(57)【要約】【課題】トラニオンの傾きの規制が行えるとともに、バリエータの組み付け方向が一方向に統一でき、組立作業性の向上を図ることができ、コストダウンを図ることができるトロイダル型無段変速機を提供する。【解決手段】トラニオン３０の傾転軸３０ａを揺動自在に支持するヨーク５１，５２と、トラニオンに変位軸を中心として回転自在に支持された状態で、入力ディスク及び出力ディスクの内側面同士の間に転動自在に転接され摩擦によって動力を伝達する複数個のパワーローラ３６とを備え、ヨーク５１に連結されたトラニオン３０の傾転軸３０ａをヨークの外方へ４方向に引張り、固定部材としてのケース１に固定することにより、トラニオン３０の傾転軸３０ａを位置決めしたことを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、この入力軸に互いに同心に、かつ互いに独立して回転自在に支持された入力ディスク及び出力ディスクと、前記入力ディスク及び出力ディスクの中心軸の方向に対して直角方向となる捩れの位置に存在する、互いに同心もしくは平行な偶数本の傾転軸を有するトラニオンと、このトラニオンの傾転軸を揺動自在に支持するヨークと、前記トラニオンに変位軸を中心として回転自在に支持された状態で、前記入力ディスク及び出力ディスクの内側面同士の間に転動自在に転接され摩擦によって動力を伝達するパワーローラとを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記ヨークに連結された前記トラニオンの傾転軸を前記ヨークの外方へ４方向に引張り、固定部材に固定することにより、前記トラニオンの傾転軸を位置決めしたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
入力軸と、この入力軸に互いに同心に、かつ互いに独立して回転自在に支持された入力ディスク及び出力ディスクと、前記入力ディスク及び出力ディスクの中心軸の方向に対して直角方向となる捩れの位置に存在する、互いに同心もしくは平行な偶数本の傾転軸を有するトラニオンと、このトラニオンの傾転軸を揺動自在に支持するヨークと、前記トラニオンに変位軸を中心として回転自在に支持された状態で、前記入力ディスク及び出力ディスクの内側面同士の間に転動自在に転接され摩擦によって動力を伝達するパワーローラとを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記ヨークを外方へ４方向に引張り、固定部材に固定することにより、前記トラニオンの傾転軸を位置決めしたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
前記固定部材は、ケースであることを特徴とする請求項１または２記載のトロイダル型無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車用の変速機として用いるトロイダル型無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、例えば、図６及び図７に示すように構成されている。すなわち、ケース１の内側には入力軸２が回転自在に支持されている。入力軸２は駆動軸３からローディングカム等の押圧機構３ａを介して回転力が入力されるようになっている。
【０００３】
入力軸２の両端寄り部分には第１と第２の入力ディスク４，５が互いに内側面４ａ，５ａを対向させた状態で、それぞれボールスプライン６を介して支持されている。従って、第１と第２の入力ディスク４，５はケース１の内側に互いに同心にかつ互いに同期して回転自在に支持されている。また、第２の入力ディスク５の背面は皿ばね２ａを介してローディングナット２ｂによって支持され、皿ばね２ａにより両入力ディスク４，５に対して予圧を付与している。
【０００４】
入力軸２の中間部の周囲には第１と第２の出力ディスク７，８がスリーブ９を介して支持されている。スリーブ９は中間部の外周面に出力歯車１０を一体に設けたもので、入力軸２の外径よりも大きな内径を有し、ケース１内に設けたギアハウジング１１に一対の玉軸受１２により入力軸２と同心に回転自在に支持されている。
【０００５】
ギアハウジング１１は、左右一対の支持壁１１ａ，１１ｂからなり、一対の支持壁１１ａと１１ｂとの間には出力歯車１０の歯部を包容する環状の空間部１１ｃを有している。ギアハウジング１１はケース１の内面にボルト１１ｄによって固定されている。
