JPH0536107Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はトロイダル型無段変速機、特に２組の
トロイダル式伝動ユニツトにより並列的な動力伝
達を行うトロイダル型無段変速機に関するもので
ある。

（従来の技術） この種無段変速機は、対をなすコーンデイスク
の対向コーン面にパワーローラを首振り可能に摩
擦係合させたトロイダル式伝動ユニツトを２組具
えるが、従来は例えば米国で1975年12月に発行さ
れた雑誌「オートモーテイブ エンジニアリン
グ」（Automotive Enginieering）第83号中第36
頁乃至第39頁に記載の如く、入出力軸を相互に径
方向にオフセツトさせる構成であつたため、又こ
のオフセツト量を大径のコーンデイスクと入出力
軸とが干渉しないよう大きくしなければならない
ため、変速機が径方向に大型化するのを禁じ得な
かつた。

そこで本願出願人は先に特願昭61−98054号に
より、入出力軸を同軸に配置し、それにもかかわ
らず出力用の両コーンデイスクから出力軸への動
力伝達が引続き可能となるよう歯車組を設ける技
術を提案した。

（考案が解決しようとする課題） しかしこの技術では、上記歯車組が遊星歯車組
となり、またその遊星歯車を支持するキヤリアの
回転方向と出力用コーンデイスクの回転方向とが
逆であるため、遊星歯車が高速回転し、それ自身
及びこれと噛合する歯車の耐久性を著しく損なう
という問題を生ずる。

この問題解決のために、遊星歯車組の遊星歯車
を大径にすることが考えられるが、この遊星歯車
は内歯歯車と太陽歯車との間に位置するため、大
径化ができない。従つて、遊星歯車組を複数組に
して応力分散により耐久性を確保したり、遊星歯
車組の軸線方向寸法を大きくして耐久性を確保せ
ざるをえず、構造が複雑で部品点数も多く、更に
軸方向寸法の大型化を避けられない。

（課題を解決するための手段） 本考案は、太陽歯車なしで動力伝達が可能とな
るようにすることで遊星歯車の大径化を可能と
し、上述の問題を一挙に解決しようとするもの
で、 対をなす第１及び第２コーンデイスクの対向コ
ーン面にパワーローラを首振り可能に摩擦掛合さ
せたトロイダル式伝動ユニツトを２組具え、 これらトロイダル式伝動ユニツトにより並列的
な動力伝達を行うようにしたトロイダル型無段変
速機において、入出力軸を同軸に配設し、 これら入出力軸の内、一方の軸上に一方の前記
トロイダル式伝動ユニツトを同軸に配置し、 他方のトロイダル式伝動ユニツトを前記入出力
軸間に同軸に配置し、 両トロイダル式伝動ユニツトの背中合わせにな
つた第１コーンデイスク間を相互に駆動結合さ
せ、 これら第１コーンデイスクの内、前記他方のト
ロイダル式伝動ユニツトの第１コーンデイスクか
ら前記一方のトロイダル式伝動ユニツトの第１コ
ーンデイスクに向け同軸に突出する内歯歯車を設
け、 該内歯歯車と同仕様で、この内歯歯車に同軸突
合せ関係に配置した内歯歯車を前記一方の軸に設
け、これら両内歯歯車に噛合する共通な遊星歯車
を設け、該遊星歯車を回転自在に支持するキヤリ
アから第１中間軸および第２中間軸を延設し、 第１中間軸を前記一方のトロイダル式伝動ユニ
ツトの第１コーンデイスクに回転自在に貫通して
該一方のトロイダル式伝動ユニツトの第２コーン
デイスクに駆動結合し、 第２中間軸を前記他方のトロイダル式伝動ユニ
ツトの第１コーンデイスクに回転自在に貫通して
該他方のトロイダル式伝動ユニツトの第２コーン
デイスクに駆動結合し、 該他方のトロイダル式伝動ユニツトの第２コー
ンデイスクに、前記入出力軸の内、他方の軸を駆
動結合した構成に特徴づけられる。

