(57)【要約】【課題】  一対のシングルキャビティ式のトロイダル変速ユニットを備える車両用動力伝達装置において、筐体の補強を最小限に抑えながら油圧ロ−ダの押圧荷重の反力荷重を吸収する。【解決手段】  同一軸線Ｌ上に配置された第１、第２出力軸１３Ａ，１３Ｂを、それらの軸端部どうしを対向させて筐体１７の支持壁２０にそれぞれベアリング２９を介して支持し、第１トロイダル変速ユニットＴ１の第１出力ディスク２５Ａと支持壁２０との間に該第１出力ディスク２５Ａを第１入力ディスク２３Ａに向けて押圧する第１油圧ローダ３０Ａを配置するとともに、第２トロイダル変速ユニットＴ２の第２出力ディスク２５Ｂと支持壁２０との間に該第２出力ディスク２５Ｂを第２入力ディスク２３Ｂに向けて押圧する第２油圧ローダ３０Ｂを配置したので、第１、第２油圧ローダ３０Ａ，３０Ｂが第１、第２出力ディスク２５Ａ，２５Ｂから受ける相互に逆向きの反力荷重を筐体１７の支持壁２０において相殺して吸収することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１駆動源（Ｍ１）に接続された第１入力軸（１４Ａ）の回転を無段変速して第１駆動輪（Ｗ１）に接続された第１出力軸（１３Ａ）に伝達する第１トロイダル変速ユニット（Ｔ１）と、第２駆動源（Ｍ２）に接続された第２入力軸（１４Ｂ）の回転を無段変速して第２駆動輪（Ｗ２）に接続された第２出力軸（１３Ｂ）に伝達する第２トロイダル変速ユニット（Ｔ２）とを備える車両用動力伝達装置であって、
同一軸線（Ｌ）上に配置された第１、第２出力軸（１３Ａ，１３Ｂ）を、それらの軸端部どうしを対向させて筐体（１７）の支持壁（２０）にそれぞれベアリング（２９）を介して支持し、前記第１トロイダル変速ユニット（Ｔ１）の第１出力ディスク（２５Ａ）と前記支持壁（２０）との間に該第１出力ディスク（２５Ａ）を第１入力ディスク（２３Ａ）に向けて押圧する第１油圧ローダ（３０Ａ）を配置するとともに、前記第２トロイダル変速ユニット（Ｔ２）の第２出力ディスク（２５Ｂ）と前記支持壁（２０）との間に該第２出力ディスク（２５Ｂ）を第２入力ディスク（２３Ｂ）に向けて押圧する第２油圧ローダ（３０Ａ）を配置したことを特徴とする車両用動力伝達装置。
【請求項２】
前記ベアリング（２９）の固定側レース（２９ａ）を前記支持壁（２０）に埋設したことを特徴とする、請求項１に記載の車両用動力伝達装置。
【請求項３】
前記第１、第２油圧ローダ（３０Ａ，３０Ｂ）は前記第１、第２出力ディスク（２５Ａ，２５Ｂ）を付勢する油圧ピストン（３３）を備え、前記油圧ピストン（３３）は前記ベアリング（２９）の可動側レース（２９ｂ）に直接対向することを特徴とする、請求項２に記載の車両用動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１駆動源に接続された第１入力軸の回転を無段変速して第１駆動輪に接続された第１出力軸に伝達する第１トロイダル変速ユニットと、第２駆動源に接続された第２入力軸の回転を無段変速して第２駆動輪に接続された第２出力軸に伝達する第２トロイダル変速ユニットとを備える車両用動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トロイダル変速ユニットは、ローダが発生する押圧荷重で入力ディスクおよび出力ディスク間にパワーローラを挟み付け、パワーローラのスリップを防止しながら入力ディスクから出力ディスクに駆動力を伝達するようになっている。ローダの押圧荷重で入力ディスクおよび出力ディスクを相互に接近する方向に付勢すると、入力ディスクおよび出力ディスクはパワーローラから受ける反力荷重で相互に離反する方向に付勢されるため、何らかの部材で前記反力荷重を支持することで、入力ディスクおよび出力ディスクの間隔が広がるのを防止してパワーローラのスリップを抑制する必要がある。ロ−ダの押圧荷重の反力荷重を支持する部材は、入力ディスクおよび出力ディスクを支持する入力軸や出力軸である場合と、入力ディスクおよび出力ディスクを収納する筐体である場合とがある。
【０００３】