【０００６】
出力歯車１０には出力軸１２に嵌着された伝動歯車１７が噛合されており、この伝動歯車１７もギアハウジング１１によって包容されている。また、ギアハウジング１１は固定部材１８によってバルブボディ１６に固定されている。
【０００７】
前記第１と第２の出力ディスク７，８はスリーブ９の両端部にそれぞれの内側面７ａ，８ａを互いに反対に向けた状態にスプライン係合されている。従って、第１の入力ディスク４と第１の出力ディスク７は互いに内側面４ａ，７ａを対向させ、第２の入力ディスク５と第２の出力ディスク８は互いに内側面５ａ，８ａを対向させた状態に回転自在に支持されている。
【０００８】
ケース１の内面で第１と第２の出力ディスク７，８の側方位置には、両ディスク７，８を両側から挟む状態で上部ヨーク１３ａと下部ヨーク１３ｂが支持されている。上部ヨーク１３ａと下部ヨーク１３ｂは支持ポスト１４ａ，１４ｂに若干の変位自在に支持され、支持ポスト１４ａはケース１の内面に複数本のボルト１５によって固定されている。支持ポスト１４ｂはバルブボディ１６にボルト１５によって固定されている。すなわち、支持ポスト１４ａ，１４ｂはボルト１５によって上下方向（入力軸２の軸方向と直角方向）に固定されている。
【０００９】
これら支持ポスト１４ａ，１４ｂはそれぞれ第１の入力ディスク４の内側面４ａと第１の出力ディスク７の内側面７ａとの間部分である第１キャビティ２１、第２の入力ディスク５の内側面５ａと第２の出力ディスク８の内側面８ａとの間部分である第２キャビティ２２にそれぞれ対向する状態に設けられている。
【００１０】
従って、前記ヨーク１３ａ，１３ｂは各支持ポスト１４ａ，１４ｂに支持した状態で、各ヨーク１３ａ，１３ｂの一端部は第１キャビティ２１の外周部分に、他端部は第２キャビティ２２の外周部分にそれぞれ対向している。
【００１１】
第１と第２キャビティ２１，２２は同一構造であるため、第１キャビティ２１のみについて説明すると、一対のトラニオン３０が設けられている。トラニオン３０の傾転軸３０ａは上部ヨーク１３ａ及び下部ヨーク１３ｂの端部にラジアルニードル軸受３０ｂを介して揺動及び軸方向に亘って変位自在に支持されている。
【００１２】
トラニオン３０の中間部にはそれぞれ変位軸３１が支持されている。変位軸３１はそれぞれ互いに平行でかつ偏心した支持軸部３３と枢支軸部３４を有している。このうちの支持軸部３３はトラニオン３０にラジアルニードル軸受３５を介して支持されている。また、枢支軸部３４は周囲にパワーローラ３６が別のラジアルニードル軸受３８を介して支持されている。
【００１３】
なお、第１と第２キャビティ２１，２２毎に一対ずつ設けた変位軸３１は第１と第２キャビティ２１，２２毎に、入力軸２に対して１８０°反対側に位置して設けられている。また、変位軸３１の各支持軸部３４が各支持軸部３３に対して偏心している方向は、第１と第２の入力ディスク４，５の回転方向に関して同方向としている。また、偏心方向は入力軸２の配設方向に対して略直交する方向としている。従って、パワーローラ３６は入力軸２及び伝達軸３の配設方向に亘る若干の変位自在に支持される。この結果、ダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機により伝達するトルクの変動に基づく、構成部材の弾性変形量の変動等に起因して、パワーローラ３６が入力軸２の軸方向に変位する傾向となった場合でも構成部材に無理な力を加えることなく、変位を吸収できる。
【００１４】
さらに、前記パワーローラ３６の外周面とトラニオン３０の中間部内周面との間にはパワーローラ３６の外側面から順に、スラスト玉軸受３９と滑り軸受あるいはニードル軸受等のスラスト軸受４０とが設けられている。このうちのスラスト玉軸受３９はパワーローラ３６に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これらパワーローラ３６の回転を許容する。また、スラスト軸受４０はパワーローラ３６からスラスト玉軸受３９の外輪４１に加わるスラスト荷重を支承しつつ、枢支軸部３４及び外輪４１が前記支持軸部３３を中心に揺動することを許容する。
【００１５】
前述のように構成されたダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機の運転時、入力軸２の回転は押圧機構３ａを介して第１の入力ディスク４に伝えられ、第１の入力ディスク４と第２の入力ディスク５とが互いに同期して回転する。第１の入力ディスク４及び第２の入力ディスク５の回転はパワーローラ３６を介して第１と第２の出力ディスク７，８に伝えられる。第１と第２の出力ディスク７，８の回転は出力歯車１０で伝達され、伝動歯車１７を介して出力軸１２により取り出される。
