JPH09144825A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 伝達効率を低下させる事なく、パワーローラ
８、８を支承するスラスト玉軸受２７、２７の耐久性を
確保する。 【構成】 入力軸１５が高速回転すると、遠心力に基づ
いて梃子部材３７、３７が押圧板３６を、予圧ばね１８
に向けて押圧する。この結果、予圧ばね１８の弾性が高
まり、パワーローラ８、８に加わるスラスト荷重が上昇
する。そして、上記スラスト玉軸受２７、２７に、耐久
性低下に結び付く様な滑りが発生しなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係るトロイダル型無段
変速機は、例えば自動車用の変速機として利用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用変速機として、図６〜７に略示
する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が研究さ
れている。このトロイダル型無段変速機は、例えば実開
昭６２−７１４６５号公報に開示されている様に、入力
軸１と同心に、第一のディスクである入力側ディスク２
を支持し、この入力軸１と同心に配置された出力軸３の
端部に、この出力軸３と同心に、第二のディスクである
出力側ディスク４を固定している。トロイダル型無段変
速機を納めたケーシングの内側には、前記入力軸１並び
に出力軸３に対して捻れの位置にある枢軸５、５を中心
として揺動するトラニオン６、６を設けている。

【０００３】各トラニオン６、６は、両端部外側面に上
記枢軸５、５を設けている。又、各トラニオン６、６の
中心部には変位軸７、７の基端部を支持し、上記枢軸
５、５を中心として各トラニオン６、６を揺動させる事
により、各変位軸７、７の傾斜角度の調節を自在として
いる。各トラニオン６、６に支持された変位軸７、７の
周囲には、それぞれパワーローラ８、８を回転自在に支
持している。そして、各パワーローラ８、８を、上記入
力側、出力側両ディスク２、４の間に挟持している。

【０００４】入力側、出力側両ディスク２、４の互いに
対向する内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記枢
軸５を中心とする円弧を回転させて得られる凹面をなし
ている。そして、球状凸面に形成された各パワーローラ
８、８の周面８ａ、８ａは、上記内側面２ａ、４ａに当
接させている。

【０００５】上記入力軸１と入力側ディスク２との間に
は、ローディングカム式の押圧装置９を設け、この押圧
装置９によって、上記入力側ディスク２を出力側ディス
ク４に向け、弾性的に押圧している。この押圧装置９
は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器１１
により保持された複数個（例えば４個）のローラ１２、
１２とから構成されている。上記カム板１０の片側面
（図６〜７の左側面）には、円周方向に亙る凹凸面であ
るカム面１３を形成し、上記入力側ディスク２の外側面
（図６〜７の右側面）にも、同様のカム面１４を形成し
ている。そして、上記複数個のローラ１２、１２を、上
記入力軸１の中心に対して放射方向の軸を中心とする回
転自在に支持している。

【０００６】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板１０が回
転すると、カム面１３によって複数個のローラ１２、１
２が、入力側ディスク２外側面のカム面１４に押圧され
る。この結果、上記入力側ディスク２が、上記複数のパ
ワーローラ８、８に押圧されると同時に、上記１対のカ
ム面１３、１４と複数個のローラ１２、１２との押し付
け合いに基づいて、上記入力側ディスク２が回転する。
そして、この入力側ディスク２の回転が、上記複数のパ
ワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達さ
れ、この出力側ディスク４に固定の出力軸３が回転す
る。

【０００７】入力軸１と出力軸３との回転速度を変える
場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で減速を行なう
場合には、前記枢軸５、５を中心として各トラニオン
６、６を揺動させる。そして、上記各パワーローラ８、
８の周面８ａ、８ａが図６に示す様に、入力側ディスク
２の内側面２ａの中心寄り部分と出力側ディスク４の内
側面４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接する様に、上
記各トラニオン７、７に支持された変位軸７、７を傾斜
させる。

【０００８】反対に、増速を行なう場合には、上記各ト
ラニオン６、６を減速時とは反対方向に揺動させる。そ
して、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図
７に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの外周寄
り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの中心寄り部分
とに、それぞれ当接する様に、上記各変位軸７、７を傾
斜させる。これら各変位軸７、７の傾斜角度を図６と図
７との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間で、中
間の変速比を得られる。例えば、上記各変位軸７、７の
方向を入力軸１及び出力軸３に直交する向きとすれば、
上記入力軸１と出力軸３との変速比が１となり、出力軸
３が入力軸１と同速で回転する。

