(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に回転自在に支持された入力側ディスクと、その内側面をこの入力側ディスクの内側面に対向させた状態でこの入力側ディスクと同心に配置され、この入力側ディスクに対する相対回転を自在とされた出力側ディスクと、これら入力側ディスクと出力側ディスクとの間に設けられ、これら両ディスクの中心軸に対し捩れの位置にあり、それぞれが支持部材に支持された１対ずつの枢軸を中心として揺動する、１対の入力側ディスク及び出力側ディスク毎に複数個ずつのトラニオンと、これら各トラニオンの内側面から突出した、これら各トラニオン毎に１本ずつの変位軸と、これら各トラニオンの内側面でこれら各変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で、上記入力側ディスクと出力側ディスクとの内側面同士の間に挟持された、上記各トラニオン毎に１個ずつのパワーローラとを備えたトロイダル型無段変速機に於いて、これら各トラニオンの軸方向両端に位置する肩部の周縁部の、枢軸を中心とする円周方向に関する中央部にギヤ歯を、上記各トラニオン毎に直接形成し、円周方向に隣り合うトラニオン同士の間でこのギヤ歯同士を互いに噛合させる事により、上記各枢軸を中心とするこれら各トラニオンの傾斜角度を互いに同期させると共に、上記肩部の周縁部の、上記枢軸を中心とする円周方向に関する両端部に、上記各トラニオンが枢軸を中心として極限にまで揺動変位した場合に互いに衝合する平坦面を、これら各トラニオン毎に、上記ギヤ歯のピッチ円弧に関する接線方向に直接形成する事により、上記各枢軸を中心とする上記各トラニオンの傾斜角度を制限する事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
ギヤ歯及び平坦面が、支持部材による枢軸の揺動支持部よりも、パワーローラ寄り部分に設けられている、請求項１に記載した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】
この発明に係るトロイダル型無段変速機は、例えば自動車の自動変速機用の変速ユニットとして、或は各種産業機械用の変速機として、それぞれ利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用自動変速機として、図４〜５に略示する様なトロイダル型無段変速機が特許公報等の多くの文献に記載されて広く知られており、又、一部で実施されている。このトロイダル型無段変速機は、入力軸１と同心に入力側ディスク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５（後述する図７参照）の内側には、上記入力軸１並びに出力軸３に対し捻れの位置にある枢軸６、６を中心として揺動するトラニオン７、７を設けている。
【０００３】
これら各トラニオン７、７は、両端部外側面に上記枢軸６、６を、各トラニオン７、７毎に互いに同心に、各トラニオン７、７毎に１対ずつ設けている。これら各枢軸６、６の中心軸は、上記各ディスク２、４の中心軸と交差する事はないが、これら各ディスク２、４の中心軸の方向に対し直角若しくはほぼ直角方向である、捩れの位置に存在する。又、上記各トラニオン７、７の中心部には変位軸８、８の基半部を支持し、上記枢軸６、６を中心として各トラニオン７、７を揺動させる事により、上記各変位軸８、８の傾斜角度の調節を自在としている。各トラニオン７、７に支持された変位軸８、８の先半部周囲には、それぞれパワーローラ９、９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９、９を、上記入力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａ同士の間に挟持している。
【０００４】
上記入力側、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、上記枢軸６を中心とする円弧若しくはこの様な円弧に近い曲線を各ディスク２、４の中心軸回りに回転させて得られる、断面円弧状の凹面をなしている。そして、球状凸面に形成された各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａを、上記内側面２ａ、４ａに転がり接触させている。又、上記入力軸１と入力側ディスク２との間には、ローディングカム装置１０を設け、このローディングカム装置１０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つつ、回転駆動自在としている。
【０００５】
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には、入力軸１の回転に伴って上記ローディングカム装置１０が上記入力側ディスク２を、上記複数のパワーローラ９、９に押圧しつつ回転させる。この結果、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９、９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。
【０００６】
