）に、プーリ６１、及びプリセスカム付プーリ６２を固定している。
【００４１】
又、前記各ロッド４９ｂ、４９ｂの外周面の基端部（図２の上端部）に、この外周面から径方向外側に凸出した固定部７０が形成されている。そして、この固定部７０に機械的な同期機構を構成するプーリ７１、７１を固定している。尚、この様な各プーリ７１、７１の構造、及びこれら各プーリ７１、７１とロッド４９ｂ、４９ｂとの固定構造は、従来から知られている為、詳しい説明を省略する。又、前記プリセスカム付プーリ６２の構造、及び前記ロッド４９ｂへの固定方法は、前記実施の形態の第１例と同様である。
【００４２】
又、図２の上下２箇所位置に配置した同期ケーブル６５ａ、６５ｂのうち、上側の同期ケーブル６５ｂはその一部を、前記各プーリ７１、７１の係止溝７６に係合させた状態で、前記図１０に示した同期ケーブル４７ａの構造の様に、同一キャビティ内に配置した1対のトラニオン１７ｅ、１７ｅ同士の間に、襷掛けで掛け渡している。これに対して、下側の同期ケーブル６５ａは、総てのトラニオン１７ｅ、１７ｅに掛け渡している。又、対角線位置に存在する１対のトラニオン１７ｅ、１７ｅにのみ、止め具（図示省略）により、前記同期ケーブル６５ａを結合している。残りのトラニオン１７ｅ、１７ｅと同期ケーブル６５ａとの間には滑り板（図示省略）を介在させて、この同期ケーブル６５ａの動きがこの残りのトラニオン１７ｅ、１７ｅに伝わらない様にしている。
【００４３】
本例の場合、前記各プーリ７１、７１と、プーリ６１又はプリセスカム付プーリ６２とを固定する為の固定部６３、７０を、前記ロッド４９ｂ、４９ｂの軸方向位置の２箇所に形成する必要がある。但し、本例の場合にも、前記実施の形態の第１例と同様に、前記プリセスカム付プーリ６２は、軸方向一側面（図２の下側面）の径方向外端寄り部分に、機械式のフィードバック機構を構成するプリセスカム４０ａが一体に設けられている。この為、前記各ロッド４９ｂ、４９ｂに、プリセスカムを固定する部分を別途形成する必要がない。その他の構造、及び作用、効果は前記実施の形態の第１例と同様である。
【００４４】
［実施の形態の第３例］
図３は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例のトロイダル型無段変速機１ｃの場合、トラニオン１７ｆ、１７ｆの下端部から連続し（図示の例では一体に形成され）て、アクチュエータ３７、３７のピストン４８、４８に連結したロッド４９ｂ、４９ｂの外周面の基端部（図３の下端部）に、この外周面から径方向外側に凸出した固定部７０が形成されている。
そして、この固定部７０に機械的な同期機構を構成するプーリ７１、及びプリセスカム付プーリ６２ａを固定している。
このうちのプーリ７１は、前述した実施の形態の第２例と同様に、従来から知られている為、詳しい説明を省略する。
【００４５】
一方、前記プリセスカム付プーリ６２ａは、プーリとしての基本構造は前記プーリ７１と同様に、小径部７２と、この小径部７２に段部を介して連続し、外径及び内径が、この小径部７２よりも大径である大径部７３とから成る、段付状の円輪状部材である。又、この小径部７２の中央部には、前記各ロッド４９ｂ、４９ｂの基端側の固定部６３ａに外嵌固定可能な形状を有する取付孔７４が形成されている。又、この取付孔７４の内周面には、この内周面から径方向外側に突出したプーリ側係止部７５が形成されている。又、前記大径部７３の外周面には、同期ケーブル６５ａを係止する為の係止溝７６が全周に亙り形成されている。
【００４６】
この様なプーリ７１、及びプリセスカム付プーリ６２ａは、前記取付孔７４のプーリ側係止部７５と、前記各ロッド４９ｂ、４９ｂの基端側の固定部６３ａとを係合する事で、これら各ロッド４９ｂ、４９ｂに対して、軸方向及び回転方向に関して同期して変位可能な状態で外嵌固定している。
特に、本例のプリセスカム付プーリ６２ａは、外周面の軸方向中間部に、この外周面から径方向外方に突出した状態でプリセスカム４０ｂが、一体に設けられている。
【００４７】
又、前記同期ケーブル６５ａは、同一キャビティ（互いに対向する１対の入力側、出力側両ディスクの内側面同士の間部分）に配置された前記トラニオン１７ｆ、１７ｆ同士の揺動角度を機械的に一致させる為のものである。この同期ケーブル６５ａは、図示の場合、その一部を同一キャビティ内の前記プーリ７１とプリセスカム付プーリ６２ａとの係止溝６７に係合させた状態で、前記各トラニオン１７ｆ、１７ｆ同士の間に、襷掛けで掛け渡されている。
【００４８】
［実施の形態の第４例］
図４は、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例のトロイダル型無段変速機１ｄの場合、図４の右側のトラニオン１７ｅの下端部から連続したロッド４９ｂの外周面の先端部（図４の下端部）に固定したプリセスカム付プーリ６２ｂが、内径側部材７８と、外径側部材７９とを組み合わせて成る。