【０００９】更に、図８〜９は、より具体化されたトロ
イダル型無段変速機を示している。第一のディスクであ
る入力側ディスク２と、第二のディスクである出力側デ
ィスク４とは、円管状の入力軸１５の周囲に、それぞれ
ニードル軸受１６、１６を介して回転自在に支持してい
る。又、カム板１０は上記入力軸１５の端部（図８の左
端部）外周面にスプライン係合し、端板１７によって上
記入力側ディスク２から離れる方向への移動を阻止され
ている。そして、このカム板１０とローラ１２、１２と
により、上記入力軸１５の回転に基づいて上記入力側デ
ィスク２を、出力側ディスク４に向けて押圧しつつ回転
させる、ローディングカム型の押圧装置９を構成してい
る。

【００１０】尚、上記端板１７と上記カム板１０との間
には、皿板ばね等の予圧ばね１８を設けている。従っ
て、上記押圧装置９の非作動時（無負荷時）にも、上記
入力側ディスク２は上記出力側ディスク４に向け弾性的
に押圧されている。即ち、上記両ディスク２、４の内側
面２ａ、４ａとパワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと
を常に弾性的に当接させている。この結果、上記入力軸
１５に負荷が加わった場合に、上記各面２ａ、４ａ、８
ａ同士が滑る事なく、入力側ディスク２から出力側ディ
スク４への動力伝達が行なわれる。又、上記出力側ディ
スク４には出力歯車１９を、キー２０により結合し、こ
れら出力側ディスク４と出力歯車１９とが同期して回転
する様にしている。

【００１１】１対のトラニオン６、６の両端部は１対の
支持板２１、２１に、揺動並びに軸方向（図８の表裏方
向、図９の左右方向）に亙る変位自在に支持している。
そして、上記各トラニオン６、６の中間部に形成した円
孔２２、２２部分に、変位軸７、７を支持している。こ
れら各変位軸７、７は、互いに平行で且つ偏心した支持
軸部２３、２３と枢支軸部２４、２４とを、それぞれ有
する。このうちの支持軸部２３、２３を上記各円孔２
２、２２の内側に、ニードル軸受２５、２５を介して、
回転自在に支持している。又、上記各枢支軸部２４、２
４の周囲にパワーローラ８、８を、別のニードル軸受２
６、２６を介して回転自在に支持している。

【００１２】尚、上記１対の変位軸７、７は、上記入力
軸１５に対して１８０度反対側位置に設けている。又、
これら各変位軸７、７の各枢支軸部２４、２４が支持軸
部２３、２３に対し偏心している方向は、上記入力側、
出力側両ディスク２、４の回転方向に関して同方向（図
９で左右逆方向）としている。又、偏心方向は、上記入
力軸１５の配設方向に対しほぼ直交する方向としてい
る。従って上記各パワーローラ８、８は、上記入力軸１
５の配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。この
結果、構成各部材の弾性変形等に起因して、上記各パワ
ーローラ８、８が前記入力軸１５の軸方向（図８の左右
方向、図９の表裏方向）に変位した場合でも、構成各部
材に無理な力を加える事なく、この変位を吸収できる。

【００１３】又、上記各パワーローラ８、８の外側面と
前記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パ
ワーローラ８、８の外側面の側から順に、スラスト玉軸
受２７、２７とスラストニードル軸受２８、２８とを設
けている。このうちのスラスト玉軸受２７、２７は、請
求項に記載したスラスト転がり軸受に対応するもので、
上記各パワーローラ８、８に加わるスラスト方向の荷重
を支承しつつ、これら各パワーローラ８、８の回転を許
容する。この様なスラスト玉軸受２７、２７はそれぞ
れ、複数個ずつの玉２９、２９と、各玉２９、２９を転
動自在に保持する円環状の保持器３０、３０と、円環状
の外輪３１、３１とから構成されている。各スラスト玉
軸受２７、２７の内輪軌道は前記各パワーローラ８、８
の外側面に、外輪軌道は上記各外輪３１、３１の内側面
に、それぞれ形成している。

