(57)【要約】【課題】ダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機において、軸の撓みによる伝達効率の低下や入出力軸を支持する軸受への偏り荷重を防止する。【解決手段】トロイダル型無段変速機は、向かい合わせの第１の対のディスク４４Ａ，４４Ｂと、それらの間に背中合せに配置された第２の対のディスク４３Ａ，４３Ｂと、第１の対のディスクに両端部で連結する内軸４２と、その外周に同軸関係に嵌り合い、第２の対のディスクに両端部で連結する外軸４１と、第２の対のディスクの間に配置され、外軸に連結された動力伝達部材３４Ｂとを備える。内軸は、変速機のケースに回転自在に１点９６支持され、外軸は、内軸に回転自在に２点９５Ａ，９５Ｂ支持されるとともに動力伝達部材に１点Ｂ支持で動力伝達可能に連結された。これにより相対回転可能に配置された内外軸の相対変位を抑え、かつ、支持構造上一体となった内外軸をケースに対して２点支持構造にして、軸の撓みによる変速機構ヘの悪影響や内外軸を支持する軸受への偏り荷重を防止することができる。【選択図】        図１
2004218782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーローラを当接させる凹曲面を互いに対向させて配置された第１の対のディスクと、該第１の対のディスクの間にパワーローラを当接させる凹曲面を前記第１の対のディスクの凹曲面に対向させて背中合せに配置されて第１の対のディスクの一方との間にキャビティを形成する第２の対のディスクと、前記第１の対のディスクに両端部で連結する内軸と、該内軸の外周に同軸関係に嵌り合い、第２の対のディスクに両端部で連結する外軸と、前記第２の対のディスクの間に配置され、前記外軸に連結された動力伝達部材とを備えるトロイダル型無段変速機において、
前記内軸は、回転自在な１点支持により、また、外軸は、内軸に回転自在に２点支持されるとともに動力伝達部材に１点支持で動力伝達可能に連結されて、それぞれ最終的に変速機のケースに支持されたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記内軸は、変速機のケースに直接支持された、請求項１記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
前記内軸は、該内軸と変速機のケースとの間に介在する部材を介して変速機のケースに間接支持された、請求項１記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
前記動力伝達部材は、変速機のケースに回転自在に支持された、請求項１、２又は３記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項５】
前記第１及び第２の対のディスクの凹曲面は、それらの曲率中心に対して点対称なフルトロイダル型のキャビティを形成する、請求項１〜４のいずれか１項記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項６】
前記外軸の動力伝達部材への１点支持は、外軸と動力伝達部材との直接の非圧入状態の嵌め合いによりなされ、外軸と動力伝達部材との連結は、相互のスプライン嵌合によりなされる、請求項１〜５のいずれか１項記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項７】
前記外軸の動力伝達部材への１点支持は、外軸の軸方向の中央部でなされる、請求項１〜６のいずれか１項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】
