| 【発明の名称】 |
トロイダル型無段変速機 |
| 【発明者】 |
【氏名】井上 英司
【氏名】山崎 淳
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| 【要約】 |
【課題】この発明は、トラニオンの両端部をケーシングに対して嵌合支持することにより、トラニオンのガタツキを防止して、耐久性のあるトロイダル型無段変速機を提供する。
【解決手段】トロイダル型無段変速機のパワーローラ６，９を回転自在に支持するトラニオン３３，３７に働く分離力等の大きな力は、対向する端部６５，６５に揺動可能に渡されたヨーク８０によって支持される。トラニオン３３，３７の両端部６５には一体的に突出形成されたロッド７０は、ケーシング２５に形成された嵌入部７２に滑り軸受のようなラジアル軸受７１を介して嵌合されているので、トラニオン３３，３７はガタツクことがなく、パワーローラ６，９と入出力ディスクとの接触点が不安定にならず耐久性が向上する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 入力軸により駆動される入力ディスク、前記入力ディスクに対向して配置され且つ出力軸に連結された出力ディスク、前記入力ディスクと前記出力ディスクとの間に配置され且つ傾転軸の回りに傾転して前記入力ディスクの回転を無段階に変速して前記出力ディスクに伝達する一対のパワーローラ、前記各パワーローラを回転自在に支持し且つ前記傾転軸の軸方向に変位可能な一対のトラニオン、及び前記各トラニオンを前記傾転軸の軸方向に変位させるためケーシングに配設されたアクチュエータ、及び前記トラニオンに作用する前記傾転軸に交差する方向の力を支えるため前記ケーシングに取り付けられたポストに対して中央部において位置規制された状態で揺動可能に嵌合し且つ両端部において前記両トラニオンの対向する端部同士を揺動可能に連結するヨークを具備し、前記トラニオンのガタツキを防止するため、前記各トラニオンの前記両端部と前記ケーシングのいずれか一方に設けられたロッドが前記各トラニオンの前記両端部と前記ケーシングの他方に設けられた嵌入部にラジアル軸受を介して支持されていることから成るトロイダル型無段変速機。
【請求項２】 前記ラジアル軸受は滑り軸受であることから成る請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項３】 前記ロッドは、前記各トラニオンの前記両端部から一体的に延びて形成されており、前記嵌入部は前記ケーシングに形成されていることから成る請求項１又は２に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項４】 前記ロッドの径は、前記トラニオンの前記端部の径より小さいことから成る請求項１〜３のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、トロイド曲面を有する入力ディスクと出力ディスクとの間にパワーローラを傾転自在に配置して、入力ディスクの回転を無段階に変速して出力ディスクへ伝達するトロイダル型無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、トロイダル型無段変速機として、入力軸により駆動される入力ディスク、入力ディスクに対向して配置され且つ出力軸に連結された出力ディスク、及び両ディスクに摩擦接触するパワーローラからトロイダル変速部を構成し、パワーローラの傾転角度を変えることによって、入力ディスクの回転を無段階に変速して出力ディスクに伝達するものが知られている。
