(57)【要約】【課題】トロイダル型無段変速機２５ａと第一〜第三の遊星歯車式変速機４２〜４４とを組み合わせて成る無段変速装置の伝達効率を向上させる設計を行なう為、信頼性の高いデータを得る。【解決手段】この為に、トロイダル型無段変速機２５ａに代えて、伝達効率が既知である歯車伝達機構を組み込み、入力軸１ａと出力軸３８ａとの間の伝達効率を測定する。そして、この測定値から上記第一〜第三の遊星歯車式変速機４２〜４４から成る遊星歯車式変速機２６ａ部分の効率を算出し、その算出結果に基づいて、上記トロイダル型無段変速機２５ａの伝達効率を算出する。【選択図】  図１
2004257987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源につながってこの駆動源により回転駆動される入力軸と、この入力軸の回転に基づく動力を取り出す為の出力軸と、これら入力軸と出力軸との間に設けられたトロイダル型無段変速機及び遊星歯車機構とを備え、このトロイダル型無段変速機は、互いの内側面同士を対向させた状態で配置されて、上記入力軸の回転に伴って回転する１対の入力側ディスクと、その側面をこれら各入力側ディスクの内側面に対向させた状態で上記入力軸の中間部周囲にこれら各入力側ディスクと同心に配置され、これら各入力側ディスクとは独立した回転を自在とされた出力側ディスクと、これら各入力側ディスクと出力側ディスクとの間に設けられ、これら各ディスクの中心軸に対し捩れの位置にある枢軸を中心として揺動する、対となる入力側ディスク及び出力側ディスク毎に複数個ずつの支持部材と、これら各支持部材に回転自在に支持された状態で、上記各入力側ディスクと出力側ディスクとの側面同士の間に挟持された、上記各支持部材毎に１個ずつのパワーローラとを備えたものであり、上記遊星歯車機構は、上記出力側ディスクと共に回転する太陽歯車と、この太陽歯車の周囲に配置されたリング歯車と、これら太陽歯車とリング歯車との間にこれら両歯車と同心に且つ上記入力軸の一端部に支持された一方の入力側ディスクと同期した回転自在に支持されたキャリアと、このキャリアに回転自在に支持されて上記太陽歯車とリング歯車とに噛合した複数の遊星歯車とを備えたものである無段変速装置の、上記入力軸と上記出力軸との間の伝達効率を、上記入力軸と上記太陽歯車との間に、上記トロイダル型無段変速機に代えて歯車伝達機構を組み付けた状態で測定し、この測定値と別途測定した上記歯車伝達機構の伝達効率の測定値とから、上記遊星歯車機構の伝達効率を求める、無段変速装置の伝達効率を測定する方法。
【請求項２】
トロイダル型無段変速機と遊星歯車機構とを組み合わせて無段変速装置を構成した状態で入力軸と出力軸との間の伝達効率を測定し、この測定結果と請求項１に記載した方法により求めた上記遊星歯車機構の伝達効率とから上記トロイダル型無段変速機の伝達効率を求める、無段変速装置の伝達効率を測定する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明に係る無段変速装置の伝達効率の測定方法は、自動車用自動変速装置を構成する変速ユニットとして利用する無段変速装置の最適設計を図るべく、この無段変速装置各部の伝達効率を求める為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用変速機を構成する変速機の一種としてトロイダル型無段変速機が知られ、一部で実施されている。この様な既に一部で実施されているトロイダル型無段変速機は、入力部から出力部への動力の伝達を互いに並列に設けられた２系統に分けて行なう、所謂ダブルキャビティ型と呼ばれているものである。この様なトロイダル型無段変速機は従来から、特許文献１、２等、多数の刊行物に記載されて周知であるが、その基本構造に就いて、図６により説明する。
【０００３】
この図６に示したトロイダル型無段変速機は、入力軸１の中間部基端寄り（図６の左寄り）部分及び先端寄り（図６の右寄り）部分の周囲に、それぞれ入力側ディスク２、２を支持している。これら両入力側ディスク２、２は上記入力軸１に対し、それぞれがトロイド曲面である入力側面３、３（内側面）同士を互いに対向させた状態で、それぞれボールスプライン４、４を介して支持している。従って上記両入力側ディスク２、２は、上記入力軸１の周囲に、この入力軸１の軸方向の変位自在に、且つ、この入力軸１と同期した回転自在に支持されている。
【０００４】
又、上記入力軸１の基端部（図６の左端部）と上記入力側ディスク２の外側面との間に、転がり軸受５と、ローディングカム式の押圧装置６とを設けている。そして、この押圧装置６を構成するカム板７を、駆動軸８により回転駆動自在としている。これに対して、上記入力軸１の先端部（図６の右端部）と上記別の入力側ディスク２の外側面との間に、ローディングナット９と、大きな弾力を有する皿板ばね１０とを設けている。
【０００５】
上記入力軸１の中間部は、トロイダル型無段変速機を収納したケーシング１１（本発明の実施の形態を示す図１、３参照）内に設置した隔壁部１２に設けた通孔１３を挿通している。この通孔１３の内径側には円筒状の出力筒１４を、１対の転がり軸受１５、１５により回転自在に支持しており、この出力筒１４の中間部外周面に出力歯車１６を固設している。又、この出力筒１４の両端部で上記隔壁部１２の両外側面から突出した部分に１対の出力側ディスク１７、１７を、スプライン係合により、上記出力筒１４と同期した回転自在に支持している。
【０００６】