下記特許文献１には、出力軸の中央部に配置した一対の入力ディスクと、出力軸の両端部に配置した一対の出力ディスクとの間にパワーローラを挟持し、一対の入力ディスク間に配置したローダで一対の入力ディスクを一対の出力ディスクに向けて押圧するダブルキャビティ式のトロイダル変速ユニットが記載されている。このトロイダル変速ユニットは、一対の出力ディスクが出力軸に移動不能に拘束されているため、ロ−ダの押圧荷重の反力荷重は出力軸により支持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１４７２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、トロイダル変速ユニットのロ−ダの押圧荷重の反力荷重を入力ディスクおよび出力ディスクを収納する筐体で支持する場合、反力荷重で筐体が変形してしまうと、入力ディスクおよび出力ディスク間に挟持されたパワーローラがスリップする虞があるため、筐体の剛性を高めて反力荷重による変形を阻止する必要がある。しかしながら、筐体の剛性を高めることは、トロイダル変速ユニットの重量や寸法が増加する原因となる問題がある。
【０００６】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、一対のシングルキャビティ式のトロイダル変速ユニットを備える車両用動力伝達装置において、筐体の補強を最小限に抑えながら油圧ロ−ダの押圧荷重の反力荷重を吸収することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、第１駆動源に接続された第１入力軸の回転を無段変速して第１駆動輪に接続された第１出力軸に伝達する第１トロイダル変速ユニットと、第２駆動源に接続された第２入力軸の回転を無段変速して第２駆動輪に接続された第２出力軸に伝達する第２トロイダル変速ユニットとを備える車両用動力伝達装置であって、同一軸線上に配置された第１、第２出力軸を、それらの軸端部どうしを対向させて筐体の支持壁にそれぞれベアリングを介して支持し、前記第１トロイダル変速ユニットの第１出力ディスクと前記支持壁との間に該第１出力ディスクを第１入力ディスクに向けて押圧する第１油圧ローダを配置するとともに、前記第２トロイダル変速ユニットの第２出力ディスクと前記支持壁との間に該第２出力ディスクを第２入力ディスクに向けて押圧する第２油圧ローダを配置したことを特徴とする車両用動力伝達装置が提案される。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記ベアリングの固定側レースを前記支持壁に埋設したことを特徴とする車両用動力伝達装置が提案される。
【０００９】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記第１、第２油圧ローダは前記第１、第２出力ディスクを付勢する油圧ピストンを備え、前記油圧ピストンは前記ベアリングの可動側レースに直接対向することを特徴とする車両用動力伝達装置が提案される。
【００１０】
なお、実施の形態のセンタープレート２０は本発明の支持壁に対応し、実施の形態のボールベアリング２９は本発明のベアリングに対応し、実施の形態の第１、第２電動モータＭ１，Ｍ２は本発明の第１、第２駆動源に対応する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の構成によれば、第１、第２トロイダル変速ユニットを備える車両用動力伝達装置において、同一軸線上に配置された第１、第２出力軸を、それらの軸端部どうしを対向させて筐体の支持壁にそれぞれベアリングを介して支持し、第１トロイダル変速ユニットの第１出力ディスクと支持壁との間に該第１出力ディスクを第１入力ディスクに向けて押圧する第１油圧ローダを配置するとともに、第２トロイダル変速ユニットの第２出力ディスクと支持壁との間に該第２出力ディスクを第２入力ディスクに向けて押圧する第２油圧ローダを配置したので、第１、第２油圧ローダが第１、第２出力ディスクから受ける相互に逆向きの反力荷重を筐体の支持壁において相殺して吸収することで、筐体に前記反力荷重を支持するための特別の補強を施す必要をなくし、筐体の小型化および軽量化を図ることができる。
【００１２】
また請求項２の構成によれば、ベアリングの固定側レースを支持壁に埋設したので、固定側レースの軸線方向厚さを支持壁で吸収して筐体の軸線方向寸法を一層小型化することができる。
