| 【発明の名称】 |
トロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】忍足 俊一
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| 【要約】 |
【課題】リンクおよびトラニオンが交角変化時に干渉した時も、トラニオンに干渉力が発生してパワーローラをスリップさせることのなようにする。
【解決手段】主軸線Ｏ3 の周りで回転する入出力ディスク間に挟圧され、これらの間で摩擦力により動力伝達を行う一対のパワーローラ８は個々のトラニオン１４に回転自在に支持する。トラニオン１４の上端同士および下端同士をそれぞれリンク１６，１７により連結することでパワーローラ８が挟圧力により入出力ディスク間から追い出されるのを防止する。トラニオン１４およびパワーローラ８をサーボピストン４２により同期して同位相で図示の非変速位置から首振り軸線（Ｏ2 ）方向にオフセットさせると、これらが同軸線周りに傾転して変速を行う。リンク１６，１７は長孔１６ｃ，１７ｃにてピン２７，２８を介し変速機ケース１に首振り軸線（Ｏ2 ）方向へ変位可能に支持すると共に、段差部１４ａおよびストッパープレート３０間に挟んで、また段差部１４ａ１４ｂおよび傾転同期用ワイヤプーリ３１間に挟んで首振り軸線（Ｏ2 ）方向変位を規制する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 同軸配置の入出力ディスク間で挟圧力に応じた摩擦係合により動力の受渡しを行う複数のパワーローラを個々のトラニオンに回転自在に支持して具え、これらトラニオンの隣合う端部同士を相互に連結するリンクを設け、前記各トラニオンを、パワーローラの回転軸線が入出力ディスクの回転軸線と交差する非変速位置からパワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線方向へ同位相で同期してオフセットさせることにより、トラニオンおよびパワーローラの首振り軸線周りの傾転を生起させて変速を行うようにし、これらオフセットおよび傾転が可能となるよう前記リンクおよび各トラニオン間を連結したトロイダル型無段変速機において、前記リンクを固定部に対し首振り軸線方向に変位可能に支持したことを特徴とするトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造。
【請求項２】 請求項１において、前記リンクの首振り軸線方向における変位を前記トラニオンにより規制するよう構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造。
【請求項３】 請求項２において、前記リンクのうち変速機ケースの頂壁に近いアッパーリンクの前記首振り軸線方向における変位を、該アッパーリンクおよび前記トラニオン間に前記オフセットおよび傾転が可能となるよう介在させる複合ジョイントの嵌合用にトラニオンの上端部に形成した段差部と、これに対向させてトラニオンの上端部に取着したストッパープレートとで規制するよう構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造。
【請求項４】 請求項３において、前記アッパーリンクに設ける複合ジョイント用嵌合孔を、パワーローラ側開口部ではトラニオンの上端部に抜け止めされた複合ジョイントが丁度嵌合可能な円形とし、反対側開口部では複合ジョイントが上記嵌合後に入出力ディスクの回転軸線から遠ざかる方向へ変位可能な長円形として、複合ジョイント用嵌合孔のパワーローラ側開口縁に、複合ジョイントのパワーローラ側端面と係合して前記アッパーリンクがパワーローラから遠ざかる首振り軸線方向に変位するのを規制する座を設定し、この座を前記ストッパープレートの代わりに用いるようよう構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造。
【請求項５】 請求項２において、前記リンクのうち変速機ケースの頂壁から遠いロアリンクの首振り軸線方向における変位を、該ロアリンクおよび前記トラニオン間に前記オフセットおよび傾転が可能となるよう介在させる複合ジョイントの嵌合用にトラニオンの下端部に形成した段差部と、これに対向するようトラニオンの下端部に取着した傾転同期用のワイヤプーリとで規制するよう構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造。
【請求項６】 請求項２乃至５のいずれか１項において、前記入出力ディスク間に２個の前記パワーローラを具え、これらパワーローラを個々のトラニオンに回転自在に支持したトロイダル伝動ユニットを２個１組として有し、これらトロイダル伝動ユニットの全てのトラニオンの隣合う一方の端部同士および他方の端部同士を相互にそれぞれの共通な前記リンクにより連結したダブルキャビティー式のトロイダル型無段変速機とし、前記共通なリンクの首振り軸線方向における変位をそれぞれ、前記両トロイダル伝動ユニットの相互に大きく離れた一対のトラニオンにより規制するよう構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トロイダル型無段変速機の小型化を可能にするパワーローラ支持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】トロイダル型無段変速機は通常、同軸配置した入出力ディスク間に複数のパワーローラを具え、これらパワーローラを個々のトラニオンに回転自在に支持する。伝動に際しては、パワーローラを伝達トルクに応じた力で入出力ディスク間に挟圧し、その挟圧力に応じた摩擦係合によりパワーローラが入出力ディスク間で動力の受渡しを行う。