この状態で、それぞれがトロイド曲面である上記各出力側ディスク１７、１７の出力側面１８、１８が、前記各入力側面３、３に対向する。又、これら両出力側ディスク１７、１７の内周面のうちで上記出力筒１４の端縁よりも突出した部分と上記入力軸１の中間部外周面との間に、それぞれニードル軸受１９、１９を設けている。そして、上記各出力側ディスク１７、１７に加わる荷重を支承しつつ、上記入力軸１に対するこれら各出力側ディスク１７、１７の回転及び軸方向変位を自在としている。
【０００７】
又、上記入力軸１の周囲で上記入力、出力両側面３、１８同士の間部分（キャビティ）に、それぞれ複数個（一般的には２個又は３個）ずつのパワーローラ２０、２０を配置している。これら各パワーローラ２０、２０はそれぞれ、上記入力、出力両側面３、１８に当接する周面２１、２１を球状凸面とされたもので、それぞれがトラニオン２２、２２の内側面部分に、支持軸２３、２３と複数の転がり軸受とにより、回転及び若干の揺動変位自在に支持されている。
【０００８】
更に、上記各トラニオン２２、２２は、（図６で表裏方向の）両端部に設けた枢軸を、前記ケーシング１１内に設置した支持板２４、２４（本発明の実施の形態を示す図１参照）に、揺動並びに軸方向の変位自在に支持している。即ち、上記各トラニオン２２、２２は、図６の時計方向及び反時計方向の変位自在に支持すると共に、図示しないアクチュエータにより、上記枢軸の軸方向（図１の上下方向、図６の表裏方向）に変位させられる様にしている。
【０００９】
上述の様に構成するトロイダル型無段変速機の運転時には、前記駆動軸８により前記入力側ディスク２を、前記押圧装置６を介して回転駆動する。この押圧装置６は、軸方向の推力を発生させつつ上記入力側ディスク２を回転駆動するので、上記入力側ディスク２を含む１対の入力側ディスク２、２が、前記各出力側ディスク１７、１７に向け押圧されつつ、互いに同期して回転する。この結果、上記各入力側ディスク２、２の回転が、前記各パワーローラ２０、２０を介して上記各出力側ディスク１７、１７に伝わり、前記出力筒１４を介してこれら各出力側ディスク１７、１７と結合された、前記出力歯車１６が回転する。
【００１０】
上記駆動軸８とこの出力歯車１６との間の変速比を変える場合には、図示しないアクチュエータにより上記各トラニオン２２、２２を、図６の表裏方向に変位させる。この場合、図６の上半部のトラニオン２２、２２と下半部のトラニオン２２、２２とは、互いに逆方向に、同じ量だけ変位させる。この変位に伴って、上記各パワーローラ２０、２０の周面２１、２１と上記入力、出力両側面３、１８との当接部の接線方向に加わる力の向きが変化する。そして、この接線方向の力によって、上記各トラニオン２２、２２が、それぞれの両端部に設けた枢軸を中心として揺動する。
【００１１】
この揺動に伴って、上記各パワーローラ２０、２０の周面２１、２１と上記入力、出力両側面３、１８との当接部の、これら両側面３、１８の径方向に関する位置が変化する。これら各当接部が、上記各入力側面３、３の径方向外側に、上記各出力側面１８、１８の径方向内側に、それぞれ変化する程、上記変速比は増速側に変化する。これに対して、上記各当接部が、上記各入力側面３、３の径方向内側に、上記各出力側面１８、１８の径方向外側に、それぞれ変化する程、上記変速比は減速側に変化する。
【００１２】
更に、上述の様に構成され作用するトロイダル型無段変速機を実際の自動車用の無段変速機に組み込む場合、遊星歯車機構等の歯車式の差動ユニットと組み合わせて無段変速装置を構成する事が、特許文献３〜６等に記載されて従来から提案されている。図７は、この様な従来から提案されている無段変速装置のうち、特許文献３に記載されたものを示している。この無段変速装置は、所謂ギヤード・ニュートラルと呼ばれ、入力軸を一方向に回転させたまま、出力軸の回転状態を、停止状態を挟んで正転、逆転に切り換えられるもので、トロイダル型無段変速機２５と遊星歯車式変速機２６とを組み合わせて成る。このうちのトロイダル型無段変速機２５は、入力軸１と、１対の入力側ディスク２、２と、出力側ディスク１７ａと、複数のパワーローラ２０、２０とを備える。図示の例では、この出力側ディスク１７ａは、１対の出力側ディスクの外側面同士を突き合わせて一体とした如き構造を有する。
【００１３】
又、上記遊星歯車式変速機２６は、上記入力軸１及び一方（図７の右方）の入力側ディスク２に結合固定されたキャリア２７を備える。このキャリア２７の径方向中間部に、その両端部にそれぞれ遊星歯車２８ａ、２８ｂを固設した第一の伝達軸２９を、回転自在に支持している。又、上記キャリア２７を挟んで上記入力軸１と反対側に、その両端部に太陽歯車３０ａ、３０ｂを固設した第二の伝達軸３１を、上記入力軸１と同心に、回転自在に支持している。そして、上記各遊星歯車２８ａ、２８ｂと、上記出力側ディスク１７ａにその基端部（図７の左端部）を結合した中空回転軸３２の先端部（図７の右端部）に固設した太陽歯車３３又は上記第二の伝達軸３１の一端部（図７の左端部）に固設した太陽歯車３０ａとを、それぞれ噛合させている。又、一方（図７の左方）の遊星歯車２８ａを、別の遊星歯車３４を介して、上記キャリア２７の周囲に回転自在に設けたリング歯車３５に噛合させている。
【００１４】