【００１３】
また請求項３の構成によれば、第１、第２油圧ローダは第１、第２出力ディスクを付勢する油圧ピストンを備え、油圧ピストンはベアリングの可動側レースに直接対向するので、油圧ピストンを駆動する油圧室を区画するための特別の部材を不要にして筐体の軸線方向寸法を一層小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】トロイダル型無段変速機の縦断面図である。
【図２】図１の２部拡大図である。
【図３】トロイダル変速ユニットの筐体に作用する荷重の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図１〜図３に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１に示すように、車両用動力伝達装置は、第１電動モータＭ１の駆動力を無段変速して第１駆動輪（左駆動輪）Ｗ１に伝達する第１トロイダル変速ユニットＴ１と、第２電動モータＭ２の駆動力を無段変速して第２駆動輪（右駆動輪）Ｗ２に伝達する第２トロイダル変速ユニットＴ２とを、左ケーシング１１Ａ、右ケーシング１１Ｂおよびセンターケーシング１１Ｃをボルト１２…で結合したミッションケース１１の内部に収納して構成される。第１、第２トロイダル変速ユニットＴ１，Ｔ２は、中心面Ｐを挟んで左右対称な構造であるため、以下、代表として左側の第１トロイダル変速ユニットＴ１の構造を説明する。
【００１７】
軸線Ｌ上に配置された第１出力軸１３Ａの外周に中空の第１入力軸１４Ａが相対回転自在に嵌合しており、第１電動モータＭ１は、左ケーシング１１Ａに固定されたステータ１５と、ステータ１５の内部に配置されて第１入力軸１４Ａに固定されたロータ１６とを備える。
【００１８】
車両用動力伝達装置の筐体１７は、第１サイドプレート１８Ａと、第１中間フレーム１９Ａと、センタープレート２０と、第２中間フレーム１９Ｂと、第２サイドプレート１８Ｂとをボルト２１…で締結して構成され、センタープレート２０をボルト２２，２２でセンターケーシング１１Ｃに締結して回転不能に固定される。
【００１９】
第１トロイダル変速ユニットＴ１は、第１サイドプレート１８Ａ、第１中間フレーム１９Ａおよびセンタープレート２０に囲まれた空間内で、第１入力軸１４Ａの外周に相対回転不能かつ軸線Ｌ方向摺動可能にスプライン嵌合する第１入力ディスク２３Ａと、第１出力軸１３Ａの軸端に固設された環状の第１内側ベース部材３１Ａと  第１内側ベース部材３１Ａの径方向外側に配置された環状の第１外側ベース部材３２Ａと、第１内側ベース部材３１Ａに相対回転不能かつ軸線Ｌ方向摺動可能にスプライン嵌合する第１出力ディスク２５Ａと、トラニオン軸２６，２６まわりに揺動自在に支持されて第１入力ディスク２３Ａおよび第１出力ディスク２５Ａのトロイダル面に当接する一対の第１パワーローラ２７Ａ，２７Ａとを備える。
【００２０】
図１および図２に示すように、第１サイドプレート１８Ａに第１入力ディスク２３Ａがボールベアリング２８を介して相対回転自在に支持される。センタープレート２０に第１内側ベース部材３１Ａ、第１外側ベース部材３２Ａおよび第１出力ディスク２５Ａを相対回転自在に支持するボールベアリング２９は、センタープレート２０に形成した凹部２０ａに嵌合して該センタープレート２０の一部を構成する固定側レース２９ａと、第１内側ベース部材３１Ａおよび第１外側ベース部材３２Ａ間に挟まれた可動側レース２９ｂと、固定側レース２９ａおよび可動側レース２９ｂ間に配置された複数のボール２９ｃとを備える。
【００２１】
第１内側ベース部材３１Ａおよび第１外側ベース部材３２Ａと第１出力ディスク２５Ａとの間に配置される第１油圧ローダ３０Ａは、径方向内端が第１内側ベース部材３１Ａに摺動自在に当接するとともに、径方向外端が第１出力ディスク２５Ａに摺動自在に当接する油圧ピストン３３と、径方向外端が第１出力ディスク２５Ａに固定されて径方向内端が第１外側ベース部材３２Ａに摺動自在に当接するキャンセラピストン３７とを備えており、第１内側ベース部材３１Ａ、第１外側ベース部材３２Ａ、第１出力ディスク２５Ａ、油圧ピストン３３およびキャンセラピストン３７間にキャンセラ油室３４が区画され、油圧ピストン３３および第１出力ディスク２５Ａ間に油圧室３５が区画される。油圧室３５には、第１出力ディスク２５Ａを第１入力ディスク２３Ａに向けて付勢するローダスプリング３６が配置される。