【０００３】従ってパワーローラは、上記の挟圧力により入出力ディスク間から追い出される傾向となり、これを防止するためにパワーローラを個々に回転自在に支持したトラニオンの隣合う端部同士を相互にリンクにより連結する。変速に際しては各トラニオンをサーボピストンにより、パワーローラの回転軸線が入出力ディスクの回転軸線と交差する非変速位置からパワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線方向へ同位相で同期してオフセットさせることにより、トラニオンおよびパワーローラの首振り軸線周りの傾転を生起させて変速を行うことができる。これがためリンクおよび各トラニオン間は、上記のオフセットおよび傾転が可能となるよう連結する。
【０００４】パワーローラを入出力ディスク回転軸線の両側に一対１組として設けたトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造としては従来、例えば特開平９−３１７８３７号公報に記載された図７（ａ），（ｂ）に示すごときものが一般的である。この図においてａはそれぞれ、図示せざるパワーローラを個々に回転自在に支持するトラニオン、ｂは、これらトラニオンの隣り合う上端部同士を相互に連結するアッパーリンクを示す。トラニオンａの隣り合う下端部同士も、図示しなかったが同様なロアリンクにより相互に連結し、当該ロアリンクおよびアッパーリンクｂによりトラニオンａを離反方向へ拘束してパワーローラが入出力ディスク間から挟圧力で追い出されるのを防止する。
【０００５】変速に際し両トラニオンａを下端部の図示せざるサーボピストンへの油圧により、パワーローラの回転軸線が入出力ディスクの回転軸線と交差した図７（ａ）の非変速位置から、図７（ｂ）にα，βで示すようにパワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線方向へ同位相で同期してオフセットさせると、トラニオンａおよびパワーローラが首振り軸線周りの傾転を生起され、所定の変速を行うことができる。勿論、α，βで示すとは反対方向にオフセットさせると、逆の変速が行われるのは当然である。ここで各トラニオンａおよびアッパーリンクｂ（ロアリンクも同じ）間は、上記のオフセットおよび傾転を許容するよう連結する必要があり、当該連結部にはトラニオンａに嵌合した回転軸受ｃと、該軸受ｃ上に嵌合した球面継手ｄとよりなる複合ジョイントを介在させる。なお、ｅはアッパーリンクｂ（ロアリンクも同じ）を中央において変速機ケースに回動自在に支持するためのピンである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来は、アッパーリンクｂおよび図示せざるロアリンクをそれぞれの中央において変速機ケースに対しピンｅで、ピンｅの軸直角面内の全ての方向へ変位不能に支持していたため以下に説明するような問題を生ずることを確かめた。例えば図７（ｂ）に示すごとく両トラニオンａをα，β方向へオフセットさせて行う変速時について説明するに、トラニオンａがアッパーリンクｂ（ロアリンクも同じ）に対し交角をもって、トラニオンａがアッパーリンクｂに対しｆ点で相互に干渉したとすると、この干渉点ｆにおいてアッパーリンクｂに干渉力γが作用する。
【０００７】ところで従来はアッパーリンクｂの中央が変速機ケースにピンｅでその軸直角面内の全方向へ変位不能に支持されているため、干渉力γがピンｅを支点として、干渉していない側のトラニオンａにも同じ首振り軸線方向の干渉力δを発生させ、ピンｅが干渉力γ，δの合力εを受け止める。つまり、干渉点ｆが力点となり、ピンｅが支点として作用し、干渉していない側のトラニオンａおよびアッパーリンクｂ間の連結部における複合ジョイント（球面継手ｄ）とアッパーリンクｂとの間の摩擦力発生部が作用点となって、それぞれの点に上記の力が発生する。
【０００８】しかし、両トラニオンａに作用する力δおよびγがそれぞれ、首振り軸線方向には同じであっても入出力ディスクの円周方向に関して相互に逆向きであるから、以下の理由により両パワーローラに働くトルク分配が悪化してこれらパワーローラと入出力ディスクとの間の摩擦係合部でスリップを生じ易く、当該スリップが発生しないようにパワーローラ挟圧力を大きくする必要があったため、従来のパワーローラ支持構造はトロイダル型無段変速機の小型化を阻害していた。
【０００９】ここで、両トラニオンａに作用する力δおよびγが入出力ディスクの円周方向に関して逆向きであると両パワーローラに働くトルク分配が悪化する理由を以下に説明する。各パワーローラは、入力ディスク上での摩擦係合半径と当該摩擦係合部に発生する力との積に相当するトルクを分担し、また各パワーローラと出力ディスクとの間における摩擦係合部には入力ディスク上に発生したと同じ力が発生する。ところで両パワーローラの入出力ディスクに対する摩擦係合部が相互に入出力ディスクの円周方向に１８０°位置ずれしているため、動力伝達に伴うこれら摩擦係合部での回転方向の力はパワーローラに関して同じ方向となり、パワーローラには、入力ディスクとの摩擦係合部に発生する回転方向力の２倍の半径方向力が発生する。
【００１０】複数のパワーローラを具えるトロイダル型無段変速機においては、それぞれのトラニオンに設けたサーボピストンに対しパスカルの原理を用いて同じ油圧を与え、これによる各トラニオンへの首振り軸線方向力と上記パワーローラへの半径方向力とを釣り合わせて、前記の非変速位置を保っている。変速に際しては、サーボピストンへの油圧を上記釣り合わせに必要な値から上下させて当該油圧による各トラニオンへの首振り軸線方向力を上記パワーローラへの半径方向力よりも大きくしたり小さくすることにより、各トラニオンをパワーローラと共に対応する首振り軸線方向へオフセットさせ、これによりアップシフトまたはダウンシフトを生起させる。