【００４９】
このうちの内径側部材７８は、中央部に前記ロッド４９ａの固定部６３に外嵌固定可能な形状を有する取付孔６６が形成された円輪状部材である。又、この取付孔６６の内周面の軸方向一端（図４の下端）には、この内周面よりも内径側に突出し、固定状態で前記各ロッド４９ｂの固定部６３の係止平坦部６４と係止するプーリ側係止部６８が形成されている。更に、軸方向一側面（図４の下側面）の径方向外端寄り部分に、この軸方向一側面から突出した状態で、機械式のフィードバック機構を構成するプリセスカム４０ａが一体に設けられている。
【００５０】
又、前記外径側部材７９は、径方向中央部に、前記内径側部材７８の外周面に外嵌固定可能な内周面を有する円環状部材である。又、前記外径側部材７９の、外周面には、同期ケーブル６５ａを係止する為の係止溝６７が全周に亙り形成されている。その他の構造、及び作用、効果は前記図２に示した実施の形態の第２例と同様である。
【符号の説明】
【００５１】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ トロイダル型無段変速機
２ 遊星歯車式変速機
３ 入力軸
４ 出力軸
５ 入力回転軸
６ 伝達軸
７ 前段ユニット
８ 中段ユニット
９ 後段ユニット
１０ａ、１０ｂ 入力ディスク
１１ 出力ディスク
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ パワーローラ
１３ ケーシング
１４ 支柱
１５ 転がり軸受
１６ 支持板
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ トラニオン
１８ 枢軸
１９ 支持軸
２０ 押圧装置
２１ 中空回転軸
２２ 太陽歯車
２３、２３ａ キャリア
２４ 遊星歯車
２５ 遊星歯車
２６ 遊星歯車
２７ リング歯車
２８ 第二太陽歯車
２９ 第二キャリア
３０ 低速用クラッチ
３１ 第三太陽歯車
３２ 第二リング歯車
３３ 高速用クラッチ
３４ 遊星歯車
３５ 遊星歯車
３６ シリンダボディ
３７ アクチュエータ
３８ 変速比制御弁
３９ ステッピングモータ
４０、４０ａ、４０ｂ プリンセスカム
４１ スプール
４２ スリーブ
４３ 油圧源
４４ａ、４４ｂ 油圧室
４５ リンク腕
４６、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ プーリ
４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ 同期ケーブル
４８ ピストン
４９、４９ａ、４９ｂ ロッド
５０、５０ａ 凹溝
５１ 係止部
５２ 止め具
５３ 滑り板
５４ 円孔
５５ 円筒状凸面
５６ 支持梁部
５７ 外輪
５８ 凹部
５９ 天板部
６０ 支持ポスト
６１ プーリ
６２、６２ａ、６２ｂ プリセスカム付プーリ
６３、６３ａ 固定部
６４ 係止平坦部
６５ａ、６５ｂ 同期ケーブル
６６ 取付孔
６７ 係止溝
６８ プーリ側係止部
６９ 係止部
７０ 固定部
７１ プーリ
７２ 小径部
７３ 大径部
７４ 取付孔
７５ プーリ側係止部
７６ 係止溝
７７ ワッシャ
７８ 内径側部材
７９ 外径側部材
８０ 転がり軸受け
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する軸方向側面をトロイド曲面とし、互いに同心に、且つ、相対回転を自在に支持された、少なくとも１対のディスクと、軸方向に関してこれら各ディスクの中間位置に配置され、それぞれがこれら各ディスクの中心軸に対し捩れの位置に存在する枢軸を中心として揺動変位する複数の支持部材と、これら各支持部材に回転自在に支持された状態で、部分球状凸面であるそれぞれの周面を前記各ディスクの軸方向側面に転がり接触させた、複数個のパワーローラと、前記各支持部材の端部に一体、若しくは一体的に前記枢軸と同心に結合固定されて、これら各支持部材と共に変位するロッドと、これら各ロッドの外周面の一部に、少なくとも軸方向に関してこれら各ロッドに対する変位を阻止された状態で設けられたピストンを含んで構成され、圧油の給排に基づいてこれら各ロッドをそれぞれの軸方向に変位させる、油圧式のアクチュエータと、これら各アクチュエータへの圧油の給排状態を切り換える為の油圧切換弁と、前記各ロッドのうちの何れかのロッドの、軸方向に関する変位と回転方向に関する変位とを合成して、前記油圧切換弁を構成して前記給排状態の切り換えに寄与する部材に伝達する、機械式のフィードバック機構と、前記各枢軸を中心とする前記各支持部材の揺動角度を機械的に同期させる為の同期機構とを備え、
前記フィードバック機構は、前記各ロッドのうちの何れかのロッドに、軸方向及び回転方向に関して当該ロッドと同期して変位可能に固定されたプリセスカムを含んで構成されており、