【００１６】
入力軸２と出力歯車１０との間の回転速度比を変える場合には、制御弁（図示しない）の切替に基づいて第１と第２キャビティ２１，２２に対応してそれぞれ一対ずつ設けられて駆動ピストン（図示しない）を各キャビティ２１，２２毎に互いに逆方向に略同じ距離だけ変位させる。
【００１７】
これら駆動ピストンの変位に伴って一対ずつ合計４個のトラニオン３０がそれぞれ逆方向に変位し、一方のパワーローラ３６が下側に、他方のパワーローラ３６が上側にそれぞれ変位する。この結果、各パワーローラ３６の周面と第１と第２の入力ディスク４，５の内側面４ａ，５ａ及び第１と第２の出力ディスク７，８の内側面７ａ，８ａ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、その力の向きの変化に伴ってトラニオン３０が上部ヨーク１３ａ及び下部ヨーク１３ｂに枢支した傾転軸３０ａを中心として逆方向に揺動する。この結果、パワーローラ３６の周面と第１と第２の入力ディスク４，５及び第１と第２の出力ディスク７，８との当接位置が変化し、入力軸２と出力歯車１０の間の回転速度比が変化する。
【００１８】
前述のように構成されたダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機の組立時に、寸法公差などを吸収して一対の出力ディスクとパワーローラの位置決めを正確に調整するために、出力歯車を挟んで一対の出力ディスクを組み付ける。次に、ギアハウジングの基準面から出力ディスクの端面までの軸方向の距離を予め調整してギアハウジングを組み立てる。次に、ギアハウジングをケースに組み付けてから入力軸を挿通した後、トラニオンをケースへ組み付けるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１９】
【特許文献１】
特開平１１−１０８１３９号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように構成された従来のダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、上部ヨーク１３ａが支持ポスト１４ａを介してケース１に固定され、下部ヨーク１３ｂが支持ポスト１４ｂを介してバルブボディ１６に固定されている。すなわち、支持ポスト１４ａ，１４ｂによって上部ヨーク１３ａ、下部ヨーク１３ｂの位置決めを行い、その結果としてトラニオン３０の傾転軸３０ａのケース１に対する位置が決められていた。
【００２１】
従って、支持ポスト１４ａ，１４ｂとケース１との固定は高精度に行わなければならず、また、上部ヨーク１３ａ、下部ヨーク１３ｂと支持ポスト１４ａ，１４ｂがピンで結合されているため、組立作業が困難で、加工工数が多く、コストアップの原因になっていた。
【００２２】
さらに、トランスミッションの小型化、トラニオン３０の支持スパン縮小による剛性アップのため、上部ヨーク１３ａの中央部の開口部から出力ディスク７，８が出っ張る構造となっている。このため、上部ヨーク１３ａをケース１に固定し、出力ディスク７，８は上部ヨーク１３ａの下部から挿入して組立てなければならない。つまり、入力軸２及び入力ディスク４，５の等の組み付け方向（図６の矢印Ａ参照）と出力ディスク７，８の組み付け方向（図６の矢印Ｂ参照）が異なる（垂直）ため、組立が面倒で、トランスミッション内のレイアウトの自由度が低かった。
【００２３】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、トラニオンの傾転軸の位置決めとトラニオンの傾きの規制が行え、バリエータの組み付けが容易で、組立作業性の向上とコストダウンを図ることができるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、入力軸と、この入力軸に互いに同心に、かつ互いに独立して回転自在に支持された入力ディスク及び出力ディスクと、前記入力ディスク及び出力ディスクの中心軸の方向に対して直角方向となる捩れの位置に存在する、互いに同心もしくは平行な偶数本の傾転軸を有するトラニオンと、このトラニオンの傾転軸を揺動自在に支持するヨークと、前記トラニオンに変位軸を中心として回転自在に支持された状態で、前記入力ディスク及び出力ディスクの内側面同士の間に転動自在に転接され摩擦によって動力を伝達するパワーローラとを備えたトロイダル型無段変速機において、前記ヨークに連結された前記トラニオンの傾転軸を前記ヨークの外方へ４方向に引張り、固定部材に固定することにより、前記トラニオンの傾転軸を位置決めしたことを特徴とする。