本発明は、無段変速機に関し、特にダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機の軸支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無段変速機の一形式として、ダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機がある（特許文献１参照）。この種のダブルキヤビティ式トロイダル型無段変速機では、一般に、一対の背中合せの入力（又は出力）ディスクの間に、並行軸でトルク伝達を行うべくギヤ（歯車）又はチェーン用のスプロケットが配置され、これを介してバリエータ（無段変速機構）へのトルク入力（又はバリエータからの出力トルクの外部への伝達）が行われる。このようにギヤ（又はスプロケット）を介してトルク伝達がなされることにより、バリエータ入力（又は出力）軸は、ラジアル方向の荷重を受けることとなる。そしてこの軸は、その内側に出力（又は入力）軸が相対回転可能に配置されており、この出力（又は入力）軸の両端には出力（又は入力）ディスクが固定されている。このバリエータ入力（又は出力）軸のラジアル方向の撓みは、入力ディスクと出力ディスクの相対位置関係を変化させるため、両ディスク間を伝達するトルクの伝達効率に重大な影響を与える。
【０００３】
そこで、バリエータの入力軸と出力軸を同一部材（クレードル）で支持することによって、入出力ディスク間の相対位置の変化を防止する技術がある（特許文献２参照）。
【０００４】
また、他の技術として、バリエータ出力軸を軸受を介してハウジングにより支持し、この出力軸に対して同軸状の入力軸を軸受を介して支持する構造のものがある（特許文献３参照）。この構造のものでは、出力軸に固定された出力ギヤに加わる荷重に対して出力軸が撓まないよう、ハウジングと出力軸の間の軸受構造をアンギュラ型玉軸受とし、更に、アンギュラ型玉軸受の支持スパンが長くなるよう工夫している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２１０７７３号公報（従来の技術の欄）
【特許文献２】
特表２００２−５００３２６号公報
【特許文献３】
特開２００２−２７６７５２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献２に記載の技術では、入力軸と出力軸がそれぞれ独立に同一部材（クレードル）に支持される構造となっているので、入力軸と出力軸との相対位置精度（これは入力ディスクと出力ディスクの位置精度になる）を確保することが容易ではない。なぜなら、出力軸に加わるラジアル荷重の影響が入力軸に及ばないようにするためには、支持部材（クレードル）自身が撓まないよう強固な構造とすることが要求され、それにより装置が大型化してしまうからである。
【０００７】
また、特許文献３に記載の技術では、出力ギヤを支持するアンギュラ型玉軸受の支持スパンを長くするように工夫しても、ダブルキャビティ型の構造上、入力軸の長さ（一対の入力ディスクの間隔に相当）に比較して、入力軸を支持する軸受の支持スパンは短くならざるを得ない。したがって、入力軸の軸回りの振れを抑えるために入力軸の軸方向端部付近で別途軸受を設ける必要があるが、出力軸がハウジングに対して２点（２ケ所の軸受）で支持され、その出力軸に対して入力軸が２点で支持されているため、更に入力軸端部付近で支持することは結局入力軸は３点以上でハウジングに支持されることとなる。一般に１つの軸は２点で支持することが適切であり、これを３点以上で支持することは、いずれかの支持点に偏った荷重が加わりやすくなるため、軸の回転の効率が低下するという問題がある。
【０００８】
本願発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機において、相対回転可能に配置された入出力軸の相対変位を抑え、かつ、支持構造上一体となった入出力軸をケースに対して２点支持構造にして、軸の撓みによるバリエータヘの悪影響や入出力軸を支持する軸受への偏り荷重を防止することができる無段変速機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的は、パワーローラを当接させる凹曲面を互いに対向させて配置された第１の対のディスクと、該第１の対のディスクの間にパワーローラを当接させる凹曲面を前記第１の対のディスクの凹曲面に対向させて背中合せに配置されて第１の対のディスクの一方との間にキャビティを形成する第２の対のディスクと、前記第１の対のディスクに両端部で連結する内軸と、該内軸の外周に同軸関係に嵌り合い、第２の対のディスクに両端部で連結する外軸と、前記第２の対のディスクの間に配置され、前記外軸に連結された動力伝達部材とを備えるトロイダル型無段変速機において、前記内軸は、回転自在な１点支持により、また、外軸は、内軸に回転自在に２点支持されるとともに動力伝達部材に１点支持で動力伝達可能に連結されて、それぞれ最終的に変速機のケースに支持されたことを特徴とする構成により達成される。