前記同期機構は、前記各ロッドに、これら各ロッドと同心に、これら各ロッドと同期して回転可能に固定された複数個のプーリと、これら各プーリ同士の間に掛け渡されたケーブルとを含んで構成されているトロイダル型無段変速機に於いて、
前記各プーリのうちの何れかのプーリと前記プリセスカムとを一体若しくは一体的に組み合わせ、このプリセスカム一体型のプーリ及び残りのプーリを、前記各ロッドに対し、軸方向及び回転方向に関して、これら各ロッドと同期して変位可能に固定した事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
互いに対向する軸方向側面をトロイド曲面とし、互いに同心に、且つ、相対回転を自在に支持され、互いに同期した回転を自在に組み合わされた１対の外側ディスクと、これら両外側ディスクの軸方向側面に対向する軸方向両側面をトロイド曲面とし、軸方向に関してこれら両外側ディスク同士の間の中間部に、これら両外側ディスクに対する相対回転を自在に支持された内側ディスクとを備え、これら両外側ディスクの軸方向側面とこれら内側ディスクの軸方向両側面との間にそれぞれ設けられた１対のキャビティに、それぞれ複数個ずつの支持部材及びパワーローラを配置しており、これら各支持部材の端部にそれぞれ一体、若しくは一体的に結合したロッドにそれぞれプーリを固定すると共に、これら各プーリのうちの何れかのプーリとプリセスカムとを、一体若しくは一体的に組み合わせた、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項１】
互いに対向する軸方向側面をトロイド曲面とし、互いに同心に、且つ、相対回転を自在に支持された、少なくとも１対のディスクと、軸方向に関してこれら各ディスクの中間位置に配置され、それぞれがこれら各ディスクの中心軸に対し捩れの位置に存在する枢軸を中心として揺動変位する複数の支持部材と、これら各支持部材に回転自在に支持された状態で、部分球状凸面であるそれぞれの周面を前記各ディスクの軸方向側面に転がり接触させた、複数個のパワーローラと、前記各支持部材の端部に一体、若しくは一体的に前記枢軸と同心に結合固定されて、これら各支持部材と共に変位するロッドと、これら各ロッドの外周面の一部に、少なくとも軸方向に関してこれら各ロッドに対する変位を阻止された状態で設けられたピストンを含んで構成され、圧油の給排に基づいてこれら各ロッドをそれぞれの軸方向に変位させる、油圧式のアクチュエータと、これら各アクチュエータへの圧油の給排状態を切り換える為の油圧切換弁と、前記各ロッドのうちの何れかのロッドの、軸方向に関する変位と回転方向に関する変位とを合成して、前記油圧切換弁を構成して前記給排状態の切り換えに寄与する部材に伝達する、機械式のフィードバック機構と、前記各枢軸を中心とする前記各支持部材の揺動角度を機械的に同期させる為の同期機構とを備え、
前記フィードバック機構は、前記各ロッドのうちの何れかのロッドに、軸方向及び回転方向に関して当該ロッドと同期して変位可能に固定されたプリセスカムを含んで構成されており、
前記同期機構は、前記各ロッドに、これら各ロッドと同心に、これら各ロッドと同期して回転可能に固定された複数個のプーリと、これら各プーリ同士の間に掛け渡されたケーブルとを含んで構成されているトロイダル型無段変速機に於いて、
前記各プーリのうちの何れかのプーリと前記プリセスカムとを一体若しくは一体的に組み合わせ、このプリセスカム一体型のプーリ及び残りのプーリを、前記各ロッドに対し、軸方向及び回転方向に関して、これら各ロッドと同期して変位可能に固定した事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
互いに対向する軸方向側面をトロイド曲面とし、互いに同心に、且つ、相対回転を自在に支持され、互いに同期した回転を自在に組み合わされた１対の外側ディスクと、これら両外側ディスクの軸方向側面に対向する軸方向両側面をトロイド曲面とし、軸方向に関してこれら両外側ディスク同士の間の中間部に、これら両外側ディスクに対する相対回転を自在に支持された内側ディスクとを備え、これら両外側ディスクの軸方向側面とこれら内側ディスクの軸方向両側面との間にそれぞれ設けられた１対のキャビティに、それぞれ複数個ずつの支持部材及びパワーローラを配置しており、これら各支持部材の端部にそれぞれ一体、若しくは一体的に結合したロッドにそれぞれプーリを固定すると共に、これら各プーリのうちの何れかのプーリとプリセスカムとを、一体若しくは一体的に組み合わせた、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１７７４２３（Ｐ２０１２−１７７４２３Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４０４７８（Ｐ２０１１−４０４７８）
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]