一方、上記第二の伝達軸３１の他端部（図７の右端部）に固設した太陽歯車３０ｂの周囲に設けた第二のキャリア３６に遊星歯車３７ａ、３７ｂを、回転自在に支持している。尚、この第二のキャリア３６は、上記入力軸１及び第二の伝達軸３１と同心に配置された、出力軸３８の基端部（図７の左端部）に固設されている。又、上記各遊星歯車３７ａ、３７ｂは、互いに噛合すると共に、一方の遊星歯車３７ａが上記太陽歯車３０ｂに、他方の遊星歯車３７ｂが、上記第二のキャリア３６の周囲に回転自在に設けた第二のリング歯車３９に、それぞれ噛合している。又、上記リング歯車３５と上記第二のキャリア３６とを低速用クラッチ４０により係脱自在とすると共に、上記第二のリング歯車３９とハウジング等の固定の部分とを、高速用クラッチ４１により係脱自在としている。
【００１５】
上述の様な、図７に示した無段変速装置の場合、上記低速用クラッチ４０を接続すると共に上記高速用クラッチ４１の接続を断った、所謂低速モード状態では、上記入力軸１の動力が上記リング歯車３５を介して上記出力軸３８に伝えられる。そして、前記トロイダル型無段変速機２５の変速比を変えれば、無段変速装置全体としての変速比、即ち、上記入力軸１と上記出力軸３８との間の変速比が変化する。この様な低速モード状態では、無段変速装置全体としての変速比は、無限大に変化する。即ち、上記トロイダル型無段変速機２５の変速比を調節する事により、上記入力軸１を一方向に回転させた状態のまま上記出力軸３８の回転状態を、停止状態を挟んで、正転、逆転の変換自在となる。
【００１６】
尚、この様な低速モード状態での加速若しくは定速走行時に、上記トロイダル型無段変速機２５を通過するトルク（通過トルク）は、上記入力軸１から、キャリヤ２７及び第一の伝達軸２９と太陽歯車３３と中空回転軸３２とを介して出力側ディスク１７ａに加わり、更にこの出力側ディスク１７ａから各パワーローラ２０、２０を介して各入力側ディスク２、２に加わる。即ち、加速若しくは定速走行時に上記トロイダル型無段変速機２５を通過するトルクは、上記各入力側ディスク２、２が上記各パワーローラ２０、２０からトルクを受ける方向に循環する。
【００１７】
これに対して、上記低速用クラッチ４０の接続を断ち、上記高速用クラッチ４１を接続した、所謂高速モード状態では、上記入力軸１の動力が上記第一、第二の伝達軸２９、３１を介して上記出力軸３８に伝えられる。そして、上記トロイダル型無段変速機２５の変速比を変える事により、無段変速装置全体としての変速比が変化する。この場合には、上記トロイダル型無段変速機２５の変速比を大きくする程、無段変速装置全体としての変速比が大きくなる。
尚、この様な高速モード状態での加速若しくは定速走行時に、上記トロイダル型無段変速機２５を通過するトルクは、各入力側ディスク２、２が各パワーローラ２０、２０にトルクを付加する方向に加わる。
【００１８】
【特許文献１】
特開平２−２８３９４９号公報
【特許文献２】
特開平８−４８６９号公報
【特許文献３】
特開２０００−２２０７１９号公報
【特許文献４】
特開２００２−１３９１２４号公報
【特許文献５】
特開平６−１７４０３３号公報
【特許文献６】
米国特許第５６０７３７２号明細書
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様な無段変速装置を設計する場合には、入力軸１と出力軸３８との間の伝達効率を良好にする事が重要である。その為には、トロイダル型無段変速機２５並びに遊星歯車式変速機２６の個々の伝達効率を良好にし、且つ、これら両変速機２５、２６を組み合わせた状態での伝達効率を良好にする必要がある。実際に車両に搭載する様な無段変速装置を実現するまでの間には、設計、試作、測定を繰り返し行なって、伝達効率を悪化させる部分を見つけ出し、その部分に改良を加える作業を行なう。
【００２０】
この様な作業の為には、上記トロイダル型無段変速機２５並びに遊星歯車式変速機２６の個々の伝達効率を知る事、更にはこれら両変速機２５、２６を組み合わせた状態での伝達効率を知る必要がある。個々の伝達効率を知る事は、何れの変速機部分に伝達効率を悪化させている部分があるかを特定する為に必要であり、組み合わせた状態での伝達効率は、組み合わせに基づく伝達効率の悪化の有無を知る為に必要である。組み合わせた状態での伝達効率は、上記入力軸１部分の動力と上記出力軸３８部分の動力とを測定し、互いに比較する事で求められるが、それだけでは個々の伝達効率を知る事はできない。
【００２１】
例えば、図６に示す様な、ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機の伝達効率は９１％程度であるが、設計や部品の精度誤差により若干の変動が生じ、この変動が無段変速装置全体の効率にも大きな影響を及ぼす。従って、トロイダル型無段変速機の伝達効率を正確に求める事は、伝達効率の良い無段変速装置を実現する面から重要である。又、図７に示す様な無段変速装置の場合、例えばキャリア２７は、エンジンのクランクシャフトにより入力軸１と共に５０００ｍｉｎ−１  程度で所定方向に回転するのに対して、太陽歯車３３はこれと逆方向に１００００ｍｉｎ−１  程度で回転する場合がある。そして、この場合には、遊星歯車２８ａ、２８ｂ、３４が、５０００ｍｉｎ−１  程度で公転しつつ、３００００ｍｉｎ−１  もの高速で自転する事になり、上記無段変速装置の場合、遊星歯車式変速機２６部分での動力損失も、無視できない程大きくなる。従って、運転時に於けるこの遊星歯車式変速機２６部分の伝達効率を測定し、その値を向上させる事も、伝達効率の良い無段変速装置を実現する面から重要になる。
【００２２】