【００１０】
上記の構成において、前記内軸は、変速機のケースに直接支持された構成を採ることが望ましいが、変速機の他の構成との関係によっては、前記内軸は、該内軸と変速機のケースとの間に介在する部材を介して変速機のケースに間接支持された構成とすることもできる。これらいずれの構成を採る場合も、前記動力伝達部材は、変速機のケースに回転自在に支持された構成とするのが有効である。そして、上記の構成は、前記第１及び第２の対のディスクの凹曲面が、それらの曲率中心に対して点対称なフルトロイダル型のキャビティを形成する場合に有効である。なお、「直接支持」とは、軸受を介して内軸がケースに支持される場合は含むものである。
【００１１】
また、より具体的には、前記動力伝達部材の変速機のケースへの２点支持は、軸受を介してなされ、外軸の動力伝達部材への１点支持は、外軸と動力伝達部材との直接の嵌め合いによりなされ、外軸と動力伝達部材との連結は、相互のスプライン嵌合によりなされる。この場合、前記外軸の動力伝達部材への１点支持は、外軸の軸方向の中央部でなされることが望ましい。
【００１２】
【作用】
本発明の構成では、変速機のケースに最終的に１点支持された内軸に対して、外軸が内軸に対して２点支持、動力伝達部材に対しては１点支持により最終的に変速機のケースに支持された構造となり、これにより結果的に支持構造上一体となる内軸及び外軸が、外軸側で動力伝達部材を介してケースに１点支持となり、また内軸側でケースに対して１点支持となることで、ケースに対して２点支持となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。先ず、図１は、この発明の適用に係るトロイダル型無段変速機の第１実施形態の全体構成をスケルトンで示す。図示するように、この例の場合、無段変速機１は、無段変速機構（バリエータ）４と遊星歯車機構５を同軸上に並べて組合わせた構成とされており、図示しない原動機からの入力トルクを変速機内部でトルク循環させながら出力するモードと、トルク循環なしで出力するモードとを実現すべく、遊星歯車機構５が入力軸１１と出力軸１２と無段変速機構４とに駆動連結され、無段変速機構４と遊星歯車機構５に並列的に原動機の動力を伝達可能とすべく、並行軸の補軸３が設けられ、更に遊星歯車機構５をモード切換え制御すべく２つのクラッチ６，７が設けられている。
【００１４】
これら各構成要素の連結関係を略記すると、変速機の入力軸１１は、歯車対３１Ｂ，３１Ａを介して補軸３に連結され、無段変速機構４は、その外軸４１を歯車列３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ａを介して補軸３に連結され、遊星歯車機構５は、そのサンギヤ５１を無段変速機構４の内軸４２に、キャリア５２を歯車対３５Ｂ，３５Ａを介して補軸３にそれぞれ連結され、遊星歯車機構５のサンギヤ５１がクラッチ６を介して出力軸１２に、またリングギヤ５３はクラッチ７を介して出力軸１２に連結されている。
【００１５】
図２に無段変速機構部を断面で示し、図３にその一部を拡大して示すように、この無段変速機構部は、パワーローラ４５Ａ，４５Ｂの当接凹曲面４４ａを互いに対向させて配置された第１の対のディスク４４Ａ，４４Ｂと、第１の対のディスク４４Ａ，４４Ｂの間にパワーローラ４５Ａ，４５Ｂの当接凹曲面４３ａを第１の対のディスク４４Ａ，４４Ｂの凹曲面４４ａに対向させて背中合せに配置されて第１の対のディスク４４Ａ，４４Ｂの一方との間にキャビティＣａ，Ｃｂを形成する第２の対のディスク４３Ａ，４３Ｂと、第１の対のディスク４４Ａ，４４Ｂに両端部で連結する内軸４２と、内軸４２の外周に同軸関係に嵌り合い、第２の対のディスク４３Ａ，４３Ｂに両端部で連結する外軸４１と、第２の対のディスク４３Ａ，４３Ｂの間に配置され、外軸４１に連結された動力伝達部材３４Ｂとを備えるダブルキャビティ式フルトロイダル型無段変速機を構成している。
【００１６】