【０００３】図３は、二組のトロイダル変速部１，２を同一軸上に並列して配置した従来のダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機の一例を示す断面図である。トルクコンバータ等を介してエンジンの出力軸に出力されるトルクが入力される入力軸１３に対して、トロイダル変速部１，２は、それぞれ、入力軸１３によって駆動される入力ディスク４，７、入力ディスク４，７に対向して配置され且つ出力軸２２に連結された出力ディスク５，８、及び入力ディスク４，７と出力ディスク５，８との間に配置され且つ両ディスク４，５及び７，８のトロイド曲面に摩擦係合する一対のパワーローラ６，６及び９，９を備えている。各パワーローラ６，９は、自己の回転軸線１０の周りに回転自在であり、且つ回転軸線１０に直交する傾転軸１１の周りに傾転運動可能である。パワーローラ６，９の傾転角度を一斉に変えることによって、入力ディスク４，７の回転は、パワーローラ６，９の傾転角度に応じて無段階に変速して出力ディスク５，８に伝達される。
【０００４】トロイダル変速部１において、入力ディスク４は、入力軸１３と同一軸線上に配置されている主軸３の一端にボールスプライン１２を介して取り付けられており、主軸３の軸方向に移動可能で且つ主軸３と一体回転可能である。入力軸１３の先端部１４は、主軸３の一端に形成された中心穴１５に対して、例えば軸受により相対回転可能に嵌合し支持されている。また、入力軸１３の先端に形成された入力フランジ部１６と、入力フランジ部１６に対向配置されたローディングカム１８には、互いに噛み合う爪部１７，１９が設けられている。エンジンからのトルクの一部は、噛み合った両爪部１７，１９、及びローディングカム１８を介して入力軸１３から入力ディスク４へ伝達される。トルク伝達時に、ローディングカム１８のカムローラ３６の作用により、伝達トルクに見合ったスラストが、入力ディスク４、パワーローラ６及び出力ディスク５間に作用する押付け力として発生する。
【０００５】トロイダル変速部２の入力ディスク７は、ボールスプライン２８を介して主軸３の他端側に取り付けられている。入力ディスク７は、ボールスプライン２８を介して主軸３にそれぞれ連結されているので、主軸３と一体回転するが主軸３のスラスト方向に摺動自在である。入力軸１３からのトルクの残部は、入力ディスク７へ伝達される。カムローラ３６によるトロイダル変速部１でのスラスト力の反作用として、伝達トルクに応じたスラスト反力が主軸３を介してトロイダル変速部２に伝わり、トロイダル変速部２の入力ディスク７、パワーローラ９及び出力ディスク８の各回転要素間に押付け力を作用させる。なお、入力ディスク４，７と出力ディスク５，８との間における動力伝達は、両ディスク４，５，７，８とパワーローラ６，９との間に挟まれたオイルの剪断力に基づいて行われる。
【０００６】出力ディスク５，８は、背面同士を出力軸２２の両側に設けた筒状部２２Ａにスプライン嵌合等で連結され一体回転する。出力軸２２は主軸３に嵌合された中空軸であって、該中空軸の中間部にスプロケット２３が一体的に形成されている。出力ディスク５，８は、両背面が出力軸２２を介してスラスト方向及びラジアル方向の荷重を支持するボールベアリング２４でケーシング２５の壁２６に支持されることにより、ケーシング２５によって軸方向に規制されている。
【０００７】主軸３の他端は、ケーシング２５に軸受２７を介して回転自在に支持されている。入力ディスク７の背面側には、皿ばね２９が、サンギヤ３０をスペーサとしてナット３１を締め込むことによって圧縮状態で取付けられている。皿ばね２９の反発力は、トロイダル変速部２において入力ディスク７をパワーローラ９を介して出力ディスク８に押し付けており、また、主軸３を図３上で右方へ付勢して、フランジ部２０と軸受２１とを介してローディングカム１８に作用し、トロイダル変速部１において、入力ディスク４をパワーローラ６を介して出力ディスク５に押し付けており、両変速部１，２で、回転要素間の隙間を吸収している。
【０００８】パワーローラ６，９は、それぞれ回転支軸３４，３８によってトラニオン３３，３７に回転自在に支持されている。トラニオン３３，３７は、ケーシング２５に対して後述する油圧アクチュエータによって傾転軸１１の軸方向に変位され、且つこの傾転軸１１の軸方向変位に応じてパワーローラ６，９と入出力ディスク４，５，７，８との接触点が変わることにより、入出力ディスク４，５，７，８から傾転力を受けて傾転軸１１の回りに回動可能である。パワーローラ６，９が傾転すると、パワーローラ６，９の傾転角変位量θはそのままトラニオン３３，３７の傾転軸１１を中心とした回動変位となる。