ところが、上記図７に示す様に、１対の入力側ディスク２、２と共に回転する入力軸１と、出力側ディスク１７ａと共に回転する中空回転軸３２とを同軸に配置したトロイダル型無段変速機２５を組み込んだ無段変速装置の場合、このトロイダル型無段変速機２５のみを取り出してその伝達効率を測定する事はできない。同様に、遊星歯車式変速機２６のみを取り出してその伝達効率を測定する事もできない。この理由は、これら両変速機２５、２６の構成部材が一部重複している為である。
本発明の無段変速装置の伝達効率を測定する方法は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の伝達効率を測定する方法の対象となる無段変速装置は、前述した従来から知られている無段変速装置と同様に、駆動源につながってこの駆動源により回転駆動される入力軸と、この入力軸の回転に基づく動力を取り出す為の出力軸と、トロイダル型無段変速機及び遊星歯車機構とを備える。
このうちのトロイダル型無段変速機は、互いの内側面同士を対向させた状態で配置されて、上記入力軸の回転に伴って回転する１対の入力側ディスクと、その側面をこれら各入力側ディスクの内側面に対向させた状態で上記入力軸の中間部周囲にこれら各入力側ディスクと同心に配置され、これら各入力側ディスクとは独立した回転を自在とされた出力側ディスクと、これら各入力側ディスクと出力側ディスクとの間に設けられ、これら各ディスクの中心軸に対し捩れの位置にある枢軸を中心として揺動する、対となる入力側ディスク及び出力側ディスク毎に複数個ずつの支持部材と、これら各支持部材に回転自在に支持された状態で、上記各入力側ディスクと出力側ディスクとの側面同士の間に挟持された、上記各支持部材毎に１個ずつのパワーローラとを備える。
又、上記遊星歯車機構は、上記出力側ディスクと共に回転する太陽歯車と、この太陽歯車の周囲に配置されたリング歯車と、これら太陽歯車とリング歯車との間にこれら両歯車と同心に且つ上記入力軸の一端部に支持された一方の入力側ディスクと同期した回転自在に支持されたキャリアと、このキャリアに回転自在に支持されて上記太陽歯車とリング歯車とに噛合した複数の遊星歯車とを備えたものである。
【００２４】
特に、請求項１に記載した無段変速装置の伝達効率を測定する方法は、上記入力軸と上記出力軸との間の伝達効率を、上記入力軸と上記太陽歯車との間に、上記トロイダル型無段変速機に代えて歯車伝達機構を組み付けた状態で測定する。そして、この測定値と別途測定した上記歯車伝達機構の伝達効率の測定値とから、上記遊星歯車機構の伝達効率を求める。
更に、前記トロイダル型無段変速機の伝達効率を求めるには、請求項２に記載した様に、このトロイダル型無段変速機と遊星歯車機構とを組み合わせて無段変速装置を構成した状態で入力軸と出力軸との間の伝達効率を測定する。そして、この測定結果と請求項１に記載した方法により求めた上記遊星歯車機構の伝達効率とから、上記トロイダル型無段変速機の伝達効率を求める。
【００２５】
【作用】
上述の様に構成する本発明の無段変速装置の伝達効率を測定する方法によれば、トロイダル型無段変速機の構成部材と遊星歯車機構の構成部材とが、互いに一部重複している場合でも、これら両変速機の伝達効率を正確に求める事ができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の伝達効率を測定する方法の対象となる無段変速装置の１例に就いて、図１〜２により説明する。尚、図１には、縦横比等の寸法関係を、実際の寸法関係で示している。これに対して、図２は、円周方向に関する位相が図１とは９０度ずれた位置の断面を略示している。上記無段変速装置は、トロイダル型無段変速機２５ａと、第一〜第三の遊星歯車式変速機４２〜４４とを組み合わせた、請求項に記載した遊星歯車機構である遊星歯車式変速機２６ａとから成り、入力軸１ａと、出力軸３８ａとを有する。又、これら入力軸１ａと出力軸３８ａとの間に伝達軸４５を、これら両軸１ａ、３８ａと同心に、且つ、これら両軸１ａ、３８ａに対する相対回転を自在に設けている。そして、上記第一、第二の遊星歯車式変速機４２、４３を上記入力軸１ａと上記伝達軸４５との間に掛け渡す状態で、上記第三の遊星歯車式変速機４４をこの伝達軸４５と上記出力軸３８ａとの間に掛け渡す状態で、それぞれ設けている。
【００２７】
このうちのトロイダル型無段変速機２５ａは、１対の入力側ディスク２ａ、２ｂと、一体型の出力側ディスク１７ｂと、複数のパワーローラ２０、２０とを備える。そして、上記１対の入力側ディスク２ａ、２ｂは、上記入力軸１ａを介して互いに同心に、且つ、同期した回転を自在として結合されている。又、上記出力側ディスク１７ｂは、上記両入力側ディスク２ａ、２ｂ同士の間に、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂと同心に、且つ、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂに対する相対回転を自在として支持されている。更に、上記各パワーローラ２０、２０は、軸方向に関して上記出力側ディスク１７ｂの軸方向両側面と上記両入力側ディスク２ａ、２ｂの軸方向片側面との間に、それぞれ複数個ずつ挟持されている。そして、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂの回転に伴って回転しつつ、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂから上記出力側ディスク１７ｂに動力を伝達する。