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、枢軸６、６を中心として前記各トラニオン７、７を揺動させ、上記各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａが図４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、前記各変位軸８、８を傾斜させる。反対に、増速を行なう場合には、上記各トラニオン７、７を揺動させ、上記各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａが図５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８、８を傾斜させる。これら各変位軸８、８の傾斜角度を図４と図５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。
【０００７】
更に、図６〜８は、やはり特許公報等の多くの文献に記載されて広く知られている、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。入力側ディスク２と出力側ディスク４とは円管状の入力軸１１の周囲に、それぞれ回転自在に支持している。又、この入力軸１１の端部と上記入力側ディスク２との間に、ローディングカム装置１０を設けている。一方、上記出力側ディスク４には、出力歯車１２を結合し、これら出力側ディスク４と出力歯車１２とが同期して回転する様にしている。
【０００８】
１対のトラニオン７、７の両端部に互いに同心に設けた枢軸６、６は、支持部材である１対の支持板１３、１３に、揺動並びに軸方向（図６の表裏方向、図７の上下方向）の変位自在に支持している。そして、上記各トラニオン７、７の中間部に、変位軸８、８の基半部を支持している。これら各変位軸８、８は、基半部と先半部とを互いに偏心させている。そして、このうちの基半部を上記各トラニオン７、７の中間部に回転自在に支持し、それぞれの先半部にパワーローラ９、９を、ラジアルニードル軸受を介して、回転自在に支持している。
【０００９】
尚、上記１対の変位軸８、８は、上記入力軸１１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８、８の基半部と先半部とが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７で左右逆方向）としている。又、偏心方向は、上記入力軸１１の配設方向に対して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９、９は、上記入力軸１１の配設方向に関して若干の変位自在に支持される。
【００１０】
又、上記各パワーローラ９、９の外側面と上記各トラニオン７、７の中間部内側面との間には、これら各パワーローラ９、９の外側面の側から順に、スラスト玉軸受１４、１４とスラストニードル軸受１５、１５とを設けている。このうちのスラスト玉軸受１４、１４は、上記各パワーローラ９、９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９、９の回転を許容する。又、上記各スラストニードル軸受１５、１５は、上記各パワーローラ９、９から上記各スラスト玉軸受１４、１４を構成する外輪１６、１６に加わるスラスト荷重を支承しつつ、上記各変位軸８、８の先半部及び上記外輪１６、１６が、これら各変位軸８、８の基半部を中心として揺動する事を許容する。更に、上記各トラニオン７、７は、油圧式のアクチュエータ１７、１７により、前記各枢軸６、６の軸方向の変位自在としている。
【００１１】
又、上記各トラニオン７、７の長さ方向両端部のうちで一端部（図７の下端部）同士の間には同期ケーブル１８を、襷掛けで掛け渡している。この構成により、前記各枢軸６、６を中心とする上記各トラニオン７、７の傾斜角度を機械的に同期させる様にしている。更に、上記各トラニオン７、７の長さ方向両端部のうちで他端部（図７の上端部）同士の間にストッパプレート１９を設けている。即ち、前記支持板１３を支持する為にケーシング５の内面に固定した支持ポスト２０の先端部に設けた、トラクションオイル噴出用のノズル２１の周囲に上記ストッパプレート１９を、若干の変位自在に支持している。そして、上記各トラニオン７、７の長さ方向両端部に存在する肩部２２、２２のうちで他端部に存在する肩部２２の一部に、上記ストッパプレート１９の衝合縁２３、２３と当接する平坦面を設けている。この構成により、上記各トラニオン７、７が、上記各枢軸６、６を中心として過大に傾斜する事を防止している。
【００１２】
上述の様に構成されるトロイダル型無段変速機の場合、入力軸１１の回転はローディングカム装置１０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９、９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１２より取り出される。
【００１３】
入力軸１１と出力歯車１２との間の回転速度比を変える場合には、上記各アクチュエータ１７、１７により上記１対のトラニオン７、７を、それぞれ逆方向に、例えば、図７の右側のパワーローラ９を同図の上側に、同図の左側のパワーローラ９を同図の下側に、それぞれ変位させる。この結果、これら各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａ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７、７が、支持板１３、１３に枢支された枢軸６、６を中心として、互いに逆方向に揺動する。この結果、前述の図４〜５に示した様に、上記各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａと上記各内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、上記入力軸１１と出力歯車１２との間の回転速度比が変化する。
