JPH04224347A - 摩擦式無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は摩擦式無段変速機、特に
、同軸上に対向配置された入力部材と出力部材との間に
これらの軸心からオフセットした位置で両部材に接して
回転し、且つ傾動可能とされた複数のローラを有し、こ
れらのローラを傾動させてその傾動角度に応じて上記入
力部材の回転を無段階に変速して出力部材に伝達する摩
擦式無段変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの回転を無段階に変速して出力
軸に伝達可能な無段変速機の一種として、例えば、特開
昭５７−４７０６３号公報に記載されているように、入
力軸と一体回転する入力ディスクと、該入力ディスクに
対向して上記入力軸に遊嵌合された出力ディスクと、該
出力ディスクと入力ディスクとの間に両ディスクに接し
て回転し、且つ両ディスク間で傾動可能に配置された複
数のローラとを有し、これらのローラを傾動させ、その
傾動角度に応じて上記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出力するように構成されたトロイ
ダル型無段変速機が知られており、上記各ローラをそれ
ぞれに個別に設けられた傾転手段を介して傾動させるこ
とにより、入力軸と一体回転する入力ディスクの回転を
所望の変速比で変速して出力ディスクに出力するように
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記トロイ
ダル型無段変速機においては、入力ディスクの回転を所
望の変速比で変速するために複数のローラを傾動させる
ための傾動手段が、個々のローラごとに独立して設けら
れており、このため、この種無段変速機の全体が大型化
し、しかもその構造が複雑化することになる。

【０００４】また、上記各ローラがそれぞれ個々の傾動
手段により傾動されるようになっているため、各ローラ
の傾動角度にずれが発生する虞があり、このため、全て
のローラを同角度で傾動させる制御が複雑となると共に
、各ローラの傾動角度にずれが生じた場合には、入力デ
ィスクの回転を所望の変速比で変速して出力ディスクに
伝達することが困難となり、且つ伝達効率が著しく低下
することになる。

【０００５】本発明は、上記の実情に対処するもので、
同軸上に対向配置された入力部材と出力部材との間にこ
れらの軸心からオフセットした位置で両部材に接して回
転し、且つ傾動可能とされた複数のローラを有し、これ
らのローラを傾動させてその傾動角度に応じて上記入力
部材の回転を無段階に変速して出力部材に伝達する摩擦
式無段変速機において、上記各ローラを傾動させるため
の機構の簡素化を図ると共に、各ローラを容易且つ正確
に傾動させ得るようにしてその傾動動作の制御性を向上
させることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

【０００７】まず、本願の第１請求項に係る発明（以下
、第１発明という）は、入力部材と同軸上に対向配置さ
れ、且つ出力軸に連結された出力部材と、該出力部材と
上記入力部材との間にこれらの軸心からオフセットした
位置で両部材に接して回転し、且つ傾動可能とされて傾
動角度に応じて入力部材の回転を無段階に変速して出力
部材に伝達する複数のローラとを有する摩擦式無段変速
機において、上記ローラの傾動中心を該ローラの回転中
心線上で回転平面からオフセットすると共に、上記入力
部材および出力部材をそれらの軸線上でローラに接触し
た状態で移動可能とし、且つ該両部材を軸線方向に移動
させる移動手段を設けたことを特徴とする。

【０００８】また、本願の第２請求項に係る発明（以下
、第２発明という）は、上記第１発明と同様構成とされ
た摩擦式無段変速機において、移動手段を、上記入力部
材と一体に設けられた油圧シリンダと上記出力部材と一
体に設けられた油圧シリンダとで構成し、且つ各油圧シ
リンダに、入出力部材をローラを押し付ける方向に油圧
を作用させるローラ押付用油圧室と該油圧室による油圧
作用方向と反対方向に油圧を作用させて入出力部材を軸
線方向に移動させる移動用油圧室とを併設したことを特
徴とする。