【００１４】更に、前記各トラニオン６、６の一端部
（図９の右端部）にはそれぞれ駆動ロッド３２、３２を
結合し、これら各駆動ロッド３２、３２の中間部外周面
に駆動ピストン３３、３３を固設している。そして、こ
れら各駆動ピストン３３、３３を、それぞれ駆動シリン
ダ３４、３４内に油密に嵌装している。これら駆動シリ
ンダ３４、３４内には、ステッピングモータ、スプール
弁等から構成される制御手段３５を介して、圧油の給排
を行なう。

【００１５】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の場合には、入力軸１５の回転は押圧装置９を介し
て入力側ディスク２に伝えられる。そして、この入力側
ディスク２の回転が、１対のパワーローラ８、８を介し
て出力側ディスク４に伝えられ、更にこの出力側ディス
ク４の回転が、出力歯車１９より取り出される。

【００１６】入力軸１５と出力歯車１９との間の回転速
度比を変える場合には、上記１対の駆動ピストン３３、
３３を互いに逆方向に、同じストローク分だけ変位させ
る。これら各駆動ピストン３３、３３の変位に伴って前
記１対のトラニオン６、６が、それぞれ逆方向に変位す
る。例えば図９の下側のパワーローラ８が同図の右側
に、同図の上側のパワーローラ８が同図の左側に、それ
ぞれ変位する。この結果、これら各パワーローラ８、８
の周面８ａ、８ａと上記入力側ディスク２及び出力側デ
ィスク４の内側面２ａ、４ａとの当接部に作用する、接
線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの
変化に伴って上記各トラニオン６、６が、支持板２１、
２１に枢支された枢軸５、５を中心として、互いに逆方
向に揺動する。

【００１７】この結果、前述の図６〜７に示した様に、
上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記各内
側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、上記入力軸１５
と出力歯車１９との間の回転速度比が変化する。尚、ト
ロイダル型無段変速機の場合、動力伝達時には入力側デ
ィスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａと各
パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａとの当接部にトラ
クションオイルを供給する。入力側ディスク２から出力
側ディスク４には、上記各パワーローラ８、８及びこの
トラクションオイルの薄膜を介して動力が伝達される。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され作
用するトロイダル型無段変速機の場合には、例えば高速
道路の下り坂を走行する場合、或は高速走行時にエンジ
ンブレーキをかける場合の様に、入力軸１５が低トルク
で高速回転した場合に、パワーローラ８、８に加わるス
ラスト荷重を支承する為のスラスト玉軸受２７、２７の
耐久性が損なわれる。この理由は次の通りである。

【００１９】周知の様に、スラスト玉軸受２７、２７を
低荷重の下で高速回転させると、玉２９、２９に発生す
るジャイロモーメントにより、各玉２９、２９の自転軸
の向きが変化しにくくなる。一方、この自転軸の向き
は、上記各玉２９、２９の公転に伴って変化しなければ
ならない（自転軸の向きを外輪軌道及び内輪軌道の直径
方向に一致させ続けなければならない）。これに対して
低荷重の下では、これら各玉２９、２９の転動面と外輪
軌道及び内輪軌道との接触面圧が低く、自転軸の向きを
変えようとする力が弱い為、これら各玉２９、２９の転
動面と外輪軌道及び内輪軌道との間に滑りが発生する。
この様な滑りは、摩擦抵抗の増大により上記スラスト玉
軸受２７、２７の回転トルクや発熱量を増大させて、こ
のスラスト玉軸受２７、２７の耐久性を低下させる為、
好ましくない。一方、大きな荷重の下で上記スラスト玉
軸受２７、２７を回転させた場合には、上記接触面圧が
高くなり、自転軸の向きを変えようとする力が十分に大
きくなる為、上記滑りは発生せず、耐久性悪化の問題は
生じない。