本発明の特徴に従い、内軸４２は、回転自在な１点支持により、また、外軸４１は、内軸４２に回転自在に２点支持されるとともに動力伝達部材３４Ｂに１点支持で動力伝達可能に連結されて、それぞれ最終的に変速機のケース９に支持されている。そして、内軸４２は、該内軸と変速機のケース９との間に介在する部材３５Ｂ，５２を介して変速機のケース９に間接支持され、動力伝達部材３４Ｂは、変速機のケース９に回転自在に２点支持されている。この形態では、第１及び第２の対のディスク４４Ａ，４４Ｂ，４３Ａ，４３Ｂの凹曲面４４ａ，４３ａは、それらの曲率中心に対して点対称なフルトロイダル型のキャビティＣａ，Ｃｂを形成する。動力伝達部材３４Ｂの変速機のケース９への２点支持は、一対の軸受９４Ａ，９４Ｂを介してなされ、外軸４１の動力伝達部材３４Ｂへの１点支持は、外軸４１と動力伝達部材３４Ｂとの直接の非圧入状態の嵌め合いによりなされ、外軸４１と動力伝達部材３４Ｂとの連結は、相互のスプライン嵌合によりなされている。更に、外軸４１の動力伝達部材３４Ｂへの１点支持は、外軸４１の軸方向の中央部でなされる。
【００１７】
更に、細部構成を説明する。なお、以下に説明する形態において、前記外軸４１が入力側、内軸４２が出力側とされたものを例示するが、この入出力関係を逆にして本発明の思想を適用することも当然に可能である。
【００１８】
この無段変速機１は、入・出力軸１１，１２が同軸配置であることから、変速機構としてのバリエータ４を駆動トルク入力軸１１と最終出力軸１２（図１参照）とに駆動連結すべく、並行軸駆動連結機構として歯車機構が用いられており、駆動トルク入力軸１１に一体形成された原動機トルク出力ギヤ３１Ｂに、並行軸としての補軸３に同じく一体形成された駆動トルク入力ギヤ３１Ａを噛合させた構成とされ、この補軸３にスプライン嵌合で回り止めさせてバリエータ側出力ギヤ３４Ａが配置され、このギヤ３４Ａが補軸３と回転方向を合わせるアイドラギヤ３４Ｃ（図１参照。図２には図示せず）を介して動力伝達部材としてのバリエータ入力ギヤ３４Ｂに噛合している。なお、これら並行軸駆動連結機構には、ドライブ・ドリブン側を共にスプロケットとし、これらにチェーンを巻き掛けたチェーン式伝動機構や、ドライブ・ドリブン側を共にプーリとしてこれらにベルトを巻き掛けたベルト式伝動機構を用いることもできる。こうした配置関係から、この変速機では、原動機の出力軸に連結される駆動トルク入力軸１１と同軸上に、原動機側から、原動機トルク出力ギヤ３１Ｂ、バリエータ４の一方の出力ディスク４４Ａ、パワーローラ４５Ａ、入力ディスク４３Ａ、動力伝達部材としてのバリエータ入力ギヤ３４Ｂ、バリエータ４の他方の入力ディスク４３Ｂ、パワーローラ４５Ｂ、出力ディスク４４Ｂが順に並んだ配列となる。
【００１９】
バリエータ４は、外軸としてのバリエータ入力軸４１と内軸としてのバリエータ出力軸４２間で動力を伝達すべく、バリエータ入力軸４１の両端にスプライン嵌合で相対回転不能に連結され、かつ緊密な嵌め合い部で軸に対して心出しされた入力ディスク４３Ａ，４３Ｂと、内軸としてのバリエータ出力軸４２側に同様にスプライン嵌合で相対回転不能に連結され、かつ緊密な嵌め合い部で軸に対して心出しされた出力ディスク４４Ａ，４４Ｂと、それらの間のキャビティＣａ，Ｃｂに配置され、入・出力ディスクに圧接されたパワーローラ４５Ａ，４５Ｂとを構成要素とし、パワーローラ４５Ａ，４５Ｂの傾きを制御することで無段変速を可能とするフルトロイダル式無段変速機構とされている。
【００２０】
バリエータ４に動力を入力するバリエータ入力ギヤ３４Ｂは、その基部で軸方向に延びるギヤ軸の外周を一対のローラベアリング９４Ａ，９４Ｂを介して変速機ケース９に固定のセンタサポートに支持した２点支持とされている。ギヤ軸の内周には、スプライン部と嵌め合い部が形成されており、このスプライン部がバリエータ入力ギヤ３４Ｂに挿通支持されるバリエータ入力軸４１に対する回り止め連結部Ａを構成し、嵌め合い部が同じくバリエータ入力軸４１に対する非圧入状態での嵌め合いによる１点支持部Ｂを構成する。
【００２１】
バリエータ入力軸４１は、その内周両端が拡径されてニードルベアリング９５Ａ，９５Ｂの収容部とされ、外周側は一部が拡径されて油圧シリンダの油路を内包し、拡径部を挟む一方側に、入力ディスク４３Ａのスプラインとの回り止め連結部を構成すると共にバリエータ入力ギヤ３４Ｂのスプラインとの回り止め連結部を構成するスプライン部と、バリエータ入力ギヤ３４Ｂとの嵌め合いによる１点支持部Ｂを構成する嵌め合い部が形成され、他方側に入力ディスク４３Ｂとの嵌め合い部とスプライン部が形成されている。
【００２２】