【００２８】
更に、本例の場合には、上記出力側ディスク１７ｂの軸方向両端部を、１対のスラストアンギュラ玉軸受４６、４６により、回転自在に支持している。この為に本例の場合には、ケーシング１１の内側に１対の支柱４８、４８を、アクチュエータボディー４７を介して設けている。これら各支柱４８、４８はそれぞれ、上記入力軸１ａを挟んで径方向反対側に、互いに同心に設けられた１対の支持ポスト部４９ａ、４９ｂを、支持環部５０により連結して成る。上記入力軸１ａは、この支持環部５０の内側を挿通している。
【００２９】
又、上記各支柱４８、４８の下端部は、上記アクチュエータボディー４７の上面に、それぞれ複数本ずつのボルト５１、５１により、取付位置並びに取付方向を規制した状態で結合固定している。この為に上記アクチュエータボディー４７の上面には、上記各支柱４８、４８の下端部をがたつきなく内嵌する為の凹部５２、５２を形成している。又、これら各支柱４８、４８の下端部には、下端面に開口する複数のねじ孔を形成している。これら各支柱４８、４８は、それぞれの下端部を上記各凹部５２、５２に内嵌した状態で、上記アクチュエータボディー４７を下方から挿通して上記各ねじ孔に螺合し、更に緊締した上記各ボルト５１、５１により、上記アクチュエータボディー４７の上面の所定位置に固定している。
【００３０】
これに対して上記各支柱４８、４８の上端部は、連結板５３の下面に、それぞれボルト５４、５４により、取付位置を規制した状態で結合固定している。この為に上記連結板５３の下面に、上記各支柱４８、４８の上端部をがたつきなく内嵌する為の凹部５５、５５を形成している。又、これら各支柱４８、４８の上端部には、上端面中央部に開口する１個ずつのねじ孔を形成している。これら各支柱４８、４８は、それぞれの上端部を上記各凹部５５、５５に内嵌した状態で、上記連結板５３を上方から挿通して上記各ねじ孔に螺合し、更に緊締した上記各ボルト５４、５４により、上記連結板５３の下面の所定位置に固定している。
【００３１】
上記１対の支柱４８、４８は、上述の様に上記アクチュエータボディー４７の上面と上記連結板５３の下面との間に、位置規制して掛け渡す様に連結固定している。この状態で、上記各支柱４８、４８の両端部近傍に設けた、前記各支持ポスト部４９ａ、４９ｂのうち、下側の支持ポスト部４９ａ、４９ａは上記アクチュエータボディー４７の上面の直上位置に存在する。そして、上記両支柱４８、４８の支持ポスト部４９ａ、４９ａに、１対の支持板２４、２４のうちの下側の支持板２４に形成した支持孔５６ａ、５６ａを、がたつきなく外嵌している。又、上側の支持ポスト部４９ｂ、４９ｂは上記連結板５３の下面の直下位置に存在する。そして、上記両支柱４８、４８の支持ポスト部４９ｂ、４９ｂに、上記１対の支持板２４、２４のうちの上側の支持板２４に形成した支持孔５６ｂ、５６ｂを、がたつきなく外嵌している。この様にして設けた、上記両支持板２４、２４同士の間には、それぞれが請求項に記載した支持部材である複数のトラニオン２２、２２と、支持軸２３、２３（図６参照）とを介して、パワ−ロ−ラ２０、２０を回転自在に支持している。そして、これら各パワーローラ２０、２０の周面２１、２１と、前記各入力側ディスク２ａ、２ｂの入力側面３、３及び前記出力側ディスク１７ｂの出力側面１８、１８とを、転がり接触させている。尚、上記両支持板２４、２４には上記各トラニオン２２、２２の両端部に設けた枢軸を、揺動並びに軸方向の変位を可能に支持している。
【００３２】
又、上記１対の支柱４８、４８により互いに結合された、上記アクチュエータボディー４７と上記連結板５３とのうち、アクチュエータボディー４７は前記ケーシング１１の下部に、上記連結板５３は上記ケーシング１１内に、それぞれ長さ方向（図１〜２の左右方向）及び幅方向（図１の表裏方向、図２の上下方向）の位置を規制した状態で支持固定されている。このうちの連結板５３の位置規制を行なう為に、図示の例では、この連結板５３の上面と、上記ケーシング１１の天板部５７の下面との互いに対向する部分にそれぞれ形成した、位置決め凹部５８ａ、５８ｂ同士の間に、円筒状の位置決めスリーブ５９、５９を掛け渡している。又、上記アクチュエータボディー４７の位置決めは、図示しない複数本の位置決めピンにより図っている。
【００３３】
この様にして上記ケーシング１１内の所定位置に固定した１対の支柱４８、４８の中間部に設けられ、それぞれが前記入力側ディスク２ａ、２ｂと前記出力側ディスク１７ｂとの側面同士の間に存在する各キャビティ（空間）の中央部に存在する前記各支持環部５０、５０により、上記出力側ディスク１７ｂを、回転自在に支持している。この為に、これら各支持環部５０、５０とこの出力側ディスク１７ｂの軸方向両端面、即ち、この出力側ディスク１７ｂの軸方向両側面に設けた出力側面１８、１８よりも内径側部分との間に、前記各スラストアンギュラ玉軸受４６、４６を設けている。
【００３４】
又、図示の無段変速装置の場合、前記入力軸１ａの基端部（図１の左端部）を図示しないエンジンのクランクシャフトに、駆動軸６０及びトーションダンパ６１を介して結合し、このクランクシャフトにより上記入力軸１ａを回転駆動する様にしている。又、前記両入力側ディスク２ａ、２ｂの入力側面３、３及び上記出力側ディスク１７ｂの出力側面１８、１８と前記各パワーローラ２０、２０の周面２１、２１との転がり接触部（トラクション部）に適正な面圧を付与する為の押圧装置６ａとして、油圧式のものを使用している。又、ギヤポンプ等の油圧源により、この押圧装置６ａ及び変速の為にトラニオン２２、２２を変位させる為の油圧式のアクチュエータ、並びに後述する低速用クラッチ６２及び高速用クラッチ６３を断接させる為の油圧シリンダに、圧油を供給自在としている。