【０００９】

【作用】第１発明によれば、複数のローラの傾動中心が
、該ローラの回転中心線上で回転平面からオフセットさ
れていると共に、入力部材および出力部材がそれらの軸
線上で各ローラと接触した状態で移動手段により移動さ
れるようになっているので、該移動手段により入出力部
材を軸線上で所定方向に移動させることにより、各ロー
ラがオフセットされた傾動中心を中心に傾動されること
になり、これにより、上記入力部材の回転が各ローラの
傾動角度に応じた変速比で変速されて出力部材に出力さ
れることになる。従って、従来のように各ローラごとに
傾動手段を設ける必要がなく、駆動手段により入出力部
材を軸方向に移動させるだけで全てのローラが同時に同
方向に同角度で傾動されることになって、各ローラを傾
動させるための機構が簡素化され、これに伴って、当該
無段変速機の全体がよりコンパクトに構成されることに
なる。

【００１０】更に、全てのローラが同時に同方向に同角
度で傾動されることにより、各ローラを傾動させるため
の制御が極めて容易に行われると共に、各ローラ間にお
ける傾動角度のずれが防止され、これにより、伝達効率
を低下させることなく正確に所望の変速比で入力部材の
回転を変速することが可能となる。

【００１１】また、第２発明によれば、入出力部材を移
動させて各ローラを傾動させるための移動手段が、入力
部材と一体に設けられた油圧シリンダと出力部材と一体
に設けられた油圧シリンダとで構成されているので、複
数のローラに対して２系統の油圧回路を構成することの
みで、全てローラを同時に同方向に同角度で傾動させる
ことが可能となり、上記第１発明と同様に、各ローラご
とに傾動手段を設ける必要がなく、各ローラを傾動させ
るための機構が簡素化され、これに伴って、当該無段変
速機の全体がよりコンパクトに構成されると共に、各ロ
ーラを傾動させるための制御が極めて容易に行われ、し
かも各ローラ間における傾動角度のずれが防止され、こ
れにより、伝達効率を低下させることなく正確に所望の
変速比で入力部材の回転を変速することが可能となる。

【００１２】特に、この第２発明によれば、移動手段と
しての各油圧シリンダに設けられたローラ押付用油圧室
へ供給する油圧力を調整することにより、入出力部材の
ローラに対する押付力を適切の調整することが可能とな
り、これにより、入出力部材ないし各ローラの耐久性が
向上することになる。

【００１３】更に、上記各油圧シリンダに、反対方向に
油圧を発生させるローラ押付用油圧室と移動用油圧室と
が併設されていることにより、入出力部材の回転に伴っ
て、これらの油圧室に相反する方向の遠心油圧が発生し
、この遠心油圧が相殺されることになって、入出力部材
の回転変化により、これら両部材のローラに対する押付
力が変化することが防止されることになる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１５】図１に示すように、この実施例に係る車両
１は、エンジン２の出力軸２ａに連結されたトルクコン
バータ３と、このトルクコンバータ３の出力が伝達され
るプラネタリギヤ機構４と、このプラネタリギヤ機構４
の出力が伝達されるトロイダル型無段変速機５と、この
無段変速機５の出力が伝達される出力軸６に連結された
差動機構７とを有し、上記トロイダル型無段変速機５に
より変速されたエンジン２の回転が出力軸６を介して差
動機構に入力され、これにより、左右の車軸８，８が回
転駆動されるようになっている。

【００１６】上記トルクコンバータ３は、エンジン２の
出力軸２ａに連結されたケーシング３ａと一体のポンプ
と３ｂと、このポンプ３ｂに対向配置されたタービン３
ｃと、ステータ３ｄとを有し、上記タービン３ｃと一体
回転するタービンシャフト３ｅの回転が上記プラネタリ
ギヤ機構４に入力されるようになっており、このプラネ
タリギヤ機構４は、上記タービンシャフト３ｅと一体回
転するキャリア４ａと、該キャリア４ａに回転自在に支
持された複数のピニオンギヤ４ｂと、各ピニオンギヤ４
ｂに噛合するリングギヤ４ｃと、同じく上記各ピニオン
ギヤ４ｂに噛合するサンギヤ４ｄと、上記リングギヤ４
ｃを固定ないし回転自在とするための第１クラッチ４ｅ
と、上記リングギヤ４ｃに対してキャリア４ａを固定し
、あるいは該リングギヤ４ｃに対してキャリア４ａを回
転自在とするための第２クラッチ４ｆとを有する。そし
て、上記第１クラッチ４ｅを締結してリングギヤ４ｃを
固定した場合には、サンギヤ４ｄがエンジン２の回転に
対して逆転状態となり、また、第１クラッチ４ｅを解放
し第２クラッチ４ｆを締結状態とした場合には、サンギ
ヤが４ｄエンジン２の回転と同方向に回転されるように
なっている。