バリエータ出力軸４２は、駆動トルク入力軸１１側からサンギヤ５１の軸側に向かって、最後端部を除き順次拡径された形状とされており、最小径部が駆動トルク入力軸１１の軸内穴に支持するニードルベアリング９７の嵌め込み部とされ、それに続くねじ部がナットの締結部、スプライン部がディスク４４Ａの回り止め連結部、大径側のスプライン部がディスク４４Ｂの回り止め連結部、最大径部がディスク４４Ｂの止めカラーとされ、最後の縮径部がバリエータ出力軸４２の１点支持部を構成するニードルベアリング９６の嵌め込み部とされている。
【００２３】
このように構成されたバリエータ入力軸４１は、１点支持部Ｂでバリエータ入力ギヤ３４Ｂに支持され、両ニードルベアリング９５Ａ，９５Ｂを介する２点支持部でバリエータ出力軸４２に支持されている。また、バリエータ出力軸４２は、その先端又は後端のいずれかでニードルベアリング９６又はニードルベアリング９７を介して１点支持されている。本形態では、バリエータ出力軸４２の支持方法について、ニードルベアリング９６を介する支持側がラジアル方向荷重を支持する１点支持部とされ、ニードルベアリング９７を介する支持側は、クリアランスを持った振れ止めとされている。
【００２４】
バリエータ４の各ディスクとバリエータ入出力軸の関係については、一方の出力ディスク４４Ｂは、バリエータ出力軸４２に対して軸方向に可動であるが、軸の後端近くに形成されたカラーに当接させて軸方向支持され、他方の出力ディスク４４Ａも、同様にバリエータ出力軸４２に対して軸方向に可動であるが、バリエータ出力軸４２の前端部にねじ込まれた止めナットに当接させて軸方向支持されており、これら外端側の両軸方向支持により両ディスクの離反方向の移動が阻止されている。また、これら両出力ディスクに対向する両入力ディスクについても、バリエータ入力軸に対して軸方向可動に支持されているが、一方の入力ディスク４３Ｂは、油圧シリンダにより、また他方の入力ディスク４３Ａは、バリエータ入力ギヤ３４Ｂのギヤ軸端に当接させて相互接近方向への移動を阻止されている。
【００２５】
ここで本発明の主題に係る１点支持部Ｂを構成する嵌め合い部における非圧入状態での嵌合の意味について説明する。ここにいう非圧入状態での嵌合とは、バリエータ入力軸４１にかかるラジアル方向の荷重を支持して軸心位置を保ち得る程度の嵌め合いであって、かつ、バリエータ出力軸４２のバリエータ入力軸４１に対する製造誤差や組付け誤差による心ずれや傾斜によってもバリエータ入力軸４１とバリエータ出力軸４２との間で相互に曲げ応力を作用させない程度の嵌め合い較差で心出し支持される状態をいう。この較差は、一義的に決まるものではなく、軸支持関係上で一体化されるバリエータ入力軸４１と同出力軸４２（以下、この状態の両軸をバリエータ入出力軸という）の２点支持部間のスパン、すなわち前記嵌め合いによる１点支持部Ｂとニードルベアリング９６による支持部との間の距離との兼合いで決定される。したがって、このスパンが長いほど嵌め合い較差が小さくしてもバリエータ入力軸４１とバリエータ出力軸４２との間に、曲げや傾斜による応力が作用し難くなる。したがって、前記較差は、少なくとも圧入であってはならないが、軸支持精度即ちバリエータ入力軸４１と同出力軸４２の同心性との関係で、心ぶれを最小限に抑え得るように適宜設定される。
【００２６】
こうした構成からなる変速機では、駆動トルク入力軸１１に入る動力がトルク出力ギヤ３１Ｂ、トルク入力ギヤ３１Ａ、補軸３、バリエータ側出力ギヤ３４Ａ、アイドラギヤ、バリエータ入力ギヤ３４Ｂを経てバリエータ入力軸４１に入力され、両入力ディスク４３Ａ，４３Ｂを入力回転とは逆方向に回転駆動させる。この回転駆動により駆動されるパワーローラ４５Ａ，４５Ｂを経て駆動力を受ける両出力ディスク４４Ａ，４４Ｂは、入力回転と同方向に回転駆動され、その駆動力がバリエータ出力軸４２からサンギヤ５１に出力され、クラッチ６の係合時に最終出力軸１２に出力される。
【００２７】
かくして、この形態によれば、バリエータ出力軸４２はバリエータ入力軸４１の内側に軸受９５Ａ，９５Ｂを介して２点支持状態に両持ち支持して相対回転可能に配置されるため、それらに支持された入出力ディスクを含めたバリエータ４の同心精度が向上する。また、バリエータ入力ギヤ３４Ｂがケース９側に支持されることで、このギヤ３４Ｂにかかるラジアル方向荷重を、バリエータ入力軸４１とバリエータ出力軸４２には作用しないようにし、入出力軸間の相対位置変化を防止することができる。
【００２８】