【００１１】変速方向は、正のトルク伝達状態であればサーボピストンへの油圧力が大きくなるとアップシフトとなり、サーボピストンへの油圧力が小さくなるとダウンシフトになる。複数のパワーローラを持つトロイダル型無段変速機においてそれぞれの変速比が微妙にずれた場合は、アップシフト側になっている方のパワーローラが大きなトルクを分担するため、結果的に全てのパワーローラが同じ変速比となるように作動して同じトルクを分担することになる。ここで図７（ｂ）につき前述したように一方のトラニオンａおよびアッパリンクｂ間の相互干渉で干渉力γが発生し、干渉していない側におけるトラニオンａに入出力ディスクの円周方向において逆向きの力δが作用すると、上記のごとくサーボピストンへの油圧力を同じにして両パワーローラのトルク分担が同じになるようにする変速制御中に、干渉していない側のトラニオンａに加わる逆向きの力δが両パワーローラのトルク分担に差を生じさせてしまうことになる。
【００１２】一方でパワーローラと入出力ディスクとの間におけるトラクション力の限界は、入出力ディスク間でのパワーローラの挟圧力に依存し、従ってこの挟圧力を変速機入力トルクに応じて決定し、当該挟圧力によるパワーローラと入出力ディスクとの各摩擦係合部における垂直方向押圧力（これでトラクション力の限界が決まる）は全て同じである。これがため、上記のごとく干渉によりパワーローラ間でトルク分担に差を生じる従来のトロイダル型無段変速機にあっては、トルク分担の大きくなったパワーローラがトラクション力不足によりスリップする。よって従来のトロイダル型無段変速機にあっては、当該トルク分担の大きくなったパワーローラがスリップすることのないよう入出力ディスクによるパワーローラの挟圧力を大きくする必要があった。かようにパワーローラの挟圧力を大きくする必要があるということは、それだけ各部に作用する力が大きくなって、各部の強度を高くしなければならず、結果的にトロイダル型無段変速機の小型化を阻害することとなる。
【００１３】請求項１に記載の第１発明は、或るトラニオンがリンクと干渉することがあっても、当該干渉にともなってトラニオンに作用する力が発生することのないようにし、これにより上記の問題解決を実現したトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造を提案することを目的とする。
【００１４】また請求項２に記載の第２発明は、第１発明の作用効果を達成するための構成によっても、首振り軸線方向におけるリンクの規制が補償されるようにして、該リンクがトラニオン以外の部品と干渉する弊害を回避し得るようにしたトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造を提案することを目的とする。
【００１５】更に請求項３に記載の第３発明は、アッパーリンクの首振り軸線方向における変位を簡易な構成で規制し得るようにしたトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造を提案することを目的とする。
【００１６】請求項４に記載の第４発明は、アッパーリンクの首振り軸線方向における変位を簡易で且つ組立容易な構成により規制し得るようにしたトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造を提案することを目的とする。
【００１７】請求項５に記載の第５発明は、ロアリンクの首振り軸線方向における変位を簡易な構成で規制し得るようにしたトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造を提案することを目的とする。
【００１８】請求項６に記載の第６発明は、ダブルキャビティー式トロイダル型無段変速機において、各リンクの首振り軸線方向における変位を最も効率よく規制し得るようにしたトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造を提案することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】これらの目的のため、先ず第１発明によるトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造は、同軸配置の入出力ディスク間で挟圧力に応じた摩擦係合により動力の受渡しを行う複数のパワーローラを個々のトラニオンに回転自在に支持して具え、これらトラニオンの隣合う端部同士を相互に連結するリンクを設け、前記各トラニオンを、パワーローラの回転軸線が入出力ディスクの回転軸線と交差する非変速位置からパワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線方向へ同位相で同期してオフセットさせることにより、トラニオンおよびパワーローラの首振り軸線周りの傾転を生起させて変速を行うようにし、これらオフセットおよび傾転が可能となるよう前記リンクおよび各トラニオン間を連結したトロイダル型無段変速機において、前記リンクを固定部に対し首振り軸線方向に変位可能に支持したことを特徴とするものである。
【００２０】第２発明によるトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造は、第１発明において、前記リンクの首振り軸線方向における変位を前記トラニオンにより規制するよう構成したことを特徴とするものである。
【００２１】第３発明によるトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造は、第２発明において、前記リンクのうち変速機ケースの頂壁に近いアッパーリンクの前記首振り軸線方向における変位を、該アッパーリンクおよび前記トラニオン間に前記オフセットおよび傾転が可能となるよう介在させる複合ジョイントの嵌合用にトラニオンの上端部に形成した段差部と、これに対向させてトラニオンの上端部に取着したストッパープレートとで規制するよう構成したことを特徴とするものである。