【００１７】次に、上記トロイダル型無段変速機５の構
成について更に詳しく説明すると、図１ないし図３に示
すように、このトロイダル型無段変速機５は、上記サン
ギヤ４ｄと一体回転する入力軸９と、この入力軸９と一
体回転し、且つ軸線方向に移動可能とされた入力ディス
ク１０と、この入力ディスク１０と対向配置され、且つ
上記入力軸９上に遊嵌合され、その軸線方向に移動可能
とされた出力ディスク１１と、この出力ディスク１１と
入力ディスク１０との間に両ディスク１０、１１に周面
部が転接した状態で入力軸９の回りに周方向等間隔に配
設され、且つ回転ならびに傾動可能な複数のローラ１２
…１２とを有する。そして、上記各ローラ１２の傾動中
心１２ａが、該ローラ１２の回転中心線１２ｂ上でその
中心線方向にオフセットされていると共に、上記入力デ
ィスク１０と一体に油圧シリンダ１３が設けられ、更に
出力ディスク１１と一体に油圧シリンダ１４が設けられ
て、入出力ディスク１０，１１と各油圧シリンダ１３，
１４との間にそれぞれ油圧室１５，１６が形成されてい
る。これにより、図２に鎖線で示すように、各ローラ１
２がいずれの方向にも傾動されていない状態より油圧室
１５に油圧を供給した場合には、入力ディスク１０が入
力軸９上で出力ディスク１１側に移動し、これにより、
実線で示すように各ローラ１２が傾動されることになり
、この状態では、入力ディスク１０の回転を減速して出
力ディスク１１に出力し、また、図３に示すように、油
圧室１６に油圧を供給した場合には、出力ディスク１１
が入力軸９上で入力ディスク１０側に移動し、これによ
り、各ローラ１２が上記とは反対方向に移動し、入力デ
ィスク１０の回転を増速して出力ディスク１１に出力す
るようになっている。そして、上記出力ディスク１１の
回転が油圧シリンダ１４と一体に設けられた出力ギヤ１
４ａを介して出力軸６と一体の入力ギヤ６ａに伝達され
、この出力軸６の端部に設けられたギヤ６ｂを介して差
動機構７のケーシング７ａに一体に設けられた入力ギヤ
７ｂが回転されるようになっている。

【００１８】上記の構成によれば、複数のローラ１２の
傾動中心１２ａが、該ローラ１２の回転中心線１２ｂ上
でその中心線方向にオフセットされていると共に、入力
ディスク１０および出力ディスク１１が入力軸９上で各
ローラ１２と接触した状態で油圧シリンダ１３、１４に
より移動されるようになっているので、入出力ディスク
１０，１１を入力軸９上で所定方向に移動させることに
より、各ローラ１２がオフセットされた傾動中心１２ａ
を中心として傾動されることになり、これにより、上記
入力ディスク１０の回転が各ローラ１２の傾動角度に応
じた変速比で変速されて出力ディスク１１に出力される
ことになる。従って、従来のように、各ローラ１２ごと
に傾動手段を設ける必要がなく、各油圧シリンダ１３，
１４により入出力ディスク１０，１１を軸方向に移動さ
せるだけで全てのローラ１２が同時に同方向に同角度で
傾動されることになって、各ローラ１２を傾動させるた
めの機構が簡素化され、これに伴って、当該無段変速機
５の全体がよりコンパクトに構成されることになる。