【００２５】
請求項２は、入力軸と、この入力軸に互いに同心に、かつ互いに独立して回転自在に支持された入力ディスク及び出力ディスクと、前記入力ディスク及び出力ディスクの中心軸の方向に対して直角方向となる捩れの位置に存在する、互いに同心もしくは平行な偶数本の傾転軸を有するトラニオンと、このトラニオンの傾転軸を揺動自在に支持するヨークと、前記トラニオンに変位軸を中心として回転自在に支持された状態で、前記入力ディスク及び出力ディスクの内側面同士の間に転動自在に転接され摩擦によって動力を伝達するパワーローラとを備えたトロイダル型無段変速機において、前記ヨークを外方へ４方向に引張り、固定部材に固定することにより、前記トラニオンの傾転軸を位置決めしたことを特徴とする。
【００２６】
請求項３は、請求項１または２の前記固定部材は、ケースであることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の各実施の形態を図面に基づいて説明するが、従来と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。
【００２８】
図１〜図３は第１の実施形態を示すもので、図１に示すように、上部ヨーク５１及び下部ヨーク５２は矩形枠状に形成され、これらヨーク５１，５２の四隅にはラジアルニードル軸受５３が設けられている。そして、上部ヨーク５１と下部ヨーク５２のラジアルニードル軸受５３にはトラニオン３０の傾転軸３０ａが傾転自在に支持されている。
【００２９】
前記下部ヨーク５２は、従来と同様に支持ポスト１４ｂに若干の変位自在に支持され、支持ポスト１４ｂはバルブボディ１６にボルト１５によって固定されている。上部ヨーク５１は、従来のような支持ポスト１４ａを有しない構造であり、各トラニオン３０の傾転軸３０ａには位置決めロッド５４が連結されている。
【００３０】
各位置決めロッド５４は、図２及び図３に示すように、長さ調整機構としてのターバックル５５を有したロッド本体５６と、このロッド本体５６の一端部に設けられた第１のニードル軸受５７と、ロッド本体５６の他端部に設けられた第２のニードル軸受５８とから構成されている。そして、第１のニードル軸受５７は上部ヨーク５１の上面において各トラニオン３０の傾転軸３０ａに回転自在に嵌合されている。また、各位置決めロッド５４は上部ヨーク５１の外方に放射方向に突出しており、第２のニードル軸受５８は固定部材としてのケース１に固定された連結軸５９に回転自在に連結されている。
【００３１】
そして、各位置決めロッド５４はターンバックル５５によってロッド長を短縮する方向に調整することにより、各トラニオン３０の傾転軸３０ａを４方向に引張って上部ヨーク５１が位置決めされている。ここで、上部ヨーク５１の位置決め基準は、バルブボディ１６に固定されている支持ポスト１４ｂである。
【００３２】
４個のトラニオン３０は上部ヨーク５１に固定されているため、各トラニオン３０の傾転軸３０ａを４方向に引張ると力は相殺され、トラクション接触部に余分な力が加わらない。また、ローディングに伴いトラニオン３０には入力ディスク４，５及び出力ディスク７，８を外へ押出すような荷重が発生するが、これも上部ヨーク５１で相殺されるため、小さな力量で各位置決めロッド５４を引張るだけで上部ヨーク５１の位置決めができる。さらに、各トラニオン３０の傾転軸３０ａを引張る箇所は位置決めロッド５４を用いているため、変速時にトラニオン３０が傾転軸方向にオフセットしても問題が発生しない。
【００３３】
また、位置決めロッド５４に第１及び第２のニードル軸受５７，５８を設けているため、変速（傾転）時のフリクションは無視できる程度に小さい。第１及び第２のニードル軸受５７，５８に、総コロニードル軸受を採用したが、ニードル、玉軸受等の転がり軸受、滑り軸受でもよい。
【００３４】
また、前記第１の実施形態においては、上部ヨーク５１を位置決めするために各トラニオン３０の傾転軸３０ａを４方向に引張ってケース１に固定したが、ケース１に限定されず、他の固定部材でもよい。さらに、上部ヨーク５１に限らず、下部ヨーク５２も同様の位置決めロッド５４によって４方向に引張って位置決めしてもよい。