【００２０】従って、低荷重・高回転時の耐久性悪化を
防止する為には、予圧ばね１８の弾力を強くして、上記
接触面圧を高くすれば良い。ところが、予圧ばね１８の
弾力を大きくすると、トロイダル型無段変速機の構成各
部材同士の接触部分に、常に（低回転時にも）大きな面
圧が加わる事になる。この結果、これら各接触部分の摩
擦抵抗が徒に増大し、トロイダル型無段変速機の伝達効
率が低下する（内部損失が増大する）。本発明のトロイ
ダル型無段変速機は、この様な事情に鑑みて、伝達効率
を低下させずにスラスト玉軸受２７、２７等のスラスト
転がり軸受の耐久性を確保すべく発明したものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明のトロイダル型無
段変速機は、前述した従来のトロイダル型無段変速機と
同様に、互いの内側面同士を対向させた状態で、互いに
同心に、且つ回転自在に支持された第一、第二のディス
クと、これら第一、第二のディスクの中心軸に対し捻れ
の位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオンと、
互いに平行で且つ偏心した支持軸部及び枢支軸部を有
し、このうちの支持軸部により上記トラニオンに回転自
在に支持されて、上記枢支軸部をこのトラニオンの内側
面から突出させた変位軸と、上記枢支軸部の周囲に回転
自在に支持された状態で、上記第一、第二の両ディスク
の間に挟持されたパワーローラと、このパワーローラの
外側面に添設され、このパワーローラに加わるスラスト
方向の荷重を支承しつつ、このパワーローラの回転を許
容するスラスト転がり軸受と、上記第一のディスクを上
記第二のディスクに向けて押圧する方向の弾力を有する
予圧ばねとを備える。そして、上記第一、第二のディス
クの内側面はそれぞれ断面が円弧形の凹面であり、パワ
ーローラの周面は球面状の凸面であり、この周面と上記
内側面とを互いに当接させている。

【００２２】特に、本発明のトロイダル型無段変速機に
於いては、上記予圧ばねと直列又は並列に、上記第一の
ディスクを上記第二のディスクに向けて押圧する押圧機
構を設けている。そして、この押圧機構に、上記第一の
ディスクの回転速度が上昇するに従ってこの第一のディ
スクを上記第二のディスクに押圧する力を大きくする機
能を持たせている。この様な機能を持った押圧機構とし
ては、例えば次の〜の様な構造を採用できる。尚、
次記〜は押圧機構と予圧ばねとを直列に配置した場
合を示しているが、これらの押圧機構を予圧ばねと並列
に設け、予圧ばねと押圧機構とが、共に上記第一のディ
スクを上記第二のディスクに向け押圧する様に構成する
事もできる。

【００２３】 第一のディスクと共に回転する回転軸
の中間部に、この回転軸に対して固定された固定ブロッ
クと、この回転軸の軸方向に変位自在な摺動ブロックと
を設け、これら両ブロック同士の間に梃子部材を設け
る。そして、この梃子部材の外端部に重り部を設け、こ
の重り部に作用する遠心力を、上記梃子部材を介して、
上記両ブロック同士の間隔を開く方向に作用させる。そ
して、これら両ブロック同士の間隔が開く事で、上記予
圧ばねが軸方向に押圧される様にする。

【００２４】 第一のディスクと共に回転する回転軸
の中間部に、この回転軸に対して固定された固定ブロッ
クと、この回転軸の軸方向に変位自在な摺動ブロックと
を設け、これら両ブロックの対向面同士の間隔を、直径
方向外方に向かう程狭くする。そして、これら両ブロッ
クの対向面同士の間に、重りを、これら両ブロックの直
径方向に亙る変位自在に挟持すると共に、これら両ブロ
ック同士の間隔が開く事で、上記予圧ばねが軸方向に押
圧される様にする。

【００２５】 第一のディスクと共に回転する回転軸
の中間部にホルダを固定し、このホルダの内側に複数個
の重りを、回転軸の直径方向に亙る所定量だけの変位を
自在に支持する。そして、予圧ばねの片面を上記各重り
の片面に当接させる。そして、これら各重りが上記直径
方向の外方に変位する程、上記予圧ばねが軸方向に押圧
される様にする。

【００２６】 第一のディスクと共に回転する回転軸
の中間部に油圧シリンダを設け、この油圧シリンダへの
圧油の給排に基づいて変位するピストン板により、上記
予圧ばねを軸方向に押圧自在とする。そして上記油圧シ
リンダには、上記回転軸が高速回転する場合に圧油を送
り込み自在とする。