【００１９】更に、全てのローラ１２が同時に同方向に
同角度で傾動されることにより、各ローラ１２を傾動さ
せるための制御が極めて容易に行われると共に、各ロー
ラ１２間における傾動角度のずれが防止され、これによ
り、伝達効率を低下させることなく正確に所望の変速比
で入力部材の回転を変速することが可能となる。

【００２０】また、図４ないし図６は、第２発明の実施
例を示すもので、この実施例に係る車両２１は、エンジ
ン２２の出力軸２２ａに連結されたトルクコンバータ２
３と、このトルクコンバータ２３の出力が伝達されるプ
ラネタリギヤ機構２４と、このプラネタリギヤ機構２４
の出力が伝達されるトロイダル型無段変速機２５と、こ
の無段変速機２５の出力が伝達される出力軸２６に連結
された差動機構２７とを有し、上記トロイダル型無段変
速機２５により変速されたエンジン２２の回転が出力軸
２６を介して差動機構２７に入力され、これにより、左
右の車軸２８，２８が回転駆動されるようになっている
。

【００２１】上記トルクコンバータ２３は、エンジン２
２の出力軸２２ａに連結されたケーシング２３ａと一体
のポンプと２３ｂと、このポンプ２３ｂに対向配置され
たタービン２３ｃと、ステータ２３ｄとを有し、上記タ
ービン２３ｃと一体回転するタービンシャフト２３ｅの
回転が上記プラネタリギヤ機構２４に入力されるように
なっており、このプラネタリギヤ機構２４は、上記ター
ビンシャフト２３ｅと一体回転するキャリア２４ａと、
該キャリア２４ａに回転自在に支持された複数のピニオ
ンギヤ２４ｂと、各ピニオンギヤ２４ｂに噛合するリン
グギヤ２４ｃと、同じく上記各ピニオンギヤ２４ｂに噛
合するサンギヤ２４ｄと、上記リングギヤ２４ｃを固定
ないし回転自在とするための第１クラッチ２４ｅと、上
記リングギヤ２４ｃに対してキャリア２４ａを固定し、
あるいは該リングギヤ２４ｃに対してキャリア２４ａを
回転自在とするための第２クラッチ２４ｆとを有する。 そして、上記第１クラッチ２４ｅを締結してリングギヤ
２４ｃを固定した場合には、サンギヤ２４ｄがエンジン
２２の回転に対して逆転状態となり、また、第１クラッ
チ２４ｅを解放し第２クラッチ２４ｆを締結状態とした
場合には、サンギヤが２４ｄがエンジン２２の回転と同
方向に回転されるようになっている。

【００２２】次に、上記トロイダル型無段変速機２５の
構成について更に詳しく説明すると、図１ないし図３に
示すように、このトロイダル型無段変速機２５は、上記
サンギヤ２４ｄと一体回転する入力軸２９と、この入力
軸２９と一体回転し、且つ軸線方向に移動可能とされた
入力ディスク３０と、この入力ディスク３０と対向配置
され、且つ上記入力軸９上に遊嵌合され、その軸線方向
に移動可能とされた出力ディスク３１と、この出力ディ
スク３１と入力ディスク３０との間に両ディスク３０、
３１に周面部が転接した状態で入力軸２９の回りに周方
向等間隔に配設され、且つ回転ならびに傾動可能な複数
のローラ３２…３２とを有する。そして、上記各ローラ
３２の傾動中心３２ａが、該ローラ３２の回転中心線３
２ｂ上でその中心線方向にオフセットされていると共に
、上記入力ディスク３０と一体に油圧シリンダ３３が設
けられ、更に出力ディスク３１と一体に油圧シリンダ３
４が設けられており、上記油圧シリンダ３３には、入力
ディスク３０を介してローラ３２に押付力を作用させる
ローラ押付用油圧室３５ａと該入力ディスク３０を軸方
向に移動させる移動用油圧室３５ｂが併設されていると
共に、上記油圧シリンダ３４には、出力ディスク３１を
介してローラ３２に押付力を作用させるローラ押付用油
圧室３６ａと該出力ディスク３１を軸方向に移動させる
移動用油圧室３６ｂが併設されている。これにより、図
５に鎖線で示すように、各ローラ３２がいずれの方向に
も傾動されていない状態より油圧室３６ｂに油圧を供給
した場合には、入力ディスク３０が入力軸２９上で出力
ディスク３１側に移動し、これにより、実線で示すよう
に各ローラ３２が傾動されることになり、この状態では
、入力ディスク３０の回転を減速して出力ディスク３１
に出力し、また、図６に示すように、油圧室３５ｂに油
圧を供給した場合には、出力ディスク３１が入力軸２９
上で入力ディスク３０側に移動し、これにより、各ロー
ラ３２が上記とは反対方向に傾動され、入力ディスク３
０の回転を増速して出力ディスク３１に出力するように
なっている。そして、上記出力ディスク３１の回転が油
圧シリンダ３４と一体に設けられた出力ギヤ３４ａを介
して出力軸２６と一体の入力ギヤ２６ａに伝達され、こ
の出力軸２６の端部に設けられたギヤ２６ｂを介して差
動機構２７のケーシング２７ａに一体に設けられた入力
ギヤ２７ｂが回転されるようになっている。