【００２２】第４発明によるトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造は、第３発明において、前記アッパーリンクに設ける複合ジョイント用嵌合孔を、パワーローラ側開口部ではトラニオンの上端部に抜け止めされた複合ジョイントが丁度嵌合可能な円形とし、反対側開口部では複合ジョイントが上記嵌合後に入出力ディスクの回転軸線から遠ざかる方向へ変位可能な長円形として、複合ジョイント用嵌合孔のパワーローラ側開口縁に、複合ジョイントのパワーローラ側端面と係合して前記アッパーリンクがパワーローラから遠ざかる首振り軸線方向に変位するのを規制する座を設定し、この座を前記ストッパープレートの代わりに用いるようよう構成したことを特徴とするものである。
【００２３】第５発明によるトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造は、第２発明において、前記リンクのうち変速機ケースの頂壁から遠いロアリンクの首振り軸線方向における変位を、該ロアリンクおよび前記トラニオン間に前記オフセットおよび傾転が可能となるよう介在させる複合ジョイントの嵌合用にトラニオンの下端部に形成した段差部と、これに対向するようトラニオンの下端部に取着した傾転同期用のワイヤプーリとで規制するよう構成したことを特徴とするものである。
【００２４】第６発明によるトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造は、第２発明乃至第５発明のいずれかにおいて、前記入出力ディスク間に２個の前記パワーローラを具え、これらパワーローラを個々のトラニオンに回転自在に支持したトロイダル伝動ユニットを２個１組として有し、これらトロイダル伝動ユニットの全てのトラニオンの隣合う一方の端部同士および他方の端部同士を相互にそれぞれの共通な前記リンクにより連結したダブルキャビティー式のトロイダル型無段変速機とし、前記共通なリンクの首振り軸線方向における変位をそれぞれ、前記両トロイダル伝動ユニットの相互に大きく離れた一対のトラニオンにより規制するよう構成したことを特徴とするものである。
【００２５】
【発明の効果】第１発明において、複数のパワーローラは入出力ディスク間で挟圧力に応じた摩擦係合により動力の受渡しを行う。なお、各パワーローラを回転自在に支持したトラニオンの隣り合う端部同士を相互に連結したリンクは、上記の挟圧力によってもパワーローラが入出力ディスク間から追い出されるのを防止する用をなす。そして各トラニオンを、パワーローラの回転軸線が入出力ディスクの回転軸線と交差する非変速位置からパワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線方向へ同位相で同期してオフセットさせると、トラニオンおよびパワーローラの首振り軸線周りの傾転が生起され、所定の変速を行わせることができる。
【００２６】ところで第１発明においては、上記リンクを固定部に対し首振り軸線方向に変位可能に支持したから以下の作用効果が奏し得られる。つまり、上記の変速中にトラニオンおよびリンク間に交角が発生することにより両者が相互に干渉し干渉力が発生しようとしても、リンクが固定部に対し首振り軸線方向に変位可能であるから前記の支点が存在しないことにより干渉力が発生し得ない。これがため、トラニオンおよびリンクが相互に干渉する時に何れのトラニオンにも当該干渉にともなう首振り軸線方向の力が作用することがなく、従来はこの力によりパワーローラ間のトルク分担がアンバランスになってトルク分担の大きくなったパワーローラがスリップするという問題を生じていたが、第１発明においてはこの問題を解消することができる。そして従来は、トルク分担の大きくなったパワーローラがスリップしないようパワーローラ挟圧力を大きくする必要があってトロイダル型無段変速機の小型化が阻害されていたが、第１発明によればパワーローラ挟圧力を大きくする必要がなく、トロイダル型無段変速機の小型化が可能である。
【００２７】第２発明においては、リンクの首振り軸線方向における変位をトラニオンにより規制する構成としたため以下の作用効果を奏し得る。つまり、第１発明のようにようリンクを固定部に対し首振り軸線方向に変位可能に支持する場合、リンクがトラニオン以外の部品と干渉する虞れが生じ、当該干渉によりリンクがトラニオンの首振り軸線方向の変位を妨げて、詳しくは後述するが変速異常などの弊害を生ずるが、第２発明のように、リンクの首振り軸線方向における変位をトラニオンにより規制する構成にすれば、リンクがトラニオン以外の部品と干渉する懸念を払拭して上記の弊害を解消することができる。
【００２８】第３発明においては、リンクのうち変速機ケースの頂壁に近いアッパーリンクの首振り軸線方向における変位を規制するに際し、アッパーリンクおよびトラニオン間に前記オフセットおよび傾転が可能となるよう介在させる複合ジョイントの嵌合用にトラニオンの上端部に形成した段差部と、これに対向させてトラニオンの上端部に取着したストッパープレートとで当該規制を行うよう構成したため、ストッパープレートを付加するのみの簡単且つ安価な構成でアッパーリンクの首振り軸線方向における変位を規制することができる。