また、バリエータ入出力軸全体は、バリエータ出力軸４２のベアリング９６による支持と、バリエータ入力ギヤ３４Ｂとの嵌合部による１点支持部Ｂの合計２点で支持されるため、３点以上での支持とはならず、バリエータ入出力軸のラジアル方向の撓みや支持部への荷重偏りを防止することができる。
【００２９】
次に示す図４は、１点支持部Ｂの構成のみを変更した第２実施形態を模式化した部分断面で示す。この形態では、前述の第１実施形態に対して嵌め合い部がバリエータ入力ギヤ３４Ｂのギヤ軸の中央部に形成されている。詳しくは、１点支持部Ｂを構成する嵌め合い部は、ギヤ３４Ｂ側、入力軸４１側ともに周面を円筒面とされ、その一端から外方に駆動連結部Ａを構成するスプライン部が形成された構成とされている。その余の点については第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００３０】
この第２実施形態の構成を採ると、バリエータ入出力軸が一体としてみたときの軸の支持スパン（前記１点支持部Ｂと後部ベアリング９６（図２参照）を介する支持部間の距離）が長くなり、バリエータ出力軸先端（先の実施形態では、ラジアル荷重を支持するのではなく、振れ回りを防ぐ意味でニードルベアリング９７で心ぶれ支持している。）の振れ回りを一層小さくすることができる利点が得られる。
【００３１】
次に示す図５は、１点支持部の構成のみを更に変更した本発明の第３実施形態を模式化した部分断面で示す。この形態では、バリエータ入力軸４１側のスプラインの軸方向一部について歯山を他部の歯山より部分的に高くし、この歯山がギヤ３４Ｂ側のスプラインの歯底に対して外径合せで嵌り合うことで１点支持部Ｂが構成されている。この実施形態においても、その余の点は第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００３２】
この第３実施形態によると、スプライン嵌合による駆動連結部Ａの軸方向長の中に１点支持部Ｂを包含させることができるため、１点支持部Ｂをバリエータ出力軸の１点支持部から可及的に遠避ける配置が可能となり、バリエータ入出力軸の２点支持スパン（１点支持部Ｂと後部ベアリング９６を介する支持部間の距離）を長くすることができ、それによりバリエータ入出力軸のラジアル方向の支持精度を上げることができる。そして、これによっても、バリエータ出力軸先端の振れ回りをより一層小さくすることができる利点が得られる。
【００３３】
前記第１実施形態は、無段変速機１の入・出力軸１１，１２を同軸配置としたものであるが、本発明は、入・出力軸を並行軸配置とした場合にも適用可能である。次に、こうした入・出力軸並行配置の無段変速機に本発明を適用した実施形態を例示する。
【００３４】
次の図６にスケルトンで示す第４実施形態は、無段変速機構４を第１軸、遊星歯車機構５を第２軸、ディファレンシャル装置８を第３軸上にそれぞれ配置したＦＦ車用のトランスアクスルの形態を採るものである。この形態の場合、補軸の配置位置に相当する位置に遊星歯車機構５を配した点と、ディファレンシャル装置８を付加した点を除けば、各構成要素とそれらの機能は、実質上第１実施形態と同様であるので、この第４実施形態については相違点を主として説明し、相当する構成要素については、同様の参照符号を付して、説明を省略する。
【００３５】
この形態では、変速機の入力軸１１に連結又は一体化された無段変速機構４の内軸４２が、歯車対３１Ｂ，３１Ａを介し、更にクラッチ７を介して遊星歯車機構５のキャリア５２に連結され、遊星歯車機構５は、そのサンギヤ５１を無段変速機構４の外軸４１にチェーン伝動機構を介して連結されるとともにクラッチ６を介して出力軸１２に連結され、リングギヤ５３が直接出力軸１２に連結されている。この場合、動力伝達部材３４Ｂは、チェーン伝動機構の一方のスプロケット３４Ａと対をなす他方のスプロケットとして構成されている。なお、図６において、符号５４はデフドライブピニオンギヤを示し、符号８はディファレンシャル装置、符号８１はデフリングギヤ、符号８２はディファレンシャル装置のサイドギヤにつながるデフ出力軸を示す。
【００３６】
この形態の場合、無段変速機構４の内軸４２は、その前端側を軸受９７により変速機のケースに、先の実施形態とは異なり他の部材を介することなく直接１点支持されている。また、動力伝達部材３４Ｂは、前記のようにスプロケットとされている。内軸４２と外軸４１の支持関係及び外軸４１の変速機ケースに対する支持関係は、先の実施形態と同様である。