【００２３】上記の構成によれば、各ローラ３２を傾動
させる移動手段が、入力ディスク３０と一体に設けられ
た油圧シリンダ３３と出力ディスク３１と一体に設けら
れた油圧シリンダ３４とで構成されているので、複数の
ローラ３２に対して２系統の油圧回路を構成することの
みで、全てローラ３２を同時に同方向に同角度で傾動さ
せることが可能となり、上記第１発明と同様に、各ロー
ラ３２ごとに傾動手段を設ける必要がなく、各ローラ３
２を傾動させるための機構が簡素化され、これに伴って
、当該無段変速機２５の全体がよりコンパクトに構成さ
れると共に、各ローラ３２を傾動させるための制御が極
めて容易に行われ、しかも各ローラ３２間における傾動
角度のずれが防止され、これにより、伝達効率を低下さ
せることなく正確に所望の変速比で入力ディスク３０の
回転を変速することが可能となる。

【００２４】特に、この第２発明によれば、上記各油圧
室３５ａ，３６ａに供給される油圧力を調整することに
より入出力ディスク３０，３１のローラ３２に対する押
付力を適切の調整することが可能となり、これにより、
入出力ディスク３０，３１ないし各ローラ３２の耐久性
が向上することになる。

【００２５】更に、上記各油圧シリンダ３３，３４に、
反対方向に油圧を発生させるローラ押付用油圧室３５ａ
，３６ａと移動用油圧室３５ｂ，３６ｂとが併設されて
いることにより、入出力ディスク３０，３１の回転に伴
って、これらの油圧室３５ａ，３５ｂないし３６ａ，３
６ｂに相反する方向の遠心油圧が発生し、この遠心油圧
が相殺されることになって、入出力ディスク３０，３１
の回転変化によりこれら両ディスク３０，３１のローラ
３２に対する押付力が変化することが防止されることに
なる。

【００２６】

【発明の効果】第１発明によれば、移動手段により入出
力部材を軸線上で所定方向に移動させることにより、各
ローラがオフセットされた傾動中心を中心として傾動さ
れることになって、上記入力部材の回転が各ローラの傾
動角度に応じた変速比で変速されて出力部材に出力され
ることになる。従って、従来のように、各ローラごとに
傾動手段を設ける必要がなく、移動手段により入出力部
材を軸方向に移動させるだけで全てのローラを同時に同
方向に同角度で傾動させることができることになって、
各ローラを傾動させるための機構が簡素化され、これに
伴って、当該無段変速機の全体をよりコンパクトに構成
することができる。

【００２７】更に、全てのローラが同時に同方向に同角
度で傾動されることにより、各ローラを傾動させるため
の制御を極めて容易に行い得ると共に、各ローラ間にお
ける傾動角度のずれが防止され、これにより、伝達効率
を低下させることな正確に所望の変速比で入力部材の回
転を変速することが可能となる。