【００３５】
又、上記出力側ディスク１７ｂに中空回転軸３２ａの基端部（図１〜２の左端部）をスプライン係合させている。そして、この中空回転軸３２ａを、エンジンから遠い側（図１〜２の右側）の（一方の）入力側ディスク２ｂの内側に挿通して、上記出力側ディスク１７ｂの回転力を取り出し自在としている。更に、上記中空回転軸３２ａの先端部（図１〜２の右端部）で上記入力側ディスク２ｂの外側面から突出した部分に、前記第一の遊星歯車式変速機４２を構成する為の、第一の太陽歯車６４を固設している。
【００３６】
一方、上記入力軸１ａの先端部（図１〜２の右端部）で上記中空回転軸３２ａから突出した部分と上記入力側ディスク２ｂとの間に第一のキャリア６５を、掛け渡す様に設けて、この入力側ディスク２ｂと上記入力軸１ａとが、互いに同期して回転する様にしている。そして、上記第一のキャリア６５に設けた、各遊星軸６６ａ〜６６ｃに、それぞれ遊星歯車６７ａ〜６７ｃを回転自在に支持して、それぞれがダブルピニオン型である前記第一、第二の遊星歯車式変速機４２、４３を構成している。更に、上記第一のキャリア６５の片半部（図１〜２の右半部）周囲に第一のリング歯車６８を、回転自在に支持している。上記各遊星歯車６７ａ〜６７ｃのうち、上記トロイダル型無段変速機２５ａ寄り（図１〜２の左寄り）で上記第一のキャリア６５の径方向に関して内側に設けた遊星歯車６７ａは、前記第一の太陽歯車６４に噛合している。又、上記トロイダル型無段変速機２５ａから遠い側（図１〜２の右側）で上記第一のキャリア６５の径方向に関して内側に設けた遊星歯車６７ｂは、前記伝達軸４５の基端部（図１の左端部）に固設した第二の太陽歯車６９に噛合している。又、上記第一のキャリア６５の径方向に関して外側に設けた、残りの遊星歯車６７ｃは、上記内側に設けた遊星歯車６７ａ、６７ｂよりも軸方向寸法を大きくして、これら両遊星歯車６７ａ、６７ｂに噛合させている。
【００３７】
一方、前記第三の遊星歯車式変速機４４を構成する為の第二のキャリア７０を、前記出力軸３８ａの基端部（図１〜２の左端部）に結合固定している。そして、この第二のキャリア７０と上記第一のリング歯車６８とを、前記低速用クラッチ６２を介して結合している。又、上記伝達軸４５の先端寄り（図１〜２の右端寄り）部分に第三の太陽歯車７１を固設している。又、この第三の太陽歯車７１の周囲に、第二のリング歯車７２を配置し、この第二のリング歯車７２と前記ケーシング１１等の固定の部分との間に、前記高速用クラッチ６３を設けている。更に、上記第二のリング歯車７２と上記第三の太陽歯車７１との間に配置した復数組の遊星歯車７３ａ、７３ｂを、上記第二のキャリア７０に回転自在に支持している。これら各遊星歯車７３ａ、７３ｂは、互いに噛合すると共に、上記第二のキャリア７０の径方向に関して内側に設けた遊星歯車７３ａを上記第三の太陽歯車７１に、同じく外側に設けた遊星歯車７３ｂを上記第二のリング歯車７２に、それぞれ噛合している。
【００３８】
上述の様に構成する無段変速装置の場合、入力軸１ａから１対の入力側ディスク２ａ、２ｂ、各パワーローラ２０、２０を介して一体型の出力側ディスク１７ｂに伝わった動力は、前記中空回転軸３２ａを通じて取り出される。そして、前記低速用クラッチ６２を接続し、前記高速用クラッチ６３の接続を断った、低速モードの状態では、前記トロイダル型無段変速機２５ａの変速比を変える事により、上記入力軸１ａの回転速度を一定にしたまま、前記出力軸３８ａの回転速度を、停止状態を挟んで正転、逆転に変換自在となる。即ち、この低速モード状態では、上記入力軸１ａと共に正方向に回転する第一のキャリア６５と、上記中空回転軸３２ａと共に逆方向に回転する前記第一の太陽歯車６４との差動成分が、前記第一のリング歯車６８から、前記低速用クラッチ６２、前記第二のキャリア７０を介して、上記出力軸３８ａに伝達される。この状態では、上記トロイダル型無段変速機２５ａの変速比を所定値にする事で上記出力軸３８ａを停止させられる他、このトロイダル型無段変速機２５ａの変速比を上記所定値から増速側に変化させる事により上記出力軸３８ａを、車両を後退させる方向に回転させられる。これに対して、上記トロイダル型無段変速機２５ａの変速比を上記所定値から減速側に変化させる事により上記出力軸３８ａを、車両を前進させる方向に回転させられる。
【００３９】
更に、上記低速用クラッチ６２の接続を断ち、上記高速用クラッチ６３を接続した、高速モードの状態では、上記出力軸３８ａを、車両を前進させる方向に回転させる。即ち、この高速モード状態では、上記入力軸１ａと共に正方向に回転する第一のキャリア６５と、上記中空回転軸３２ａと共にこの第一のキャリア６５と逆方向に回転する前記第一の太陽歯車６４との差動成分に応じて回転する、前記第一の遊星歯車式変速機４２の遊星歯車６７ａの回転が、別の遊星歯車６７ｃを介して、前記第二の遊星歯車式変速機４３の遊星歯車６７ｂに伝わり、前記第二の太陽歯車６９を介して、前記伝達軸４５を回転させる。そして、この伝達軸４５の先端部に設けた第三の太陽歯車７１と、この第三の太陽歯車７１と共に前記第三の遊星歯車式変速機４４を構成する第二のリング歯車７２及び遊星歯車７３ａ、７３ｂとの噛合に基づき、前記第二のキャリア７０及びこの第二のキャリア７０に結合した上記出力軸３８ａを、前進方向に回転させる。この状態では、上記トロイダル型無段変速機２５ａの変速比を増速側に変化させる程、上記出力軸３８ａの回転速度を速くできる。