【００３７】
こうして形態を採る場合も、変速機のケースに直接１点支持された内軸４２に対して、外軸４１が内軸４２に対しては２点支持、動力伝達部材３４Ｂに対しては１点支持により最終的に変速機のケースに支持された構造となり、これにより結果的に支持構造上一体となる内軸４２及び外軸４１が、外軸側で動力伝達部材３４Ｂを介してケースに１点支持となり、また内軸側でケースに対して１点支持となることで、ケースに対して２点支持となる。したがって、内軸４２と外軸４１を総合的にみた場合の支持関係は、先の実施形態の場合と同様となる。
【００３８】
次の図７にスケルトンで示す第５実施形態は、先の第４実施形態に対して、遊星歯車機構５に対する原動機トルクの入力位置を無段変速機構４の後端側から行うようにしたものである。これに伴い、クラッチ７は、遊星歯車機構５のリングギヤ５３と出力軸１２とを連結する位置、すなわち、先の実施形態におけるキャリアへの入力側への配置からリングギヤの出力側に移設されている。この形態におけるその余の構成は、実質的に第４実施形態と同様であるので、相当する部材に同様の参照符号を付して説明に代える。
【００３９】
この形態の場合、無段変速機構４の内軸４２は、その後端側を軸受９６により変速機のケースに支持されている点は、第１実施形態の場合と同様であるが、第１実施形態とは異なり他の部材を介することなく直接１点支持されている。この形態の場合も、内軸４２と外軸４１を総合的にみた場合の支持関係は、先の各実施形態の場合と同様となる。
【００４０】
最後に示す図８は、無段変速機構４を配した軸と同軸上に遊星歯車機構５を配置し、無段変速機１の最終出力軸１２のみを並行軸としたＦＦ車用の無段変速機の形態を採る第６実施形態を同様のスケルトンで示す。この形態における遊星歯車機構５は、先の第１、第４及び第５実施形態のものとは異なり、車両の前後進のための正逆転切換機構を構成するもので、ダブルピニオン構成とされており、そのダブルピニオンを支持するキャリア５２が前進クラッチ６Ｆを介して駆動トルク入力軸１１に連結され、リングギヤ５３が後進ブレーキ７Ｒにより変速機のケース９に係止可能とされ、サンギヤ５１が駆動トルク入力軸１１に連結されている。
【００４１】
この形態の場合、無段変速機構１の内軸４２は、その前端側をスプライン連結Ｓで動力伝達可能に駆動トルク入力軸１１に連結され、その後端側を軸受９６により変速機のケースに１点支持されている、また、動力伝達部材３４Ｂは、歯車とされ、これに噛合う歯車３４Ａが最終出力軸１２に固定配置されている。内軸４２と外軸４１の支持関係及び外軸４１の変速機ケース９に対する支持関係は、他の実施形態と同様であるので、相当する部材に同様の参照符号を付して説明に代える。
【００４２】
こうして形態を採る場合も、変速機のケース９に直接１点支持された内軸４２に対して、外軸４１が内軸４２に対しては２点支持、動力伝達部材３４Ｂに対しては１点支持により最終的に変速機のケース９に支持された構造となり、これにより結果的に支持構造上一体となる内軸４２及び外軸４１が、外軸側で動力伝達部材３４Ｂを介してケース９に１点支持となり、また内軸側でケース９に対して１点支持となることで、ケース９に対して２点支持となる。したがって、内軸４２と外軸４１を総合的にみた場合の支持関係は、先の各実施形態の場合と同様となる。
【００４３】
以上要するに、いずれの実施形態においても、バリエータ入出力軸間にベアリング９５Ａ，９５Ｂを配することで、バリエータ４の入出力軸の同心精度を上げることができ、バリエータ４の入出力軸をラジアル方向に撓ませないようにすることができる。更に、動力伝達部材３４Ｂのギヤ軸をケース９へ直接支持することで、ギヤなどの外部からのラジアル荷重をバリエータ入出力軸に作用させない構造とすることができ、しかも、ギヤ３４Ｂの支持精度、剛性をも確保でき、ギヤノイズ低減の効果も大きい。
【００４４】