【０００９】出力軸２２の回転は、例えば出力軸２２に固定されたスプロケット２３からチェーン伝動装置を介してカウンタ軸に伝達され、適宜の歯車機構を介して前進回転が変速機出力軸（いずれも図示せず）に出力される。また、入力軸１３の回転は、主軸３から直接にサンギヤ３０を介して後進クラッチ付き遊星歯車機構（図示せず）から後進回転が変速機出力軸に出力される。主軸３は軸方向に延びる油路３２を有し、油路３２は潤滑油の通路を構成している。油路３２は、分岐して各トロイダル変速部１，２のトロイド曲面、ボールスプライン１２、ボールベアリング２４等に潤滑油を供給している。
【００１０】入力ディスク４，７及び出力ディスク５，８は、パワーローラ６，９と入出力ディスク４，５，７，８との接触点が変わることにより、主軸３の軸方向に変位する。トロイダル変速部１，２の軸方向の位置の基準は、出力ディスク５，８がボールベアリング２４によって支持されるケーシング２５によって定められる。パワーローラ６，９を回転自在に支持する回転支軸３４，３８は、トラニオン３３，３７に回動自在に支持された揺動支軸３５，３９（図４参照）に対して偏心した偏心軸とされているので、パワーローラ６，９の主軸３の軸方向への変位は、揺動支軸３５，３９周りでのパワーローラ６，９の首振り運動によって吸収される。出力ディスク５，８のスラスト方向位置がケーシング２５に対して決定されると、パワーローラ６，９及び両入力ディスク４，７のスラスト方向位置が決まる。皿ばね２９は、両トロイダル変速部１，２において伝達トルクが無くなりスラスト力が消えたときにディスク４，７，５，８を元の状態に復帰させる。
【００１１】次に、トロイダル変速部１，２とその変速制御について図４の記載に基づいて説明する。図４は、図３に示すトロイダル型無段変速機の線Ａ−Ａ及び線Ｂ−Ｂについてのそれぞれの断面図を並置した図である。トラニオン３３，３７を傾転軸方向に変位させるため、トラニオン３３，３７の各下端部に油圧アクチュエータ４０，４４が配設されている。油圧アクチュエータ４０，４４は、それぞれ、トラニオン３３，３７の傾転軸１１を軸心として延びるピストン４１，４５と、ケーシング２５に形成され且つ各ピストン４１，４５を摺動可能に収容するシリンダ４２，４６とから成る。シリンダ４２，４６には、それぞれピストン４１，４５によって区画された減速側シリンダ室４３Ａ，４７Ａと増速側シリンダ室４３Ｂ，４７Ｂとが形成されている。スプール弁５０から油路４８Ａを通じて減速側シリンダ室４３Ａ，４７Ａに減速用の油圧Ｐｄを供給すると、増速側シリンダ室４３Ｂ，４７Ｂはドレンされ、油路４８Ｂを通じて増速側シリンダ室４３Ｂ，４７Ｂに増速用の油圧Ｐｕを供給すると、減速側シリンダ室４３Ａ，４７Ａがドレンされ、減速側シリンダ室４３Ａ，４７Ａと増速側シリンダ室４３Ｂ，４７Ｂとの間に差圧が生じ、トラニオン３３，３７は、パワーローラ６，９と共に差圧に応じて傾転軸１１の軸方向に移動し、変速機は減速側又は増速側に変速する。
【００１２】スプール弁５０は、弁本体（弁ケース）内にはスリーブ５１が摺動自在に設けられている。スリーブ５１の両端に当接する第１ばね５３が、スリーブ５１を中立位置に保持する方向に付勢している。スリーブ５１内にはスプール５２が摺動自在に設けられている。スプール５２は一端に配置された第２ばね５４によって図４の右方向に付勢されており、スプール５２の他端は枢着されたレバー５５を介して後述するプリセスカム５６が当接している。スプール弁５０の一端及び他端には、それぞれＳＡポートとＳＢポートとが形成されており、ＳＡポートにはソレノイド弁５７Ａを通じて制御油圧ＰＡが供給され、ＳＢポートにはソレノイド弁５７Ｂを通じて制御油圧ＰＢが供給される。また、スプール弁５０は、ライン圧（油圧源）へ連結されるＰＬポート、油路４８Ａを介して減速側シリンダ室４３Ａへ連通されるＡポート、油路４８Ｂを介して増速側シリンダ室４３Ｂへ連通されるＢポート、リザーバへ連通されるＲポートを備えている。