【００２２】
センタープレート２０に形成された作動油供給油路２０ｂは、第１、第２出力軸１３Ａ，１３Ｂに形成された作動油供給油路１３ａ，１３ａを介して、第１、第２油圧ローダ３０Ａ，３０Ｂの油圧室３５，３５にそれぞれ連通する。またセンタープレート２０に形成された潤滑油供給油路２０ｃは、第１、第２出力軸１３Ａ，１３Ｂに形成された潤滑油供給油路１３ｂ，１３ｂを介して、第１、第２油圧ローダ３０Ａ，３０Ｂのキャンセラ油室３４，３４および各ベアリング等の被潤滑部に連通する。
【００２３】
第２トロイダル変速ユニットＴ２の構造は上述した第１トロイダル変速ユニットＴ１の構造と同じであり、その部材名は第１トロイダル変速ユニットＴ１の「第１」を「第２」に読み替え、その符号の添え字は第１トロイダル変速ユニットＴ１の「Ａ」を「Ｂ」に読み替えたものである。
【００２４】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
【００２５】
第１、第２トロイダル変速ユニットＴ１，Ｔ２の変速作用は周知のもので、その代表として第１トロイダル変速ユニットＴ１の変速作用を説明する。第１電動モータＭ１のロータ１６の回転が第１入力軸１４Ａを介して第１入力ディスク２３Ａに伝達されると  第１入力ディスク２３Ａの回転が第１パワーローラ２７Ａ，２７Ａを介して第１出力ディスク２５Ａに変速されて伝達され、第１出力ディスク２５Ａに第１出力軸１３Ａを介して接続された第１駆動輪Ｗ１が駆動される。このとき、第１パワーローラ２７Ａ，２７Ａの傾転角をトラニオン軸２６，２６まわりに変化させ、第１パワーローラ２７Ａ，２７Ａが第１入力ディスク２３Ａに当接する位置の軸線Ｌからの距離と、第１パワーローラ２７Ａ，２７Ａが第１出力ディスク２５Ａに当接する位置の軸線Ｌからの距離とを増減することで、第１入力ディスク２３Ａの回転を無段階に変速して第１出力ディスク２５Ａに伝達して第１出力軸１３Ａから出力することができる。
【００２６】
第１トロイダル変速ユニットＴ１の伝達トルクが増加するとき、筐体１７のセンタープレート２０に設けた作動油供給油路２０ｂから第１油圧ローダ３０Ａの油圧室３５に作動油が供給され、油圧ピストン３３が第１出力ディスク２５Ａを第１入力ディスク２３Ａに向けて押圧することで、第１パワーローラ２７Ａ，２７Ａを第１入力ディスク２３Ａおよび第１出力ディスク２５Ａ間に挟持してスリップを防止する。また筐体１７のセンタープレート２０に設けた潤滑油供給油路２０ｃからの潤滑油が、第１油圧ローダ３０Ａのキャンセラ油室３４および各ベアリング等の被潤滑部に供給される。
【００２７】
第１トロイダル変速ユニットＴ１の伝達トルクが減少するとき、第１油圧ローダ３０Ａの第１出力ディスク２５Ａの押圧力を減少させるべく油圧室３５の作動油を抜くと、キャンセラ油室３４内の潤滑油に作用する遠心油圧がキャンセラピストン３７を第１出力ディスク２５Ａから離反する方向に押し戻すことで、第１油圧ローダ３０Ａによる押圧力を抑制・解除することができる。
【００２８】
第２トロイダル変速ユニットＴ２の変速作用は、上述した第１トロイダル変速ユニットＴ１の変速作用と同じである。
【００２９】
図３（Ａ）は、車両用動力伝達装置から第１トロイダル変速ユニットＴ１だけを取り出した比較例の模式図である。第１油圧ローダ３０Ａの油圧室３５に油圧を供給し、油圧ピストン３３が第１出力ディスク２５Ａを荷重Ｆ１で図中左側に押圧すると、その荷重Ｆ１は第１出力ディスク２５Ａ、第１パワーローラ２７Ａ，２７Ａおよび第１入力ディスク２３Ａを介して筐体１７の第１サイドプレート１８Ａに伝達され、第１サイドプレート１８Ａを荷重Ｆ２で図中左側に押圧する。一方、油圧ピストン３３が第１出力ディスク２５Ａを図中左側に押圧する荷重Ｆ１の反力荷重Ｆ３は、筐体１７のセンタープレート２０を荷重Ｆ３で図中右側に押圧する。これらの荷重の大きさは、Ｆ１＝Ｆ２＝Ｆ３である。
【００３０】