（作用） 相互に駆動結合された背中合わせの第１コーン
デイスクと、同じく相互に駆動結合された第２コ
ーンデイスクとの間でパワーローラは動力の受渡
しを行い、この間パワーローラを首振りさせて対
応するコーンデイスクのパワーローラ接触軌跡円
径を連続変化させることにより無段変速を行うこ
とができる。

ところで、２組のトロイダル式伝動ユニツトを
相互に同軸配置するため、一方のトロイダル式伝
動ユニツトに同軸に貫通する一方の軸（入力軸又
は出力軸）と、第２コーンデイスクにより駆動さ
れる他方の軸（出力軸又は入力軸）とが同軸配置
されることとなり、変速機が径方向に大型化する
のを防止し得る。又それにもかかわらず、背中合
わせの第１コーンデイスク相互及び第２コーンデ
イスク相互を駆動結合し、一方のトロイダル式伝
動ユニツトに同軸に貫通する一方の軸を背中合わ
せの第１コーンデイスクに両内歯歯車及び遊星歯
車を介して駆動結合するため、上記の如く並列的
な動力伝達が引続き可能であり、変速機本来の伝
動機能を損なわない。

更に、一方の軸と背中合わせの第１コーンデイ
スクとの駆動結合を、該一方の軸と共に回転する
内歯歯車、背中合わせの第１コーンデイスクに同
軸に突設した内歯歯車、及びこれら内歯歯車に噛
合させて、第２コーンデイスクと共に回転するキ
ヤリアに支回転自在に支持した遊星歯車で行うか
ら、遊星歯車を太陽歯車に邪魔されず大径にする
ことができる。よつてその分遊星歯車の回転速度
を低下させ得る他、噛み合い率の向上により遊星
歯車１個のみでも、又歯幅をそれほど大きくしな
くても所定の耐久性を確保し得て、構造の簡易
化、部品点数の減少、軸方向寸法の減少が可能で
ある。

（実施例） 以下、図示の実施例に基づき本考案を詳細に説
明する。

第１図及び第２図は本考案一実施の態様で、図
中１は入力軸、２は出力軸を夫々示す。これら入
力軸１，２を同軸に配置すると共に、これらに同
軸に２組のトロイダル式伝動ユニツト３，４を設
ける。

トロイダル式伝動ユニツト３は入力軸１上に配
置し、トロイダル式伝動ユニツト４は入出力軸
１，２に介挿する。そして、各トロイダル式伝動
ユニツト３，４は入力コーンデイスク５，６、出
力コーンデイスク７，８及びこれら入出力コーン
デイスクの対向コーン面５ａ，７ａ及び６ａ，８
ａに摩擦係合するパワーローラ９，１０により構
成する。パワーローラ９は軸線９ａ回りの回転に
よりコーンデイスク５，７間で動力の受渡しを行
い、パワーローラ１０は軸線１０ａ回りの回転に
よりコーンデイスク６，８間で動力を受渡しを行
うが、この際パワーローラ９，１０を回転軸線９
ａ，１０ａに直交する首振り軸線９ｂ，１０ｂの
周りで回動させることにより対応するコーンデイ
スクのパワーローラ接触軌跡円径を連続変化させ
て無段変速を行うことができる。

トロイダル式伝動ユニツト３，４の同軸配置に
より背中合わせとなつた入力コーンデイスク５，
６を相互に第２図に明示する如くボルト１１で一
体結合し、これら入力コーンデイスク５，６の合
わせ面空洞部に収納した以下の構造により入力軸
１を入力コーンデイスク６に駆動結合する。すな
わち、上記空洞部内に突出させて入力コーンデイ
スク６に内歯歯車１２を同心に一体成形し、これ
と同諸元の内歯歯車１３を内歯歯車１２に同軸に
対向配置すると共に、入力軸１に一体結合する。
そして、両内歯歯車１２，１３に遊星歯車１４を
噛合させ、この遊星歯車をキヤリア１５上に回転
自在に支持する。