また、２点の軸支持誤差による傾きを吸収できる嵌め合いにより、軸支持誤差を軸の撓みで吸収させない構造とすることができる。更に、長い２点の支持スパンが確保されるため、バリエータ入出力軸の傾きを防止できる。また、バリエータ入出力軸の後端側を一方の支持点とする構成は、変速機をプラネタリギヤと組合わせて無限変速機とする場合に、最終出力軸１２は、プラネタリギヤ軸と一体化されることになるので、バリエータ入出力軸とプラネタリギヤ軸の同心精度を確保するのに有利である。なお、この実施形態では、バリエータ入出力軸の駆動トルク入力ギヤ３１Ｂ側もベアリング９７により支持されているが、この支持は、バリエータ入出力軸を撓ませないだけのクリアランスを持つ支持とされており、前述のように軸の傾きによる振れ回りを防止するためのものである。
【００４５】
以上、本発明の理解のために実施形態を例示したが、本発明は例示の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で、種々に具体的構成を変更して実施可能なものである。例えば、本発明をフルトロイダル式のものに適用して例示したが、ハーフトロイダル式の無段変速機構にも適用可能である。また、並行軸駆動連結機構に係る動力伝達部材についても、歯車に代えてスプロケット・チェーン伝動機構のスプロケットやベルト伝動機構のプーリとする適用も可能である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の請求項１〜３に記載の構成によれば、内軸と外軸が２点支持状態に両持ち支持して相対回転可能に配置されるため、それらに支持された入出力ディスクを含めた変速機構の同心精度が向上する。したがって、この構成により変速機構の伝達効率を高く保つことができる。特に請求項３に記載の構成によれば、変速機構の同心精度を一層向上させることができる。
【００４７】
また、請求項４に記載の構成によれば、動力伝達部材がケース側に支持されることで、この動力伝達部材にかかるラジアル方向荷重を、内軸と外軸には作用しないようにし、内外軸間の相対位置変化を防止することができる。したがって、この構成によると、入出力ディスクを含めた変速機構の同心精度が一層向上し、変速機構の伝達効率を高く保つことができる。
【００４８】
また、請求項５に記載の構成によれば、パワーローラに作用するスラスト力を支持する部材が必要となるハーフトロイダル式の変速機構に比べて、パワーローラにスラスト力が発生しないフルトロイダル式の変速機構において、本発明の適用による入出力ディスクの同心精度の向上の効果をより効果的に発揮させることができ、それによりフルトロイダル式無段変速機の伝達効率を向上させることができる。
【００４９】
また、請求項６に記載の発明によれば、軸の撓みによる応力を伝えない１点支持構造を、簡単な軸の嵌め合いにより実現することができる。
【００５０】
また、請求項７に記載の発明によれば、外軸の動力伝達部材への支持部に対して同軸の内軸に対する２点支持部が対称位置となるため、組付け誤差による外軸と内軸の相対的な傾斜を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用に係る無段変速機の第１実施形態の全体構成を示すスケルトン図である。
【図２】第１実施形態の無段変速機の無段変速機構部を示す断面図である。
【図３】図２の部分拡大断面図である。
【図４】１点支持部の構成を変更した第２実施形態の模式部分断面図である。
【図５】１点支持部の構成を更に変更した第３実施形態の模式部分断面図である。
【図６】無段変速機の第４実施形態のギヤトレーンを示すスケルトン図である。
【図７】第４実施形態の配列を一部変更した第５実施形態のギヤトレーンを示すスケルトン図である。
【図８】無段変速機の第６実施形態のギヤトレーンを示すスケルトン図である。
【符号の説明】
１  トロイダル型無段変速機
３４Ｂ  バリエータ入力ギヤ（動力伝達部材）
４１  バリエータ入力軸（外軸）
４２  バリエータ出力軸（内軸）
４３ａ，４４ａ  凹曲面
４３Ａ，４３Ｂ  入力ディスク（第２の対のディスク）
４４Ａ，４４Ｂ  出力ディスク（第１の対のディスク）
４５Ａ，４５Ｂ  パワーローラ
９  変速機のケース
９４Ａ，９４Ｂ  ローラベアリング（軸受）
Ａ  駆動連結部
Ｂ  １点支持部
Ｃａ，Ｃｂ  キャビティ
【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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【図８】
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