【００２９】第４発明においては、アッパーリンクに設ける複合ジョイント用嵌合孔を、パワーローラ側開口部ではトラニオンの上端部に抜け止めされた複合ジョイントが丁度嵌合可能な円形とし、反対側開口部では複合ジョイントが上記の嵌合後に入出力ディスクの回転軸線から遠ざかる方向へ変位可能な長円形として、複合ジョイント用嵌合孔のパワーローラ側開口縁に、複合ジョイントのパワーローラ側端面と係合して前記アッパーリンクがパワーローラから遠ざかる首振り軸線方向に変位するのを規制する座を設定し、この座を前記ストッパープレートの代わりに用いる構成になるから、トラニオンの上端部を複合ジョイントを介してアッパーリンクに連結するに際し、先ずトラニオンの上端部に前もって抜け止めした複合ジョイントをアッパーリンクの複合ジョイント用嵌合孔のパワーローラ側開口部から嵌合して反対側開口部に至らしめ、その後、複合ジョイントを入出力ディスクの回転軸線から遠ざかる方向へ変位させて複合ジョイントのパワーローラ側端面を上記の座に着座させる手順で当該トラニオン上端部およびアッパーリンク間の連結を行いつつアッパーリンクがパワーローラから遠ざかる首振り軸線方向に変位するのを規制することができる。従って、アッパーリンクの複合ジョイント用嵌合孔を上記の特異な長円形にするのみの簡単且つ安価な構成でアッパーリンクがパワーローラから遠ざかる首振り軸線方向に変位するのを規制することができるとともに、トラニオンの上端部をアッパーリンクに連結する作業を全て変速機ケースの開口底部側から行うことができ、変速機ケースの頂壁に当該作業用の孔を設ける必要が一切なくなるという利点がある。
【００３０】第５発明においては、リンクのうち変速機ケースの頂壁から遠いロアリンクの首振り軸線方向における変位を、ロアリンクおよびトラニオン間に前記オフセットおよび傾転が可能となるよう介在させる複合ジョイントの嵌合用にトラニオンの下端部に形成した段差部と、これに対向するようトラニオンの下端部に取着した傾転同期用のワイヤプーリとで規制するため、ロアリンクの首振り軸線方向における変位を、全て既存の部品を利用した簡単且つ安価な構成で規制することができる。
【００３１】第６発明においては、２個のパワーローラを具えたトロイダル伝動ユニットを２個１組として有し、これらトロイダル伝動ユニットの全てのトラニオンの隣合う一方の端部同士および他方の端部同士を相互にそれぞれの共通なリンクにより連結したダブルキャビティー式のトロイダル型無段変速機とし、上記共通なリンクの首振り軸線方向における変位をそれぞれ、両トロイダル伝動ユニットの相互に大きく離れた一対のトラニオンにより規制する構成になるから、ダブルキャビティー式トロイダル型無段変速機において、各リンクの首振り軸線方向における変位を必要最小限の箇所で最も効率よく規制することができ、コスト上大いに有利である。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１〜図４は、本発明の一実施の形態になるパワーローラ支持構造を具えたトロイダル型無段変速機を示し、このトロイダル型無段変速機は図１に示すように、車両用として伝動容量を倍化するため、変速機ケース１内に２個のトロイダル伝動ユニット、つまり、フロント側トロイダル伝動ユニット２、およびリヤ側トロイダル伝動ユニット３をタンデムに収納した、所謂ダブルキャビティー式トロイダル型無段変速機とする。これらトロイダル伝動ユニット２，３は、入力コーンディスク（入力ディスク）４，５と、これに同軸に対向配置した出力コーンディスク（出力ディスク）６，７と、対応する入出力コーンディスク間におけるパワーローラ８，９とを主たる要素とする同様な構成にする。パワーローラ８，９は、フロント側トロイダル伝動ユニット２のパワーローラ８につき図２に明示するように、対応する入出力コーンディスク間で摩擦係合により動力伝達を行うようこれら入出力コーンディスク間に介在させ、該入出力コーンディスクの回転軸線を挟んでその両側に対向配置する。
【００３３】図１に示すようにフロント側トロイダル伝動ユニット２およびリヤ側トロイダル伝動ユニット３は、出力コーンディスク６，７が背中合わせになるよう同軸に配置し、この配置に当たっては、変速機ケース１内に主軸１０を回転自在に支持し、この主軸１０上に両トロイダル伝動ユニット２，３の入出力コーンディスク４〜７を支持する。フロント側入力コーンディスク４およびリヤ側入力コーンディスク５はそれぞれ、ボールスプライン１１により主軸１０に回転係合させるも、軸線方向にスライド可能とし、リヤ側入力コーンディスク５は主軸１０に螺合させたナット１２により抜け止めする。また出力コーンディスク６，７は中空出力軸１３を介して相互に一体結合し、この中空出力軸１３を主軸１０上に回転自在に支持する。
【００３４】そして、パワーローラ８，９は夫々、上記したごとく対応する入出力コーンディスク４，６間、および５，７間で、摩擦係合により動力の受渡しを行うよう配置するが、これらパワーローラ８，９を個々のトラニオン１４，１５上に回転自在に支持する。なおフロント側トロイダル伝動ユニット２のパワーローラ８を回転自在に支持するトラニオン１４については図２にその詳細形状を明示したが、リヤ側トロイダル伝動ユニット３のパワーローラ９を回転自在に支持するトラニオン１５の形状も同様である。
【００３５】フロント側トロイダル伝動ユニット２の両トラニオン１４、およびリヤ側トロイダル伝動ユニット３の両トラニオン１５は、同じ側（変速機ケース１の頂壁に近い上側）にある相互に隣り合う上端同士を全てに共通な板状アッパーリンク１６の４隅角に連節する。これがため、板状アッパーリンク１６は図３に明示する平面形状とし、その４隅角に各トラニオン１４，１５の上端が進入する開口１６ａを穿設する。フロント側トロイダル伝動ユニット２の両トラニオン１４、およびリヤ側トロイダル伝動ユニット３の両トラニオン１５は更に、反対の下側にある相互に隣り合う下端同士も全てに共通な板状ロアリンク１７の４隅角に連節し、これがため板状ロアリンク１７も図３に示す板状アッパーリンク１６と同様な平面形状とし、その４隅角に各トラニオン１４，１５の下端が進入する開口１７ａを図２に示すように穿設する。