第１図に示すように、出力コーンデイスク７に
一体結合した中空の第１中間軸１６を入力軸１に
嵌合して入力コーンデイスク５，６間に延在さ
せ、又出力コーンデイスク８にスプライン１７に
より駆動結合した第２中間軸１８を入力コーンデ
イスク６に貫通して入力コーンデイスク５，６間
に延在させる。そして、中間軸１６，１８の隣接
端を第２図の如くボルト２２により一体結合する
ことで、出力コーンデイスク７，８間を一体結合
し、中間軸１８に前記のキヤリア１５を取付け
る。

出力コーンデイスク８にはドライブプレート１
９を同軸に対設し、このドライブプレートに出力
軸２を結合する。また、ドライブプレート１９及
び出力コーンデイスク８間には周知のローデイン
グカム２０を介在させ、伝達トルクに応じたスラ
ストを発生させるようにする。なおこのスラスト
が中間軸１８にも加わるようこの中間軸をスラス
トベアリング２１を介してドライブプレート１９
に軸線方向に係合させる。

上記実施例の作用を次に説明する。

入力軸１からの動力は内歯歯車１３、遊星歯車
１４及び内歯歯車１２を介し入力コーンデイスク
６，５に達し、その後パワーローラ９，１０の軸
線９ａ，１０ａ周りにおける回転を介し出力コー
ンデイスク７，８に伝達される。出力コーンデイ
スク７への動力は第１中間軸１６を介して第２中
間軸１８に達し、ここで出力コーンデイスク８か
らの動力と合流する。合流動力は第２中間軸１８
からローデイングカム２０及びドライブプレート
１９を介し出力軸２より取出すことができる。

この動力伝達中ローデイングカム２０は伝達ト
ルクに応じたスラストを発生して、出力コーンデ
イスク８及びドライブプレート１９間に離間方向
の力を付与する。出力コーンデイスク８への第１
図中左向きのスラストはパワーローラ１０、入力
コーンデイスク６，５を経てパワーローラ９に至
り、ドライブプレート１９への第１図中右向きの
スラストはスラストベアリング２１、第２中間軸
１８、第１中間軸１６及び出力コーンデイスク７
を経てパワーローラ９に至る。従つて、各パワー
ローラ９，１０は夫々対応する入出力コーンデイ
スク５，７間及び６，８間に狭圧されてこれらコ
ーンデイスクとの摩擦係合を確実にされ、前記の
動力伝達を可能にする。

そして、パワーローラ９，１０を軸線９ｂ，１
０ｂの周りに逆方向同速度で首振りさせることに
より、各コーンデイスク５〜８はパワーローラ接
触軌跡円径を連続変化される。これにより両伝動
ユニツト３，４は変速比を同位相で連続変化さ
れ、同様の無段変速を行なつて、全体として要求
通りの変速を可能ならしめる。

（考案の効果） かくして本考案トロイダル型無段変速機は上述
の如く、２組のトロイダル式伝動ユニツト３，４
を相互に同軸配置とするため、一方のトロイダル
式伝動ユニツト３に同軸に貫通する一方の軸１
（図示例では入力軸だが出力軸としての使用も可
能）と、第２コーンデイスク７，８により駆動さ
れる他方の軸２（図示例では出力軸だが入力軸と
しても使用も可能）とが同軸配置されることにな
り、変速機が径方向に大型化するのを防止し得
る。

又それにもかかわらず、背中合わせの第１コー
ンデイスク５，６相互及び残りの第２コーンデイ
スク７，８相互を一体結合し、一方のトロイダル
式伝動ユニツト３に同軸に貫通する一方の軸１を
背中合わせの第１コーンデイスク５，６に内歯歯
車１２，１３及び遊星歯車１４を介して駆動結合
するため、動力伝達が不能になるようなこともな
く、変速機本来の伝動機能を損なわない。