【００１３】トロイダル型無段変速機においては、車速センサが検出した車速ｖ、アクセルペダルの踏込み量Ａｃｃを検出するアクセル踏込み量センサ等の各種センサ５９で検出された変速情報がコントローラ５８に入力される。コントローラ５８は、これらの変速情報に基づいて算出した目標変速比に応じた制御信号をソレノイド弁５７Ａ，５７Ｂに対して出力する。ソレノイド弁５７Ａ，５７Ｂは、制御油圧ＰＡ，ＰＢをスプール弁５０のＳＡポート及びＳＢポートに出力する出力ポートＣ、ドレンポートＤ、及び制御油圧源（パイロット油圧源）ＰＳに連通する油圧源ポートＥを有している。ソレノイド弁５７Ａ，５７Ｂは、電磁コイルを励磁するパルス電流のデューティ比を変更することにより、弁体が取る弁作動位置の時間比率が変更可能なデューティソレノイド弁とすることができる。
【００１４】ソレノイド弁５７Ａ，５７Ｂは、同じ常時開式のソレノイド弁であるから、コントローラ５８は、上記目標変速比に対応して、ＳＡポートとＳＢポートとの間に差圧が生じるように、ソレノイド弁５７Ａ，５７Ｂに対して、ｄｕｔｙＡとｄｕｔｙＢとで全ｄｕｔｙ（１００％）を分配したｄｕｔｙを求める。ソレノイド弁５７Ａ，５７ＢのＳＡポート及びＳＢポートに制御油圧源ＰＳからの油圧を供給される時間割合、又はＳＡポート及びＳＢポートの制御油圧がドレンに解放される時間割合を制御することにより、スリーブ５１は目標変速比に応じて軸方向に移動される。スリーブ５１には、ＰＬ，Ｒ，Ａ及びＢの各ポートに対応した連通孔が形成されており、スプール５２の位置に応じて、ポートＰＬ，ＲはポートＡ又はポートＢに連通される。スプール弁５０の両端のポートＳＢ，ＳＡに供給される制御油圧ＰＡ，ＰＢの差圧が第１ばね５３のばね力と釣り合うように、目標変速比を表す位置にスリーブ５１が移動する。
【００１５】トロイダル変速部１において、レバー５５の一端が当接しているこのプリセスカム５６は、一方のトラニオン３３の傾転軸１１に沿って延びる軸端に取り付けられている。プリセスカム５６は、トラニオン３３の傾転軸方向変位量Ｙと傾転角変位量θとの合成変位量として検出する。スプール弁５０のスプール５２は、この合成変位量に対応して移動する。スプール弁５０とソレノイド弁５７Ａ，５７Ｂとは、変速比を制御するため、コントローラ５８からの目標変速比に関する制御信号と、プリセスカム５６からの合成変位量についての信号とを受けて油圧アクチュエータ４０，４４の油圧を調整する変速比制御弁を構成している。
【００１６】トラニオン３３，３７は、傾転軸方向変位量Ｙがゼロである中立位置にある状態では、パワーローラ６，９の傾転角θはその時の状態を維持しており、変速比はその時の一定の値を保持している。即ち、この中立位置では、トラニオン３３，３７は、入力ディスク４，７及び出力ディスク５，８の回転中心線とパワーローラ６，９の回転軸線１０とが交叉するような傾転軸方向の位置にあり、パワーローラ６，９はその変速比に対応した傾転角変位量で傾転した状態で回転している。また、スプール５２は、目標変速比に対応してシフトしているスリーブ５１に追従して移動して、Ａポート及びＢポートを閉じている状態にある。
【００１７】変速比の変更はトラニオン３３，３７を中立位置から傾転軸１１の軸方向に変位させることによって行われる。即ち、両ディスクの回転中に目標変速比が変更されてスリーブ５１がシフトすると、スリーブ５１とスプール５２との間に生じる相対移動量に応じて、Ａポート又はＢポートが、ライン圧に連通するＰＬポートに導通して、トラニオン３３，３７が傾転軸方向に変位する。トラニオン３３，３７と共にパワーローラ６，９も傾転軸方向に変位し、パワーローラ６，９と入力ディスク４，７及び出力ディスク５，８との接触位置が、中立位置における接触位置から変位する。その結果、パワーローラ６，９は、両ディスクから傾転力を受けて、傾転軸１１に沿った変位方向（即ち、Ｙ＞０又はＹ＜０の方向）と変位量（Ｙの絶対値）に応じた向きと速さで傾転軸１１周りに傾転を開始し、両ディスクとパワーローラとの接触点が変わることにより無段変速が開始される。