【００２７】

【作用】上述の様に構成される本発明のトロイダル型無
段変速機は、前述した従来のトロイダル型無段変速機と
同様の作用に基づき、第一のディスクと第二のディスク
との間で回転力の伝達を行ない、更にトラニオンの傾斜
角度を変える事により、これら両ディスクの回転速度比
を変える。

【００２８】特に、本発明のトロイダル型無段変速機の
場合には、必要とする高回転時にのみ、第一、第二の両
ディスクの内側面同士の間でパワーローラを挟持する力
を強くし、このパワーローラからスラスト転がり軸受に
加わる荷重を大きくできる。この為、伝達効率を低下せ
ずにスラスト転がり軸受の耐久性を確保できる。

【００２９】

【実施例】図１〜２は、前記に対応する、本発明の第
一実施例を示している。尚、本発明の特徴は、伝達効率
の低下を防止しつつ、パワーローラ８、８に加わるスラ
スト荷重を支承する為のスラスト転がり軸受である、ス
ラスト玉軸受２７、２７の耐久性を確保すべく、入力軸
１５が高速回転する場合にのみ、入力側ディスク２を出
力側ディスク４に押圧する力を大きくする点にある。そ
の他の部分の構造及び作用は、例えば前述した様な、従
来から知られたトロイダル型無段変速機と同様である。
よって、従来構造と同等部分に関する説明は省略若しく
は簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明す
る。

【００３０】第一のディスクである上記入力側ディスク
２と共に回転する、回転軸である上記入力軸１５の中間
部一端寄り（図１〜２の左端寄り）部分には、押圧機構
を構成する固定ブロックである端板１７を固定してい
る。又、この端板１７と予圧ばね１８との間には、この
予圧ばね１８の側から順に、やはり押圧機構を構成す
る、摺動ブロックである押圧板３６と梃子部材３７、３
７とを、軸方向（図１〜２の左右方向）に亙り互いに直
列に設けている。このうち、押圧板３６の内周縁は、上
記入力軸１５の外周面にスプライン係合している。従っ
てこの押圧板３６は、上記入力軸１５に、軸方向（図１
〜２の左右方向）に亙る変位のみ自在に支持されてい
る。

【００３１】又、上記梃子部材３７、３７は複数個設け
られ、円周方向等間隔に配置されている。これら各梃子
部材３７、３７の内端部に形成されたヒンジ部３８、３
８は、それぞれ上記端板１７の片面（図１〜２の右面）
内径寄り部分に、揺動自在に係止している。又、上記各
梃子部材３７、３７の外端部で上記端板１７の側に折れ
曲がった部分には、重り部３９、３９を形成している。
更に、上記各梃子部材３７、３７の片面（図１〜２の右
面）中間部は、上記押圧板３６の片面（図１〜２の左
面）に形成した突部４０に突き当てている。

【００３２】上述の様に構成される本実施例のトロイダ
ル型無段変速機の場合には、上記入力軸１５が高速回転
する時にのみ、入力側ディスク２の内側面２ａと出力側
ディスク４の内側面４ａとの間でパワーローラ８、８を
挟持する力を強くし、これら各パワーローラ８、８から
上記各スラスト玉軸受２７、２７に加わる荷重を大きく
する。即ち、上記入力軸１５と共に上記各梃子部材３
７、３７が高速回転すると、遠心力に基づいてこれら各
梃子部材３７、３７の外端部に設けた重り部３９、３９
が、直径方向外方に変位する。そして、この変位に伴っ
て上記各梃子部材３７、３７の片面中間部が上記押圧板
３６の片面に形成した突部４０を押す。この結果、この
押圧板３６とカム板１０との間に挟持された予圧ばね１
８の圧縮量が増大し、この予圧ばね１８の弾力が増大す
る。そして、入力側ディスク２を出力側ディスク４に向
けて押圧する力が増大し、上記両内側面２ａ、４ａがパ
ワーローラ８、８を挟持する力が強くなる。この結果、
上記各スラスト玉軸受２７、２７に加わる荷重が大きく
なり、これら各スラスト玉軸受２７、２７を構成する各
玉２９、２９の転動面と、外輪３１に設けた外輪軌道及
びパワーローラ８に設けた内輪軌道との間に滑りが発生
するのを防止する。