更に、上記一方の軸１と背中合わせの第１コー
ンデイスク５，６との駆動結合を、一方の軸１と
共に回転する内歯歯車１３、背中合わせの第１コ
ーンデイスク５，６と共に回転する内歯歯車１
２、及びこれら内歯歯車に噛合させて、第２コー
ンデイスク７，８と共に回転するキヤリア１５に
回転自在に支持した遊星歯車１４により行うた
め、太陽歯車が不要で、これに邪魔されることな
く遊星歯車１４を大径にすることができる。よつ
てその分遊星歯車１４の回転速度を低下させ得る
他、噛み合い率の向上により遊星歯車１４が１個
のみでも、又その歯幅を大きくしなくても所定の
耐久性を確保し得て、構造の簡易化、部品点数の
減少、軸方向寸法の減少が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案トロイダル型無段変速機の一実
施例を模式的に示す概略平面図、第２図は同じく
その要部断面図である。 １……入力軸（一方の軸）、２……出力軸（他
方の軸）、３……一方のトロイダル式伝動ユニツ
ト、４……他方のトロイダル式伝動ユニツト、
５，６……入力コーンデイスク（第１コーンデイ
スク）、７，８……出力コーンデイスク（第２コ
ーンデイスク）、９，１０……パワーローラ、１
２，１３……内歯歯車、１４……遊星歯車、１５
……キヤリア、１６……第１中間軸、１７……ス
プライン、１８……第２中間軸、１９……ドライ
ブプレート、２０……ローデイングカム、２１…
…スラストベアリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 対をなす第１及び第２コーンデイスク５，６及
   び７，８の対向コーン面にパワーローラ９，１０
   を首振り可能に摩擦掛合させたトロイダル式伝動
   ユニツト３，４を２組具え、 これらトロイダル式伝動ユニツトにより並列的
   な動力伝達を行うようにしたトロイダル型無段変
   速機において、 入出力軸１，２を同軸に配設し、 これら入出力軸の内、一方の軸１上に一方の前
   記トロイダル式伝動ユニツト３を同軸に配置し、 他方のトロイダル式伝動ユニツト４を前記入出
   力軸１，２間に同軸に配置し、 両トロイダル式伝動ユニツト３，４の背中合わ
   せになつた第１コーンデイスク５，６間を相互に
   駆動結合させ、 これら第１コーンデイスクの内、前記他方のト
   ロイダル式伝動ユニツト４の第１コーンデイスク
   ６から前記一方のトロイダル式伝動ユニツト３の
   第１コーンデイスク５に向け同軸に突出する内歯
   歯車１２を設け、 該内歯歯車と同仕様で、この内歯歯車に同軸突
   合せ関係に配置した内歯歯車１３を前記一方の軸
   １に設け、これら両内歯歯車１２，１３に噛合す
   る共通な遊星歯車１４を設け、該遊星歯車を回転
   自在に支持するキヤリア１５から第１中間軸１６
   および第２中間軸１８を延設し、 第１中間軸１６を前記一方のトロイダル式伝動
   ユニツト３の第１コーンデイスク５に回転自在に
   貫通して該一方のトロイダル式伝動ユニツトの第
   ２コーンデイスク７に駆動結合し、 第２中間軸１８を前記他方のトロイダル式伝動
   ユニツト４の第１コーンデイスク６に回転自在に
   貫通して該他方のトロイダル式伝動ユニツトの第
   ２コーンデイスク８に駆動結合し、 該他方のトロイダル式伝動ユニツトの第２コー
   ンデイスク８に、前記入出力軸１，２の内、他方
   の軸２を駆動結合したことを特徴とするトロイダ
   ル型無段変速機。