【００１８】プリセスカム５６が検出したトラニオン３３，３７の傾転軸方向変位量Ｙと傾転角変位量θとの合成変位量は、レバー５５を介してスプール弁５０のスプール５２の他端に作用し、スプール５２の一端側に作用する第２ばね５４のばね力に抗してスプール５２を移動させる。目標変速比として与えられるスリーブ５１と、プリセスカム５６によって与えられるスプール５２との位置関係によって、油路４８Ａ，４８Ｂに接続するＡポート及びＢポートはＰＬポート又はＲポートに切り換わる。シリンダ室４３Ａと４３Ｂ、及び４７Ａと４７Ｂに導入される油圧Ｐｄと油圧Ｐｕとの差圧により、トラニオン３３，３７の傾転軸方向変位が制御され、傾転角θが目標傾転角に近づいて各トラニオン３３，３７の傾転軸方向変位量Ｙがゼロに近づくと、実変速比を表すスプール５２は、目標変速比を表すスリーブ５１の位置に追従接近し、次第に収束して変速動作が終了する。
【００１９】ところで、主軸３を挟んで対向した状態に設けられている各パワーローラ６は、ローディングカム１８によって入力ディスク４，７と出力ディスク５，８とに対して大きな力で押し付けられるので、各パワーローラ６を回転自在に支持するトラニオン３３，３３及び３７，３７は互いに遠ざかる方向の力を受ける。この離反力に対抗するため、各対のトラニオン３３，３３及び３７，３７の対向する位置にある端部同士をヨーク６０で連結して両トラニオン３３，３３，３７，３７の軸間距離を保持することが行われている。
【００２０】各ヨーク６０は、ケーシング２５に一体的又は固定して立設されているポスト６１に嵌合支持されている。ヨーク６０は、長手方向の中央位置に嵌合孔６２が、また両端部に円形孔６３が形成された長尺部材である。ヨーク６０は、嵌合孔６２においてポスト６１の係合部６４が嵌合し、中央位置が拘束された状態で係合部６４の回りにおいて揺動可能である。また、円形孔６３には各トラニオン３３，３７の端部６５を回動自在に支持するための軸受６６が嵌入されている。軸受６６は、円形孔６３に対してはヨーク６０が傾斜してもトラニオン３３，３７の端部６５との嵌合状態を維持するために、外周側には球状面を備えた球面軸受として機能すると共に、トラニオン３３，３７の端部６５を回転自在に支持するために、内周側にはニードルを保持したラジアル軸受として機能している。
【００２１】図５は、図４に示すヨークとポストを示す分解斜視図である。ヨーク６０が、ポスト６１に関して、トラニオン３３，３７の傾転軸１１，１１を含む面内で揺動することのみを可能とするため、図５に示すように、ポスト６１の全体的に球状を呈している係合部６４の両側に、平面状の面削ぎ部６９（一方のみ図示する）が形成され、ヨーク６０の嵌合孔６２には、係合部６４の面削ぎ部６９が係合する平面状の内面６７と、係合部６４の球状面が係合する内面６８が形成されている。しかしながら、ヨーク６０とポスト６１との相対運動を許容するためにガタが生じるのが避けられない。ヨーク６０とポスト６１との間のガタを小さく抑えても、ポスト６１の面削ぎ部６９，６９のヨーク長手方向幅に比較してポスト６１から円形孔６３に嵌合する各トラニオン３３（３７）までの距離が長いので、トラニオン３３（３７）には上記ガタに起因した変位が増幅されて現れる。
【００２２】トラニオン３３，３７が本来の位置からずれると、パワーローラ６と入出力ディスク４，５との位置関係、及びパワーローラ９と入出力ディスク７，８との位置関係が、目標変速比に応じて本来取るべき所定の位置からずれるため、変速比が変化したり、著しくパワーローラ６，９の耐久性を損なうことがある。
【００２３】転がり軸受と球面継手からなる支持部を介してリンク（ヨーク）によって両端が揺動支持されたトラニオンは、伝動中の力によって曲げ変形を受ける。トラニオンの一端に設けられているサーボピストンとこのサーボピストンをガイドするガイド孔との間のクリアランスを、球面継手から遠い程大きくすることで、サーボピストンとガイド孔との干渉を防止した摩擦式無段変速機が提案されている（特開平７−２１７７１６号公報）。