【００３３】これに対して、上記入力軸１５が低速で回
転する際には、上記各重り部３９、３９に作用する遠心
力が小さい為、上記各梃子部材３７、３７の片面中間部
が上記押圧板３６の片面に形成した突部４０を押す力が
弱く、上記予圧ばね１８の弾力は殆ど増大しない。従っ
て、トロイダル型無段変速機の構成各部材同士の接触部
分に大きな面圧が加わらず、これら各接触部分の摩擦抵
抗が増大する事はない為、トロイダル型無段変速機の伝
達効率が低下する事もない。

【００３４】次に、図３は、前記に対応する、本発明
の第二実施例を示している。入力軸１５の中間部一端寄
り（図３の左端寄り）部分には、押圧機構を構成する固
定ブロックである端板１７ａを固定している。又、この
端板１７ａと予圧ばね１８との間には、この予圧ばね１
８の側から順に、やはり押圧機構を構成する摺動ブロッ
クである押圧板３６ａと重りである複数の鋼球４１、４
１とを、軸方向（図３の左右方向）に亙り互いに直列に
設けている。このうち、押圧板３６ａの内周縁部に形成
した円筒部４２の内周面は、上記入力軸１５の外周面に
スプライン係合している。従ってこの押圧板３６ａは、
上記入力軸１５に、軸方向に亙る変位のみ自在に支持さ
れている。

【００３５】互いに対向する、上記端板１７ａの片面
（図３の右面）及び押圧板３６ａの片面（図３の左面）
は、それぞれ円錐凹面としている。従って、これら両板
１７ａ、３６ａの対向面同士の間隔は、これら両板１７
ａ、３６ａの直径方向外方に向かう程狭くなる。上記予
圧ばね１８の弾力は、これら両板１７ａ、３６ａの対向
面同士の間隔を狭める方向に作用する。

【００３６】上述の様に構成される本実施例の場合に
は、入力軸１５が停止若しくは低速回転している状態で
は、上記各鋼球４１、４１が上記両板１７ａ、３６ａの
直径方向内方に位置し、上記予圧ばね１８の弾力により
上記両板１７ａ、３６ａの対向面同士の間隔が狭まった
状態となる。従って、予圧ばね１８の弾力は増大せず、
トロイダル型無段変速機の構成各部材同士の接触部分に
大きな面圧が加わらない為、これら各接触部分の摩擦抵
抗が増大せず、トロイダル型無段変速機の伝達効率が低
下する事もない。

【００３７】これに対して、上記入力軸１５が高速回転
すると、上記各鋼球４１、４１が遠心力に基づき、上記
両板１７ａ、３６ａの直径方向外方に移動し、これら両
板１７ａ、３６ａの対向面同士の間隔を広げる。そし
て、この押圧板３６ａとカム板１０との間に挟持された
予圧ばね１８の圧縮量が増大し、この予圧ばね１８の弾
力が増大する。この結果、前述した第一実施例と同様の
作用により、各スラスト玉軸受２７、２７を構成する各
玉２９、２９（図１参照。図３には省略。）の転動面と
外輪軌道及び内輪軌道との間に滑りが発生するのを防止
する。

【００３８】次に、図４は、前記に対応する、本発明
の第三実施例を示している。入力軸１５の中間部一端寄
り（図４の左端寄り）部分には、予圧ばね１８の設置側
（図４の右側）が開口した断面略コ字形で、全体が円環
状であるホルダ４３を固定している。そして、押圧機構
を構成するこのホルダ４３に設けた収納凹部４６の内側
に、円周方向に分割された複数個の重り４４、４４を、
上記入力軸１５の直径方向に亙る所定量だけの変位を自
在に支持している。そして、上記予圧ばね１８の片面
（図４の左面）を上記各重り４４、４４の片面（図４の
右面）に当接させている。又、これら各重り４４、４４
の外周面と、上記ホルダ４３の外周壁の内面との間には
復位ばね４５、４５を設けて、上記各重り４４、４４
に、上記入力軸１５の直径方向内方に向く弾力を付与し
ている。