【００３６】これら板状リンク１６，１７の開口１６ａ，１７ａに対し各トラニオン１４，１５の上端および下端を連節するに際しては、開口１６ａ，１７ａに球面継手１８の外球面を嵌合し、該球面継手１８と各トラニオン１４，１５の上端および下端との間に回転軸受１９を介在させ、これらにより構成される複合継手により各トラニオン１４，１５の上端および下端を板状リンク１６，１７に対し回転自在に且つ交角変化可能に連節する。そして上記の板状リンク１６，１７は、パワーローラ８，９が対応する入出力コーンディスク４，６間、および５，７間からの挟圧力によっても当該対応する入出力コーンディスク間から追い出されることのないよう機能する。
【００３７】図１および図２に示すように、対をなすトラニオン１４の上端間および対をなすトラニオン１５の上端間において変速機ケース１にリンクサポート２０，２１をボルト２２，２３により取着し、トラニオン１４の下端間およびトラニオン１５の下端間において変速機ケース１にリンクサポート２４，２５をボルト２６により取着する。そして板状リンク１６には図３に示すようにリンクサポート２０，２１が貫入する開口１６ｂを形成し、板状リンク１７にも図１および図２に示すようにリンクサポート２４，２５が貫入する同様な開口１７ｂを形成する。
【００３８】リンクサポート２０，２１には図１〜図３のように、それぞれの外側面から主軸１０の軸線方向に突出するピン２７を植設し、リンクサポート２４，２５にも図１および図２のようにピン２８を嵌着し、これらピン２７，２８により板状リンク１６，１７を変速機ケース１に対して支持するが、ピン２７，２８が貫入するよう板状リンク１６，１７に設ける孔１６ｃ，１７ｃは図１、図２および図４に示すようにトラニオン１４，１５の長手方向に長い長円形として、板状リンク１６，１７を同方向に変位可能に支持する。なお図示の実施形態とは逆に、上記と同様に機能するピンを板状リンク１６，１７の側に設け、つまりリンクサポート貫入開口１６ｂ，１７ｂ内に突出するよう植設し、これらピンが貫入するようリンクサポート２０，２１，２４，２５に設けるべき孔をトラニオン１４，１５の長手方向に長い長円形として、板状リンク１６，１７を同方向に変位可能に支持してもよい。
【００３９】かかる支持構造によれば、板状リンク１６，１７がトラニオン１４，１５の長手方向に変位可能であるため、トラニオン１４，１５以外の部品と干渉して動きを妨げられる虞がある。この懸念をなくすため板状リンク１６，１７が同方向に変位するのをトラニオン１４，１５により規制するのが良い。この目的のため本実施の形態においては図２に示すごとく、トラニオン１４，１５の上端に球面継手１８および回転軸受１９を受け止めるよう設けた段差部（図２にトラニオン１４の段差部１４ａのみが見えている）と、板状アッパーリンク１６の開口１６ａから突出したトラニオン１４，１５の上端にボルト２９で取着したストッパープレート３０との間に板状アッパーリンク１６を挟み、これらにより板状アッパーリンク１６がトラニオン長手方向に変位するのを規制するようになす。これがためストッパープレート３０は開口１６ａよりも大径にすることは言うまでもない。また、板状ロアリンク１７の規制については同じく図２に示す通り、トラニオン１４，１５の下端に球面継手１８および回転軸受１９を受け止めるよう設けた段差部（図２にトラニオン１４の段差部１４ｂのみが見えている）と、板状ロアリンク１７の開口１７ａから突出したトラニオン１４，１５の下端に固設した前後ユニット変速同期用（傾転同期用）ワイヤプーリ３１との間に板状ロアリンク１７を挟み、これらにより板状ロアリンク１７がトラニオン長手方向に変位するのを規制する。但し、板状リンク１６，１７とこれらを上記の如くに挟む部分との間には、トラニオン１４，１５と板状リンク１６，１７とが交角変化する時にこれを妨げない程度の隙間を設定すること勿論である。
【００４０】なお上記では、トラニオン１４，１５と板状リンク１６，１７との連節部の全てに関連して４箇所に、板状リンク１６，１７がトラニオン長手方向に変位するのを規制する手段を講じたが、当該手段は各板状リンク１６，１７について、図３のたすき掛け方向に対向する相互に大きく離れた２箇所の連節部に設けるだけでも所期の目的を達成することができ、この場合、必要最小限の箇所で最も効率よく、しかも簡単且つ安価に板状リンク１６，１７がトラニオン長手方向に変位するのを規制することが可能となって、コスト上大いに有利である。
【００４１】図１に示すごとく相互に背中合わせに配置した出力コーンディスク６，７間には、中間壁としての出力ギヤハウジング３２を配置し、これをボルト３３で変速機ケース１に取着し、このギヤハウジング３２内に、中空出力軸１３の外周に一体成形した出力ギヤ３４を収納する。ギヤハウジング３２は同時に、ボールベアリング３５により中空出力軸１３を介して、主軸１０の中央部を変速機ケース１に対して回転自在に支持する。出力ギヤ３４にはカウンタギヤ３６を噛合させ、このギヤをカウンタシャフト３７に結合することにより、トロイダル型無段変速機からの変速動力をカウンタシャフト３７から取り出すようにする。
【００４２】図１の左側から伝達されてくる変速機入力回転はローディングカム３８を介して、両トロイダル伝動ユニット２，３の入力コーンディスク４，５へ入力するようになす。ローディングカム３８はカムフランジ３９を具え、これをフロント側入力コーンディスク４の背面に同軸に対設して、主軸１０上にラジアル兼スラスト軸受４０で回転自在に支持し、入力コーンディスク４およびカムフランジ３９間にカムローラ４１を介在させた周知のものとする。ローディングカム３８は、入力回転をフロント側入力コーンディスク４に、また主軸１０を介してリヤ側入力コーンディスク５に伝達すると共に、伝達トルクに応じたカムフランジ３９とコーンディスク４との相対回転により入力コーンディスク４に出力コーンディスク６へ向かう方向のスラストを付与し、この時のスラストの反力はカムフランジ３９から、これを主軸１０上に回転自在に支持するラジアル兼スラスト軸受４０、主軸１０、ナット１２を順次経てリヤ側入力コーンディスク５に至り、このリヤ側入力コーンディスク５を出力コーンディスク７に向け付勢する。従って、パワーローラ８，９は対応する入出力コーンディスク間に、伝達トルクに応じた力で挟圧され、対応する入出力コーンディスク間での動力伝達を可能にする。