【００３５】
図４及び図５は第２の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態は、上部ヨーク５１の四隅部に外方に向かって開口する凹陥部６０が設けられている。この凹陥部６０には上下方向に貫通する固定ピン６１が設けられている。この固定ピン６１には位置決めロッド６２の一端部の連結環６３が嵌合して連結され、他端部は固定部材としてのケース１に連結されている。位置決めロッド６２には第１の実施形態と同様にターンバックル５５が設けられ、このターンバックル５５によってロッド長を短縮する方向に調整することにより、各トラニオン３０の傾転軸３０ａを４方向に引張って上部ヨーク５１が位置決めされている。
【００３６】
本実施形態は、変速時に傾転しない上部ヨーク５１に直接位置決めロッド６２を連結しているため、ニードル軸受等が不要となり、位置決めロッド６２の構造が簡単でコストダウンを図ることができる。
【００３７】
また、前記第２の実施形態においては、上部ヨーク５１を位置決めするために上部ヨーク５１の四隅部を４方向に引張ってケース１に固定したが、ケース１に限定されず、他の固定部材でもよい。さらに、上部ヨーク５１に限らず、下部ヨーク５２も同様の位置決めロッド６２によって４方向に引張って位置決めしてもよい。
【００３８】
前述した第１及び第２の実施形態によれば、上部ヨーク５１は、従来のような支持ポスト１４ａを有しない構造である。支持ポスト１４ａを有しないと、上部ヨーク５１の位置のケース１に対する規制がなくなり、前後・左右方向に傾く虞がある。トラクション力によるモーメントが発生するため、トラニオンごと傾き、この傾きによって変速安定性が問題となる。しかし、傾転軸３０ａまたは上部ヨーク５１を上部ヨーク５１の外方へ４方向に引張って位置決めすることにより、トラニオン３０の傾きを規制でき、変速安定性を図ることができる。
【００３９】
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、ヨークに連結されたトラニオンの傾転軸を外方に４方向に引張ってトラニオンの傾転軸の位置決めを行うことにより、トラニオンの傾きの規制が行えるとともに、バリエータの組み付け方向が一方向に統一でき、組立作業性の向上を図ることができ、コストダウンを図ることができる。
【００４１】
請求項２の発明によれば、ヨークを外方に４方向に引張ってトラニオンの傾転軸の位置決めを行うことにより、トラニオンの傾きの規制が行えるとともに、バリエータの組み付け方向が一方向に統一でき、組立作業性の向上を図ることができ、コストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態におけるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機における上部ヨークの位置決め構造を示す斜視図。
【図２】同実施形態におけるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機の平面図。
【図３】同実施形態の位置決めロッドの一部を切欠した斜視図。
【図４】この発明の第２の実施形態におけるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機における上部ヨークの位置決め構造を示す斜視図。
【図５】同実施形態におけるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機の平面図。
【図６】従来のダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機の縦断側面図。
【図７】従来のダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機の縦断正面図。
【符号の説明】
１…ケース、２…入力軸、４，５…入力ディスク、７，８…出力ディスク、３０…トラニオン、３０ａ…傾転軸、３６…パワーローラ、５１…上部ヨーク、５２…下部ヨーク、５４…位置決めロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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