【００２４】また、対向配置されたトラニオンの両端において端部同士を支持部材によって変速機のケーシングに支持し、トラニオンの一端を、トラニオンを傾転軸の軸方向に変位させるアクチュエータとしての高価なボールねじ機構に連結し、トラニオンの他端のみをハウジングに取り付けられたポストで支持されたものが提案されている（実開平５−４５３０２号公報）。
【００２５】また、対向配置されたトラニオンの両端において端部同士を支持部材によって変速機のケーシングに支持し、トラニオンの一端を、トラニオンを傾転軸の軸方向に変位させるアクチュエータとしての油圧アクチュエータに連結し、トラニオンの他端に形成された突出部をケーシングに形成されている凹部に嵌合させたものが提案されている（特開昭６３−１３０９５４号公報）。嵌合状態の詳細が不明であるが、軸受等の格別の配慮がされておらず、大きな隙間があればガタを生じ、小さい隙間であれば、トラニオンのスムーズな作動を妨げる可能性がある。更に、トラニオンの位置規制の問題を解決する手段としてヨークやポスト等を介することなく、トラニオンを軸受を介して直接ケーシングに支持するものが提案されている（特開平１０−２７４３００号公報）。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の構造では、トラニオンの支持が不十分であるために、トラニオンの動作に起因した変速安定性やトラニオンの支持部の耐久性に問題が生じることがある。そこで、トラニオン軸の両端をヨークによって揺動させてケーシングに支持したトロイダル型無段変速機においては、トラニオンの支持手段として、従来のポストに揺動自在とされたヨークによる支持に加え、トラニオンをケーシングに対して直接的に支持することにより、傾転軸の振れを防止してトラニオンの作動を安定させ、変速機としての安定した変速性能と高い耐久性を低コストで確保する点で解決すべき課題がある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記問題を解決することであって、パワーローラを傾転可能に支持するトラニオンをその両端においてケーシングに対して安定して且つ耐久性を持って支持し、入出力ディスクとパワーローラとの間での変速動作と動力伝達を確実に行うことを可能にし、自動車用、特に製品寿命の長い商用車においても搭載可能とするトロイダル型無段変速機を提供することである。
【００２８】この発明は、入力軸により駆動される入力ディスク、前記入力ディスクに対向して配置され且つ出力軸に連結された出力ディスク、前記入力ディスクと前記出力ディスクとの間に配置され且つ傾転軸の回りに傾転して前記入力ディスクの回転を無段階に変速して前記出力ディスクに伝達する一対のパワーローラ、前記各パワーローラを回転自在に支持し且つ前記傾転軸の軸方向に変位可能な一対のトラニオン、及び前記各トラニオンを前記傾転軸の軸方向に変位させるためケーシングに配設されたアクチュエータ、及び前記トラニオンに作用する前記傾転軸に交差する方向の力を支えるため前記ケーシングに取り付けられたポストに対して中央部において位置規制された状態で揺動可能に嵌合し且つ両端部において前記両トラニオンの対向する端部同士を揺動可能に連結するヨークを具備し、前記トラニオンのガタツキを防止するため、前記各トラニオンの前記両端部と前記ケーシングのいずれか一方に設けられたロッドが前記各トラニオンの前記両端部と前記ケーシングの他方に設けられた嵌入部にラジアル軸受を介して支持されていることから成るトロイダル型無段変速機に関する。