このようにして、筐体１７の第１サイドプレート１８Ａに左向きの荷重Ｆ２が作用し、筐体１７のセンタープレート２０に右向きの荷重Ｆ３が作用すると、第１サイドプレート１８Ａおよびセンタープレート２０が相互に離反する方向に変形してしまい、第１油圧ローダ３０Ａで第１出力ディスク２５Ａを荷重Ｆ１で図中左側に押圧しても、第１入力ディスク２３Ａおよび第１出力ディスク２５Ａ間の間隔が広がって第１パワーローラ２７Ａ，２７Ａの挟圧力が充分に発生しないという問題がある。これを回避すべく筐体１７を補強して剛性を高めると、その分だけ筐体１７が大型化したり重量が増加したりする問題がある。
【００３１】
図３（Ｂ）は第１、第２トロイダル変速ユニットＴ１，Ｔ２を背中合わせに備える本実施の形態の車両用動力伝達装置の模式図であり、第２トロイダル変速ユニットＴ２には、第１トロイダル変速ユニットＴ１の荷重Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３と左右対称な荷重Ｆ１´，Ｆ２´，Ｆ３´が作用する。このとき、第１油圧ローダ３０Ａがセンタープレート２０を図中右向きに押圧する荷重Ｆ３と、第２油圧ローダ３０Ｂがセンタープレート２０を図中左向きに押圧する荷重Ｆ３′とはセンタープレート２０の内部で相殺されるため、センタープレート２０を特別に補強することなく筐体１７の変形を防止することができる。その結果、荷重Ｆ２，Ｆ２′が作用する筐体の両端の第１、第２サイドプレート１８Ａ，１８Ｂに必要充分な補強を施すだけで筐体１７の変形を防止することができ、筐体１７の小型化および軽量化が可能となる。
【００３２】
また第１、第２出力ディスク２５Ａ，２５Ｂをセンタープレート２０に支持する一対のボールベアリング２９，２９の固定側レース２９ａ，２９ａは、センタープレート２０に形成した凹部２０ａ，２０ａに嵌合するので、一対のボールベアリング２９，２９に挟まれる部分でセンタープレート２０の厚さを減少させ、筐体１７の軸線Ｌ方向寸法を更に小型化することができる。
【００３３】
また第１、第２出力軸１３Ａ，１３Ｂをセンタープレート２０に支持する一対のボールベアリング２９，２９の可動側レース２９ｂ，２９ｂは、第１、第２出力ディスク２５Ａ，２５Ａを付勢する第１、第２油圧ローダ３０Ａ，３０Ｂの油圧ピストン３３，３３に直接対向するので、可動側レース２９ｂ，２９ｂとの間に油圧室３５，３５を区画するための特別の部材を設ける場合に比べて、筐体１７の軸線Ｌ方向寸法を更に小型化することができる。
【００３４】
また第１、第２トロイダル変速ユニットＴ１，Ｔ２の運転中に第１、第２出力ディスク２５Ａ，２５Ｂやボールベアリング２９，２９は発熱するが、それらの近傍には作動油が供給される油圧室３５，３５や、潤滑油が供給されるキャンセラ油室３４，３４が設けられるため、作動油や潤滑油で第１、第２出力ディスク２５Ａ，２５Ｂやボールベアリング２９，２９を効果的に冷却することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３６】
例えば、本発明のベアリングは実施の形態のボールベアリング２９に限定されず、ローラベアリングやニードルベアリング等の他種のベアリングであっても良い。
【００３７】
また本発明の駆動源は実施の形態の第１、第２電動モータＭ１，Ｍ２に限定されず、エンジン等の任意の駆動源であっても良い。
【符号の説明】
【００３８】
Ｌ          軸線
Ｍ１，Ｍ２        第１、第２電動モータ
Ｔ１，Ｔ２        第１、第２トロイダル変速ユニット
Ｗ１，Ｗ２        第１、第２駆動輪
１３Ａ，１３Ｂ        第１、第２出力軸
１４Ａ，１４Ａ        第１、第２入力軸
１７        筐体
２０        センタープレート（支持壁）
２３Ａ，２３Ｂ        第１、第２入力ディスク
２５Ａ，２５Ｂ        第１、第２出力ディスク
２９        ボールベアリング（ベアリング）
２９ａ      固定側レース
２９ｂ      可動側レース
３０Ａ，３０Ｂ        第１、第２油圧ローダ
３３        油圧ピストン
【図１】
2018204682.tif 000003
【図２】
2018204682.tif 000004
【図３】
2018204682.tif 000005