【００４０】
上述の様に構成し作用する無段変速装置の場合、上記入力軸１ａと上記出力軸３８ａとの間の伝達効率は、これら両軸１ａ、３８ａ部分の動力を測定する事で求められる。但し、前記トロイダル型無段変速機２５ａ、及び、第一〜第三の遊星歯車式変速機４２〜４４を組み合わせた遊星歯車式変速機２６ａの伝達効率に関しては、そのままでは求める事は難しい。そこで本発明の場合には、図３〜５に示す様に、上記遊星歯車式変速機２６ａをそのままにして、上記トロイダル型無段変速機２５ａを歯車伝達機構７４に置き換えた状態で、上記入力軸１ａ（と置き換えた入力軸１ｂ）と上記出力軸３８ａとの間の伝達効率を測定する。
【００４１】
上記歯車伝達機構７４は、入力軸１ｂと、この入力軸１ｂと平行に配置されたカウンタ軸７５と、この入力軸１ｂの中間部周囲にこの入力軸１ｂと同心に配置された中空回転軸３２ｂとを備える。又、このうちの入力軸１ｂの中間部基端寄り部分に入力側伝達歯車７６を、上記中空回転軸３２ｂ基半部に出力側伝達歯車７７を、それぞれスプライン係合させている。又、上記カウンタ軸７５の両端部に、第一、第二の中間伝達歯車７８、７９を、固設若しくはスプライン係合させている。そして、このうちの第一の中間伝達歯車７８と上記入力側伝達歯車７６とを直接噛合させると共に、上記第二の中間伝達歯車７９と上記出力側伝達歯車７７とを、アイドル歯車８０を介して噛合させている。尚、上記入力軸１ｂは、基端部に設けた深溝型の玉軸受８１と、先端部外周面と伝達軸４５の基端面に形成した円形凹部の内周面との間に設けたラジアルニードル軸受８２とにより、その両端部を回転自在に支持されている。又、上記カウンタ軸７５及び上記出力側伝達歯車７７（を外嵌固定した中空回転軸３２ｂ）は、それぞれがアンギュラ型である１対ずつの玉軸受８３ａ、８３ｂによりそれぞれの両端部を、回転自在に支持されている。更に、上記アイドル歯車８０を、それぞれがアンギュラ型である、図示しない１対の玉軸受により、回転自在に支持している。
【００４２】
この様な歯車伝達機構７４により、上記入力軸１ｂの回転に伴って上記中空回転軸３２ｂの先端部に設けた第一の太陽歯車６４ａを、上記各伝達歯車７６〜７９の歯数に応じた回転速度で、上記入力軸１ｂと反対方向に駆動自在とする。図３〜４に示した構造は、上記第一の太陽歯車６４ａを上記入力軸１ｂよりも高速で回転させるもので、前記トロイダル型無段変速機２５ａ（図１〜２）を最大増速状態とした場合に対応する。これに対して、図５に示した構造は、上記第一の太陽歯車６４ａを上記入力軸１ｂよりも低速で回転させるもので、前記トロイダル型無段変速機２５ａを最大減速状態とした場合に対応する。尚、上記出力側伝達歯車７７の歯数と上記第二の中間伝達歯車７９の歯数とは、互いに等しい。又、図３〜４に示した構造と図５に示した構造とは、入力側伝達歯車７６と第一の中間伝達歯車７８とを入れ替える事で実現する。又、図示はしないが、上記第一の太陽歯車６４ａを上記入力軸１ｂと同速で回転させる為に、互いに歯数が等しい入力側伝達歯車と第一の中間伝達歯車との組み合わせも用意する。
【００４３】
何れの場合でも、上述の様に上記入力軸１ｂと上記第一の太陽歯車６４ａとの間に、上記トロイダル型無段変速機２５ａに代えて前記歯車伝達機構７４を組み付けたならば、上記入力軸１ｂを回転駆動させて、この入力軸１ｂと出力軸３８ａとの間の伝達効率を測定する。そして、この測定値と、別途測定した上記歯車伝達機構７４の伝達効率の測定値とから、前記第一〜第三の遊星歯車式変速機４２〜４４を組み合わせて成る、遊星歯車式変速機２６ａの伝達効率を求める。更に、上記トロイダル型無段変速機２５ａの伝達効率を求めるには、このトロイダル型無段変速機２５ａと上記遊星歯車式変速機２６ａとを組み合わせて、前述の図１、２に示した様な無段変速装置を構成した状態で、前記入力軸１ａと上記出力軸３８ａとの間の伝達効率を測定する。そして、この測定結果と上述の方法により求めた上記遊星歯車式変速機２６ａの伝達効率とから、上記トロイダル型無段変速機２５ａの伝達効率を求める。即ち、上記入力軸１ａと上記出力軸３８ａとの間の伝達効率は、上記遊星歯車式変速機２６ａの伝達効率と上記トロイダル型無段変速機２５ａの伝達効率との積であるから、これら３種類の伝達効率のうちの２種が求められれば、残り１種の伝達効率を求められる。
【００４４】
上述の様に構成する本発明の無段変速装置の伝達効率を測定する方法によれば、上記トロイダル型無段変速機２５ａの構成部材と、上記遊星歯車式変速機２６ａの構成部材とが、互いに一部重複している場合でも、これら両変速機の伝達効率を正確に求める事ができる。尚、上記歯車伝達機構７４の伝達効率を測定するのは、この歯車伝達機構７４を、ケーシング１１内で上記トロイダル型無段変速機２５ａと組み合わせる前でも後でも良い。組み合わせ後に上記歯車伝達機構７４の伝達効率を測定する場合には、上記ケーシング１１内に、前記出力側伝達歯車７７の駆動力を測定する機構を組み付ける事が考えられる。又、前記トーションダンパ６１の回転支持部等、上記トロイダル型無段変速機２５ａ及び上記第一〜第三の遊星歯車式変速機４２〜４４以外の部分に設けた回転支持部の損失は、別途測定しておく。
【００４５】