【００２９】各トラニオンの両端部とケーシングのいずれか一方に設けられたロッドが各トラニオンの両端部とケーシングの他方に設けられた嵌入部にラジアル軸受を介して支持されているので、各トラニオンの傾転軸位置がケーシングによって規制され、ガタツキが防止される。トルク伝達時に、各トラニオンには、傾転軸に交差する方向の力、即ち、ローディングカムのカム作用によって伝達トルクに応じて発生するディスク間の押し付け力に起因した分離力や、主軸方向の力が作用する。しかしながら、ヨークが、ケーシングに取り付けられたポストに対して中央部において位置規制された状態で揺動可能に嵌合し且つ両端部において両トラニオンの対向する端部同士を揺動可能に連結しているため、これらパワーローラに働く力は、従来と同様にトラニオン、ヨーク及びポストを介してケーシングに支持され、ロッドと嵌入部とを介して伝達される割合は小さい。ロッドと嵌入部とによりトラニオンの傾転軸位置が規制され、且つラジアル軸受はトラニオンの傾転軸方向移動と傾転軸回りの回動を許容するので、入出力ディスクとパワーローラとが所定の位置関係に保たれる。したがって、変速比は安定して維持され、パワーローラのディスクとの接触部は所定の位置に保持される。
【００３０】前記ラジアル軸受は、滑り軸受とするのが、トラニオンの傾転軸方向移動と傾転軸回りの回動を許容する構造として簡単で且つ低コストで製作する上で好ましい。また、前記ロッドは、前記各トラニオンの前記両端部から一体的に延びて形成され、前記嵌入部は前記ケーシングに形成される。前記ロッドの径は、前記トラニオンの前記端部の径より小さくすることが好ましい。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明によるトロイダル型無段変速機の実施例について説明する。図１はこの発明によるトロイダル型無段変速機の一実施例を主軸を含む平面で切断した断面図、図２は図１に示すトロイダル型無段変速機のヨークを含む一部を取り出して示した斜視図である。図１に示すトロイダル型無段変速機において、基本的な構造については、図４に示した従来のトロイダル型無段変速機におけるトロイダル変速部の構造と変わるところがないので、同じ構成要素には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
【００３２】図１に示したトロイダル型無段変速機においては、各トラニオン３３，３７の上下の両端部６５，６５には、傾転軸１１と同心となるロッド７０が一体的に突出した状態、好ましくは一体的に成形して設けられている。トロイダル変速部１の一方のトラニオン３３に設けられ且つ先端にプリセスカム５６が配設されている軸は、そのまま、ロッド７０として利用することができる。各ロッド７０は、変速機のケーシング２５に形成された嵌入部７２に対して、傾転軸１１の軸方向の移動と傾転軸１１の回りの回動とを許容するラジアル軸受７１を介して支持されている。即ち、トラニオン３３，３７はラジアル軸受７１を介した嵌合部によってケーシング２５に支持されている。下側のロッド７０に関して、ケーシング２５はシリンダ４２，４６であり、この場合、油圧シリンダ室４３Ａ，４３Ｂ，４７Ａ，４７Ｂにおける油が外部に漏洩しないように、シリンダ４２，４６とロッド７０との間には、ラジアル軸受７１と共にシールが設けられる。
【００３３】各トラニオン３３，３７は、嵌入部７２において傾転軸１１の軸心位置が規制される。したがって、トラニオン３３，３７は、従来ヨーク６０に対して存在していたようなガタツキをすることがない。ローディングカム１８により入力軸からの伝達トルクに応じて発生するパワーローラ６，９と入出力ディスク４，５，７，８との間の押付け力に起因して、互いに対向するトラニオン３３，３３及びトラニオン３７，３７を遠ざける分離力や、主軸３方向の力が作用するが、これらの力は、従来と同様にそれぞれ各ヨーク８０から対応するポスト８１に受けられるために、上記の分離力や軸方向力がトラニオン３３，３７に取り付けられた各ロッド７０に作用する割合は小さい。ラジアル軸受７１は、トラニオン３３，３７の傾転軸１１の軸方向移動と傾転軸１１の軸回りの回動を許容する構造として簡単で且つ低コストで製作する観点から、滑り軸受とするのが好ましい。