【００２８】また、第２発明によれば、入出力部材を移
動させて各ローラを傾動させるための移動手段が、入力
部材と一体に設けられた油圧シリンダと出力部材と一体
に設けられた油圧シリンダとで構成されているので、複
数のローラに対して２系統の油圧回路を構成することの
みで、全てローラを同時に同方向に同角度で傾動させる
ことが可能となり、上記第１発明と同様に、各ローラご
とに傾動手段を設ける必要がなく、各ローラを傾動させ
るための機構が簡素化され、これに伴って、当該無段変
速機の全体をよりコンパクトに構成することができると
共に、各ローラを傾動させるための制御を極めて容易に
行うことができ、しかも各ローラ間における傾動角度の
ずれが防止され、これにより、伝達効率を低下させるこ
となく正確に所望の変速比で入力部材の回転を変速する
ことが可能となる。

【００２９】特に、この第２発明によれば、移動手段と
しての各油圧シリンダに設けられたローラ押付用油圧室
へ供給する油圧力を調整することにより、入出力部材の
ローラに対する押付力を適切の調整することが可能とな
り、これにより、入出力部材ないし各ローラの耐久性が
向上することになる。

【００３０】更に、上記各油圧シリンダに、反対方向に
油圧を発生させるローラ押付用油圧室と移動用油圧室と
が併設されていることにより、入出力部材の回転に伴っ
て、これらの油圧室に相反する方向の遠心油圧が発生し
、この遠心油圧が相殺されることになって、入出力部材
の回転変化により、これら両部材のローラに対する押付
力が変化することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　第１発明に係る摩擦式無段変速機が装備さ
れた車両の全体概略構成図。

【図２】　　該無段変速機の構成およびその作動を説明
する概略構成図。

【図３】　　該無段変速機の構成およびその作動を説明
する概略構成図。

【図４】　　第２発明に係る摩擦式無段変速機が装備さ
れた車両の全体概略構成図

【図５】　　該無段変速機の構成およびその作動を説明
する概略構成図。

【図６】　　該無段変速機の構成およびその作動を説明
する概略構成図。

【符号の説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　入力部材と同軸上に対向配置され、且
   つ出力軸に連結された出力部材と、該出力部材と上記入
   力部材との間にこれらの軸心からオフセットした位置で
   両部材に接して回転し、且つ傾動可能とされて傾動角度
   に応じて入力部材の回転を無段階に変速して出力部材に
   伝達する複数のローラとを有する摩擦式無段変速機であ
   って、上記ローラの傾動中心が該ローラの回転中心線上
   で回転平面からオフセットされていると共に、上記入力
   部材および出力部材がそれらの軸線上でローラに接触し
   た状態で移動可能とされ、且つ該両部材を軸線方向に移
   動させる移動手段が設けられていることを特徴とする摩
   擦式無段変速機。
2. 【請求項２】　　入力部材と同軸上に対向配置され、且
   つ出力軸に連結された出力部材と、該出力部材と上記入
   力部材との間にこれらの軸心からオフセットした位置で
   両部材に接して回転し、且つ傾動可能とされて傾動角度
   に応じて入力部材の回転を無段階に変速して出力部材に
   伝達する複数のローラとを有する摩擦式無段変速機であ
   って、上記ローラの傾動中心が該ローラの回転中心線上
   で回転平面からオフセットされていると共に、上記入力
   部材および出力部材がそれらの軸線上でローラに接触し
   た状態で移動可能とされ、且つ該両部材を軸線方向に移
   動させる移動手段が設けられ、該移動手段が、上記入力
   部材と一体に設けられた油圧シリンダと上記出力部材と
   一体に設けられた油圧シリンダとで構成され、且つ各油
   圧シリンダに、入出力部材をローラを押し付ける方向に
   油圧を作用させるローラ押付用油圧室と該油圧室による
   油圧作用方向と反対方向に油圧を作用させて入出力部材
   を軸線方向に移動させる移動用油圧室とが併設されてい
   ることを特徴とする摩擦式無段変速機。