【００３９】又、上記収納凹部４６の奥面は円錐凹面と
し、上記各重り４４、４４の断面形状は、上記直径方向
の外方に向かう程幅が狭くなる台形としている。従っ
て、上記各重り４４、４４は、上記収納凹部４６の内側
で直径方向外方に変位する程、上記予圧ばね１８に向け
て軸方向に変位し、この予圧ばね１８を軸方向（図４の
左右方向）に押圧する。

【００４０】上述の様に構成される本実施例の場合に
は、入力軸１５が停止若しくは低速回転している状態で
は、上記各重り４４、４４が上記各復位ばね４５、４５
に押されて、上記収納凹部４６の内側で直径方向内方に
位置する。従って、予圧ばね１８の弾力は増大せず、ト
ロイダル型無段変速機の構成各部材同士の接触部分に大
きな面圧が加わらない為、これら各接触部分の摩擦抵抗
が増大せず、トロイダル型無段変速機の伝達効率が低下
する事もない。

【００４１】これに対して、上記入力軸１５が高速回転
すると、上記各重り４４、４４が遠心力に基づき、上記
収納凹部４６の内側で直径方向外方に移動し、上記予圧
ばね１８を押圧する。この結果、この予圧ばね１８の圧
縮量が増大し、この予圧ばね１８の弾力が増大して、各
スラスト玉軸受２７、２７を構成する各玉２９、２９
（図１参照。図４には省略。）の転動面と外輪軌道及び
内輪軌道との間に滑りが発生するのを防止する。

【００４２】次に、図５は、前記に相当する、本発明
の第四実施例を示している。入力軸１５の中間部一端寄
り（図５の左端寄り）部分には、押圧機構を構成する油
圧シリンダ４７を固定し、この油圧シリンダ４７内に、
やはり押圧機構を構成するピストン板４８を、油密に、
且つ軸方向（図５の左右方向）に亙る変位自在に嵌装し
ている。そして、このピストン板４８とカム板１０との
間に、予圧ばね１８を設けている。従ってこの予圧ばね
１８は、上記油圧シリンダ４７内に圧油が送り込まれる
事に伴い、上記ピストン板４８に押されて軸方向に圧縮
され、弾力を高める。上記油圧シリンダ４７には、上記
入力軸１５が高速回転する場合に圧油を送り込み自在と
している。

【００４３】上述の様に構成される本実施例の場合に
は、入力軸１５が停止若しくは低速回転している際に
は、上記油圧シリンダ４７には圧油を送り込まない。従
って、上記ピストン板４８が予圧ばね１８を押す事はな
く、この予圧ばね１８の弾力は増大しない。従って、ト
ロイダル型無段変速機の構成各部材同士の接触部分に大
きな面圧が加わらない為、これら各接触部分の摩擦抵抗
が増大せず、トロイダル型無段変速機の伝達効率が低下
する事もない。

【００４４】これに対して、上記入力軸１５が高速回転
する際には、エンジンの回転数を検出する回転センサか
らの信号等に基づいて動作する制御器が、上記油圧シリ
ンダ４７内に圧油を送り込む為、上記ピストン板４８が
上記予圧ばね１８を押圧する。この結果、この予圧ばね
１８の圧縮量が増大し、この予圧ばね１８の弾力が増大
して、各スラスト玉軸受２７、２７を構成する各玉２
９、２９（図１参照。図５には省略。）の転動面と外輪
軌道及び内輪軌道との間に滑りが発生するのを防止す
る。

【００４５】尚、本実施例の場合には、前述した第一〜
第三実施例の場合とは異なり、遠心力を利用して予圧ば
ね１８の弾力を上昇させる構造でない為、高荷重・高回
転時に上記予圧ばね１８の弾力を上昇させない様に構成
できる。即ち、前述した説明から明らかな通り、入力軸
１５が高速回転する場合でも、この入力軸１５に加わる
荷重（トルク）が大きい場合には、上記各スラスト玉軸
受２７、２７に耐久性低下に結び付く様な滑りが発生す
る事はない。そこで、本実施例の場合には、上記回転セ
ンサの他、上記入力軸１５に加わるトルクを検出するト
ルクセンサを設け、トルクが大きい場合には上記回転セ
ンサの検出信号に拘らず上記油圧シリンダ４７内に圧油
を送り込まない様にすれば、高荷重・高回転時に上記面
圧を余計に上昇させないで済む。従って、伝達効率を低
下せずに、上記スラスト玉軸受２７、２７等のスラスト
転がり軸受の耐久性を確保する効果がより一層向上す
る。尚、上記トルクセンサは、アクセルの開度を検出す
る変位センサでも代用できる。要は、上記入力軸１５に
加わるトルクに関係する変位量等を検出できるセンサで
あれば良い。