【００３４】トラニオン３３，３７の傾転軸１１の軸線位置は、ロッド７０が嵌入部７２にラジアル軸受７１を介して嵌合することでケーシング２５にガタつくことなく規制されるので、入出力ディスク４，５，７，８とパワーローラ６，９とが所定の位置関係に保たれる。その結果、トロイダル型無段変速機の変速比は安定して維持され、パワーローラ６，９の耐久性が低下することもなく、トロイダル型無段変速機の耐久信頼性が高くなる。各ロッド７０は、各トラニオン３３，３７の端部６５の軸径に比較して細く設定されているので、トラニオン３３，３７に作用する分離力等の力を支持しトラニオン３３，３７の変位に対応するためにヨーク８０に生じる微小な変形や変位は、ロッド７０の弾性変形によって吸収される。トラニオン３３，３７はロッド７０がラジアル軸受７１を介してケーシング２５に規制されているが、そのことでヨーク８０の機能が損なわれることはない。
【００３５】また、図２に示すように、ヨーク８０のポスト８１回りの位置規制をポスト８１自体で行う必要が無くなるので、平面を形成するためのポスト８１の面削ぎ加工やポスト８１のケーシング２５への取付け時の位置規制などが不要である。ポスト８１に装着されるヨーク８０の中央部の形状も、従来の図５に示す内面６７、６８を備えた角穴から、面削ぎ加工がされない球状の係合部８４が嵌合する嵌合孔８２も両端の円形孔８３と同様、加工の容易な丸孔にすることができ、ヨーク８０及びポスト８１の加工コストを低減することができる。なお、ロッド７０をケーシング２５側に設け、ロッド７０が嵌入する嵌入部７２をトラニオン３３，３７の端部６５に設けてもよい。
【００３６】
【発明の効果】この発明によるトロイダル型無段変速機は、上記のように、各トラニオンの両端部とケーシングのいずれか一方に設けられたロッドを、各トラニオンの両端部とケーシングの他方に設けられた嵌入部にラジアル軸受を介して支持させたので、各トラニオンの傾転軸方向移動と傾転軸回りの回動を許容しつつ各トラニオンの傾転軸位置がロッド、ラジアル軸受及び嵌入部から成る嵌合部を介してケーシングによって規制され、ヨークに対するガタツキが防止される。一方、対向するトラニオンに働く分離力や、主軸方向に加わる力は、従来と同様にトラニオンを介してヨークとポストによって支持されるので、嵌合部には大きな力が作用しない。トラニオンの傾転軸位置は嵌入部により規制されるので、入出力ディスクとパワーローラとが所定の位置関係に保たれ、変速比を安定して維持することができ、パワーローラのディスクとの接触部の所定の位置を保持され、パワーローラのディスクとの接触部の所定の位置が保持されるので、パワーローラの耐久性が低下することのない耐久信頼性の高い無段変速機が提供される。更に、ヨークのポスト回りの位置規制をポストで行う必要が無くなるので、ポストの面削ぎ加工やポスト取付け時の位置規制などが不要となり、ヨークのポスト装着部の孔形状も角孔から加工の容易な丸孔にすることができるので、加工コストも低下する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１７０
【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月１５日（１９９９．１０．１５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０８５６７
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 雅夫
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１１６０９６（Ｐ２００１−１１６０９６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月２７日（２００１．４．２７） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２９３４３６ |
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