因に、図１〜２に示した様な無段変速装置に於いて、前記低速用クラッチ６２を接続し、前記高速用クラッチ６３の接続を断った、低速モードの状態での伝達効率ηＬ  は、次の（１）式により求められる。
【数１】
2004257987.tif 000003
これに対して、上記低速用クラッチ６２の接続を断ち、上記高速用クラッチ６３を接続した、高速モードの状態での伝達効率ηＨ  は、次の（２）式により求められる。
【数２】
2004257987.tif 000004
【００４６】
尚、これら（１）（２）式中の符号の意味は、下記の通りである。
ρ１    ：  第一の遊星歯車式変速機４２の変速比（リング歯車の歯数／太陽歯車の歯数）
ρ２    ：  第二の遊星歯車式変速機４３の変速比
ρ３    ：  第三の遊星歯車式変速機４４の変速比
ｉＶ    ：  トロイダル型無段変速機２５ａの変速比
η０    ：  トロイダル型無段変速機２５ａと第一の遊星歯車式変速機４２との間の伝達効率
η１    ：  第一の遊星歯車式変速機４２の伝達効率
η３    ：  第三の遊星歯車式変速機４４の伝達効率
η１２  ：  第一、第二の遊星歯車式変速機４２、４３を合わせた部分の伝達効率
ηＶ    ：  トロイダル型無段変速機２５ａの伝達効率
【００４７】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、無段変速装置を構成するトロイダル型無段変速機と遊星歯車機構とが、互いに構成部材の一部を共有して構成されている場合でも、これらトロイダル型無段変速機の伝達効率と遊星歯車機構の伝達効率とを、互いに独立して、且つ、正確に求められる。この為、上記無段変速装置の効率を向上させる設計を行なう為に、信頼性の高いデータを得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の伝達効率を測定する方法の対象となる無段変速装置の１例を示す断面図。
【図２】同じく略断面図。
【図３】トロイダル型無段変速機を増速状態として伝達効率を測定する状態を示す断面図。
【図４】同じく略断面図。
【図５】トロイダル型無段変速機を減速状態として伝達効率を測定する状態を示す略断面図。
【図６】従来から知られているトロイダル型無段変速機の１例を、最大減速時の状態で示す側面図。
【図７】従来から知られている無段変速装置の１例を示す略断面図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ  入力軸
２、２ａ、２ｂ  入力側ディスク
３    入力側面
４    ボールスプライン
５    転がり軸受
６、６ａ  押圧装置
７    カム板
８    駆動軸
９    ローディングナット
１０    皿板ばね
１１、１１ａ  ケーシング
１２    隔壁部
１３    通孔
１４    出力筒
１５    転がり軸受
１６    出力歯車
１７、１７ａ、１７ｂ  出力側ディスク
１８    出力側面
１９    ニードル軸受
２０    パワーローラ
２１    周面
２２    トラニオン
２３    支持軸
２４    支持板
２５、２５ａ  トロイダル型無段変速機
２６、２６ａ  遊星歯車式変速機
２７    キャリア
２８ａ、２８ｂ  遊星歯車
２９    第一の伝達軸
３０ａ、３０ｂ  太陽歯車
３１    第二の伝達軸
３２、３２ａ、３２ｂ  中空回転軸
３３    太陽歯車
３４    遊星歯車
３５    リング歯車
３６    第二のキャリア
３７ａ、３７ｂ  遊星歯車
３８、３８ａ  出力軸
３９    第二のリング歯車
４０    低速用クラッチ
４１    高速用クラッチ
４２    第一の遊星歯車式変速機
４３    第二の遊星歯車式変速機
４４    第三の遊星歯車式変速機
４５    伝達軸
４６    スラストアンギュラ玉軸受
４７    アクチュエータボディー
４８    支柱
４９ａ、４９ｂ  支持ポスト部
５０    支持環部
５１    ボルト
５２    凹部
５３    連結板
５４    ボルト
５５    凹部
５６ａ、５６ｂ  支持孔
５７    天板部
５８ａ、５８ｂ  位置決め凹部
５９    位置決めスリーブ
６０    駆動軸
６１    トーションダンパ
６２    低速用クラッチ
６３    高速用クラッチ
６４、６４ａ  第一の太陽歯車
６５    第一のキャリア
６６ａ、６６ｂ、６６ｃ  遊星軸
６７ａ、６７ｂ、６７ｃ  遊星歯車
６８    第一のリング歯車
６９    第二の太陽歯車
７０    第二のキャリア
７１    第三の太陽歯車
７２    第二のリング歯車
７３ａ、７３ｂ  遊星歯車
７４    歯車伝達機構
７５    カウンタ軸
７６    入力側伝達歯車
７７    出力側伝達歯車
７８    第一の中間伝達歯車
７９    第二の中間伝達歯車
８０    アイドル歯車
８１    玉軸受
８２    ラジアルニードル軸受
８３ａ、８３ｂ  玉軸受
【図１】
2004257987.tif 000005
【図２】
2004257987.tif 000006
【図３】
2004257987.tif 000007
【図４】
2004257987.tif 000008
【図５】
2004257987.tif 000009
【図６】
2004257987.tif 000010
【図７】
2004257987.tif 000011