【００４３】フロント側トロイダル伝動ユニット２について示す図２のごとく、各トラニオン１４，１５の下端には更にサーボピストン４２を同軸に結合して設け、これらサーボピストン４２をコントロールバルブ４３により同位相（同じ変速方向）で同期してストロークさせることにより周知の変速制御を行うものとする。以下に変速作用を概略説明するに、入力回転はローディングカム３８を介してフロント側入力コーンディスク４へ伝達され、この入力コーンディスク４への回転は同時に、ボールスプライン１１、主軸１０を経てリヤ側入力コーンディスク５にも同様に伝達される。入力コーンディスク４，５の回転は、これらに摩擦係合するパワーローラ８，９に伝達され、パワーローラ８，９を軸線Ｏ1 の周りに回転させ、パワーローラ８，９は、これらに摩擦係合する出力コーンディスク６，７に回転を伝達し、この回転が共通な出力ギヤ３４からカウンターギヤ３６を経てカウンターシャフト３７に至り、このカウンターシャフトから動力を取り出すことができる。
【００４４】ここで、パワーローラ８，９をサーボピストン４２によりトラニオン１４，１５を介し同期して、パワーローラ回転軸線Ｏ1 と直行する首振り軸線Ｏ2 の方向に同位相で、図１および図２に示す非変速位置からストロークさせ、パワーローラ回転軸線Ｏ1 をコーンディスク回転軸線Ｏ3 からオフセットさせると、パワーローラ８，９が首振り軸線Ｏ2 の周りに同期して同位相で傾転される。これにより、入出力コーンディスクに対するパワーローラ８，９の接触軌跡円半径が連続的に変化し、入出力コーンディスク４，６間の伝動比、および入出力コーンディスク５，７間の伝動比を同じに保って無段階に変化させることができる。なお、伝動比が所定の伝動比になったところで、パワーローラ８，９をオフセット０の初期ストローク位置に戻すことにより、当該伝動比を維持することができる。
【００４５】ところで本実施の形態においては、上記の変速中にトラニオン１４，１５と板状リンク１６，１７とが連節部において図７につき前述したように相互干渉し、干渉力が発生しようとしても、板状リンク１６，１７をピン２７，２８により変速機ケース１に対し支持するに際し、板状リンク１６，１７のピン貫入孔１６ｃ，１７ｃを首振り軸線（Ｏ2）方向に細長い長孔として板状リンク１６，１７を変速機ケース１に対し同方向に変位可能に支持したから、当該干渉力を発生させるための前記の支点が存在しないこととなり干渉力が発生し得ない。
【００４６】これがため、トラニオン１４，１５およびリンク１６，１７が相互に干渉する時に何れのトラニオンにも当該干渉にともなう首振り軸線（Ｏ2 ）方向の力が作用することがなく、従来はこの力によりパワーローラ８，９間のトルク分担がアンバランスになってトルク分担の大きくなったパワーローラがスリップするという問題を生じていたが、本実施の形態においてはこの問題を解消することができる。そして従来は、トルク分担の大きくなったパワーローラがスリップしないようパワーローラ挟圧力を大きくすべく、スラスト発生力の大きなローディングカム３８を用いる必要があってトロイダル型無段変速機の小型化が阻害されていたが、本実施の形態によればパワーローラ挟圧力を大きくする必要がないため、トロイダル型無段変速機の小型化が可能である。
【００４７】なお上記のごとく板状リンク１６，１７を変速機ケース１に対し首振り軸線（Ｏ2 ）方向に変位可能に支持する場合、板状リンク１６，１７がトラニオン１４，１５以外の部品と干渉して動きを妨げられる虞がある。このように板状リンク１６，１７がトラニオン１４，１５以外の部品と干渉して動きを妨げられると、結果的にトラニオン１４，１５および板状リンク１６，１７間の複合ジョイントを介した連節部においてトラニオン１４，１５が板状リンク１６，１７に対し相対運動することにより首振り軸線（Ｏ2 ）方向に動くことになる。ところでこの相対運動は当該連節部での大きな摩擦に打ち勝って行う必要があり、正常ならサーボピストン４２への油圧を前記した釣り合い状態から微少変化させるだけでトラニオン１４，１５のストローク（変速）を生起させ得るのに、上記の大きな摩擦に打ち勝つようにサーボピストン４２への油圧を大きく変化させなければ変速を行うことができなくなり、正常な変速制御を行い得なくなってしまう。
【００４８】ところで本実施の形態においては、リンク１６，１７の首振り軸線（Ｏ2 ）方向における変位をストッパープレート３０および変速同期用ワイヤプーリ３１を介してトラニオン１４，１５により規制する構成のため、変速中に板状リンク１６，１７がトラニオン１４，１５以外の部品と干渉して動きを妨げられることがなくなり、これが原因で上記のように正常な変速制御を行い得なくなってしまう懸念を払拭することができる。
【００４９】なお、変速機ケース１の頂壁に近いアッパーリンク１６の首振り軸線（Ｏ2 ）方向における変位を規制するに際し、トラニオン１４，１５の上端部に形成した複合ジョイント嵌合用の段差部（図２にトラニオン１４の段差部１４ａのみを示した）と、これに対向させてトラニオン１４，１５の上端部に取着したストッパープレート３０とで当該規制を行うため、ストッパープレート３０を付加するのみの簡単且つ安価な構成でアッパーリンク１６の首振り軸線（Ｏ2 ）方向における変位を規制することができる。
【００５０】また、変速機ケース１の頂壁から遠い（底部開口に近い）ロアリンク１７の首振り軸線（Ｏ2 ）方向における変位を規制するに際し、トラニオン１４，１５の下端部に形成した複合ジョイント嵌合用の段差部（図２にトラニオン１４の段差部１４ｂのみを示した）と、これに対向するようトラニオン１４，１５の下端部に取着した傾転同期用のワイヤプーリ３１とで当該規制を行うため、全て既存の部品を利用した簡単且つ安価な構成でロアリンク１７の首振り軸線（Ｏ2 ）方向における変位を規制することができる。