【００４６】

【発明の効果】本発明のトロイダル型無段変速機は、以
上に述べた通り構成され作用する為、伝達効率を低下せ
ずに、パワーローラに加わるスラスト方向の荷重を支承
するスラスト転がり軸受の耐久性を確保して、トロイダ
ル型無段変速機の実用化に大きな役割を果たせる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトロイダル型無段変速機の第一実施例
を示す断面図。

【図２】図１の左部拡大図。

【図３】本発明の第二実施例を示す、図２と同様の図。

【図４】同第三実施例を示す、図２と同様の図。

【図５】同第四実施例を示す、図２と同様の図。

【図６】従来から知られたトロイダル型無段変速機の基
本的構成を、最大減速時の状態で示す側面図。

【図７】同じく最大増速時の状態で示す側面図。

【図８】従来の具体的構造の１例を示す断面図。

【図９】図８のＡ−Ａ断面図。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ 入力側ディスク ２ａ 内側面 ３ 出力軸 ４ 出力側ディスク ４ａ 内側面 ５ 枢軸 ６ トラニオン ７ 変位軸 ８ パワーローラ ８ａ 周面 ９ 押圧装置 １０ カム板 １１ 保持器 １２ ローラ １３、１４ カム面 １５ 入力軸 １６ ニードル軸受 １７、１７ａ 端板 １８ 予圧ばね １９ 出力歯車 ２０ キー ２１ 支持板 ２２ 円孔 ２３ 支持軸部 ２４ 枢支軸部 ２５、２６ ニードル軸受 ２７ スラスト玉軸受 ２８ スラストニードル軸受 ２９ 玉 ３０ 保持器 ３１ 外輪 ３２ 駆動ロッド ３３ 駆動ピストン ３４ 駆動シリンダ ３５ 制御手段 ３６ ３６ａ 押圧板 ３７ 梃子部材 ３８ ヒンジ部 ３９ 重り部 ４０ 突部 ４１ 鋼球 ４２ 円筒部 ４３ ホルダ ４４ 重り ４５ 復位ばね ４６ 収納凹部 ４７ 油圧シリンダ ４８ ピストン板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いの内側面同士を対向させた状態で、
   互いに同心に、且つ回転自在に支持された第一、第二の
   ディスクと、これら第一、第二のディスクの中心軸に対
   し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオ
   ンと、互いに平行で且つ偏心した支持軸部及び枢支軸部
   を有し、このうちの支持軸部により上記トラニオンに回
   転自在に支持されて、上記枢支軸部をこのトラニオンの
   内側面から突出させた変位軸と、上記枢支軸部の周囲に
   回転自在に支持された状態で、上記第一、第二の両ディ
   スクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーロー
   ラの外側面に添設され、このパワーローラに加わるスラ
   スト方向の荷重を支承しつつ、このパワーローラの回転
   を許容するスラスト転がり軸受と、上記第一のディスク
   を上記第二のディスクに向けて押圧する方向の弾力を有
   する予圧ばねとを備え、上記第一、第二のディスクの内
   側面はそれぞれ断面が円弧形の凹面であり、パワーロー
   ラの周面は球面状の凸面であり、この周面と上記内側面
   とを互いに当接させたトロイダル型無段変速機に於い
   て、上記第一のディスクを上記第二のディスクに向けて
   押圧する押圧機構を設け、この押圧機構に、上記第一の
   ディスクの回転速度が上昇するに従ってこの第一のディ
   スクを上記第二のディスクに押圧する力を大きくする機
   能を持たせた事を特徴とするトロイダル型無段変速機。