【００５１】図５および図６は板状アッパーリンク１６に関する他の実施形態を示し、本実施の形態は以下の根拠により案出したものである。つまり前述した実施の形態においては板状アッパーリンク１６が首振り軸線（Ｏ2 ）方向に変位するのを規制するに当たり、トラニオン１４，１５の上端面にボルト２９で取着したストッパープレート３０により当該規制を行う構成であったため、ストッパープレート３０の取着に際し、変速機ケース１を頂壁が下になるよう反転させて底部開口から先ずボルト２９およびストッパープレート３０を変速機ケース１の頂壁内面上に落とし込み、次いで板状アッパーリンク１６を変速機ケース１に取着し、その後トラニオン１４，１５の上端を板状アッパーリンク１６の４隅角開口１６ａ（図３参照）に連節した状態で、変速機ケース１の頂壁における開口１ａ（図２参照）から挿入した工具によりボルト２９を緊締する面倒で効率の悪い作業手順によってしかストッパープレート３０の取着を行うことができなかった。
【００５２】図５および図６は、ストッパープレート３０を用いることなく板状アッパーリンク１６が首振り軸線（Ｏ2 ）方向上方に変位するのを規制し得るよう板状アッパーリンク１６自身を改良して上記の問題解決を実現したものである。つまり、板状アッパーリンク１６の４隅角に設けるべき複合ジョイント用嵌合孔のうち、図５の平面図においてたすき掛け位置にある相互に大きく離れた一対の複合ジョイント用嵌合孔１６ａは図３と同じ円形とするが、他方のたすき掛け位置にある相互に大きく離れた一対の複合ジョイント用嵌合孔４４は以下に説明するような段付き長円形とする。
【００５３】すなわち複合ジョイント用嵌合孔４４を、パワーローラ側（下側）開口部４４ａではトラニオン１４，１５の上端部に図６のごとくスナップリング４５で抜け止めされた複合ジョイント１８，１９が丁度嵌合可能な円形とし、反対側（上側）開口部４４ｂでは複合ジョイント１８，１９が上記の嵌合後に図６のごとく変速機主軸線Ｏ3 から遠ざかる方向（図５の上下方向）へ変位可能な長円形として、複合ジョイント用嵌合孔４４のパワーローラ側（下側）開口縁に、複合ジョイント１８，１９のパワーローラ側端面が係合する座４４ｃを有した段付き長円形とする。なお複合ジョイント用嵌合孔４４は、上記の反対側（上側）開口部４４ｂが変速機主軸線Ｏ3 方向において複合ジョイント用嵌合孔１６ａと整列するよう配置する。
【００５４】かかる複合ジョイント用嵌合孔４４にトラニオン１４，１５の上端部を連節するに際しては、先ずトラニオン１４，１５の上端部に前もって図６のごとくスナップリング４５で抜け止めした複合ジョイント１８，１９を、変速機ケース１の頂壁に取り付け済みの板状アッパーリンク１６の複合ジョイント用嵌合孔４４にパワーローラ側（下側）開口部４４ａから嵌合して反対側（上側）開口部４４ｂに至らしめる。その後、複合ジョイント１８，１９を図６に示すように変速機主軸線Ｏ3 から遠ざかる方向（図５の上下方向）へ変位させて複合ジョイント１８，１９のパワーローラ側（下側）端面を上記の座４４ｃに着座させる。以上の手順によりトラニオン１４，１５の上端部を複合ジョイント１８，１９を介して板状アッパーリンク１６の複合ジョイント用嵌合孔４４に連節することができ、この連節状態で上記の座４４ｃによりアッパーリンク１６がパワーローラ８，９から遠ざかる首振り軸線（Ｏ2 ）方向において上方に変位するのを規制することができる。
【００５５】従って、アッパーリンク１６の複合ジョイント用嵌合孔４４を上記の特異な段付き長円形に形成するのみの簡単且つ安価な構成でアッパーリンク１６がパワーローラから遠ざかる首振り軸線（Ｏ2 ）方向に変位するのを規制することができるとともに、トラニオン１４，１５の上端部をアッパーリンク１６に連結する作業を全て変速機ケース１の開口底部側から簡単に行うことができ、変速機ケース１の頂壁に当該作業用の孔１ａ（図２参照）を設ける必要が一切なくなる。
【００５６】なお、上記のようにしてトラニオン１４，１５の上端部を一対の複合ジョイント用嵌合孔４４に連節すればこれら連節部だけでなく、図５に示す他の一対の複合ジョイント用嵌合孔１６ａに対するトラニオン１４，１５の上端部の連節部においても、アッパーリンク１６がパワーローラ８，９から遠ざかる首振り軸線方向（上方）に変位するのを規制することができるから、当該規制のための手段を嵌合孔１６ａに係わる連節部にまで施す必要はない。従って、アッパーリンク１６の首振り軸線方向における変位を必要最小限の箇所で最も効率よく規制することができ、コスト上大いに有利である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３９９７
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月２８日（１９９９．１２．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００５９２５８
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 暁秀 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１８２７９３（Ｐ２００１−１８２７９３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月６日（２００１．７．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３７２４５１ |
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