【００１４】
上記各トラニオン７、７の傾斜角度を一致させるのは、本来は油圧回路を制御する事で、上記各アクチュエータ１７、１７のストロークを一致させる事により行なう。但し、上記油圧回路の故障等により、上記各アクチュエータ１７、１７のストロークがずれた場合でも、前記同期ケーブル１８が上記各トラニオン７、７の傾斜角度を一致させて、上記各面２ａ、４ａ、９ａ同士の当接部で著しい滑りが発生する事を防止する。更に、上記油圧回路の故障等により、上記各トラニオン７、７が過大に傾斜する傾向になった場合には、これら各トラニオン７、７の肩部２２に形成した平坦面が、前記ストッパプレート１９の衝合縁２３、２３と当接する。そして、上記各トラニオン７、７が過大に（上記各周面９ａ、９ａが上記内側面２ａ、４ａから外れる程）傾斜する事を防止する。
【００１５】
又、トロイダル型無段変速機による動力伝達時には、構成各部の弾性変形に基づいて、上記各パワーローラ９、９が上記入力軸１１の軸方向に変位する。そして、これら各パワーローラ９、９を支持した前記各変位軸８、８が、それぞれの基半部を中心として僅かに回動する。この回動の結果、上記各スラスト玉軸受１４、１４の外輪１６、１６の外側面と上記各トラニオン７、７の内側面とが相対変位する。これら外側面と内側面との間には、前記各スラストニードル軸受１５、１５が存在する為、この相対変位に要する力は小さい。
【００１６】
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、前記入力軸１１と出力歯車１２との間での動力伝達を２個のパワーローラ９、９により行なっている。従って、これら各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａと入力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａとの間で伝達される単位面積当たりの力が大きくなり、伝達可能な動力の限界が比較的低い。この様な事情に鑑みて、トロイダル型無段変速機により伝達可能な動力を大きくすべく、パワーローラ９、９の数を増やす事も、従来から考えられている。
【００１７】
この様な目的でパワーローラ９、９の数を増やす為の構造の１例として従来から、１組の入力側ディスク２と出力側ディスク４との間に３個のパワーローラ９、９を配置し、この３個のパワーローラ９、９によって動力の伝達を行なう事が、やはり特許公報等の多くの文献に記載されて、従来から知られている。図９は、この様な目的で、１組の入力側ディスク２と出力側ディスク４との間に３個のパワーローラ９、９を配置した構造の１例を示している。この従来構造の場合には、固定のフレーム２４の円周方向等間隔の３個所位置に、それぞれが１２０度に折れ曲がった支持片２５、２５の中間部を枢支している。そして、隣り合う支持片２５、２５同士の間にそれぞれトラニオン７、７を、揺動並びに軸方向の変位自在に支持している。
【００１８】
これら各トラニオン７、７は、それぞれ油圧式のアクチュエータ１７、１７により、それぞれの両端部に互いに同心に設けた枢軸の軸方向に変位自在としている。上記各アクチュエータ１７、１７を構成する各油圧シリンダ２６、２６は、制御弁２７を介して、油圧源であるポンプ２８の吐出口に通じている。この制御弁２７は、それぞれが軸方向（図９の左右方向）に変位自在なスリーブ２９とスプール３０とを備える。尚、上記各アクチュエータ１７、１７はそれぞれ、圧油の給排方向を切り換える事により、軸方向に関して何れの方向にも軸力を発生させる、複動型のものを使用している。
【００１９】
それぞれが上記各トラニオン７、７に、変位軸８、８により枢支されたパワーローラ９、９の傾斜角度を変える場合には、制御モータ３１により上記スリーブ２９を軸方向（図９の左右方向）に変位させる。この結果、上記ポンプ２８から吐出された圧油が、油圧配管を通じて上記各油圧シリンダ２６、２６に送り込まれる。そして、これら各油圧シリンダ２６、２６に嵌装された、上記各トラニオン７、７を枢軸の軸方向に変位させる為の駆動ピストン３２、３２が、入力側ディスク２及び出力側ディスク４（図４〜６参照）の回転方向に関して同方向に変位する。この変位に伴って上記各トラニオン７、７が枢軸の軸方向に変位し、更にこの枢軸を中心として揺動変位するのは、前述の図６〜７に示した構造の場合と同様である。又、上記各駆動ピストン３２、３２の変位に伴って上記各油圧シリンダ２６、２６から押し出された作動油は、やはり上記制御弁２７を含む油圧配管（一部図示せず）を通じて、油溜３３に戻される。
【００２０】
一方、上記圧油の送り込みに伴う駆動ピストン３２並びにこの駆動ピストン３２に結合したトラニオン７の変位は、プリセスカム３４、リンク腕３５を介して上記スプール３０に伝達され、このスプール３０を軸方向に変位させる。この結果、上記駆動ピストン３２が所定量変位した状態で、上記制御弁２７の流路が閉じられ、上記各油圧シリンダ２６、２６への圧油の給排が停止される。従って、上記各トラニオン７、７の軸方向に関する変位量は、上記制御モータ３１によるスリーブ２９の変位量に応じただけのものとなる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
上述の図９に示した様な、１組の入力側ディスク２と出力側ディスク４との間に３個のパワーローラ９、９を配置する構造に関しても、各トラニオン７、７の傾斜角度を機械的に同期させたり、これら各トラニオン７、７の傾斜角度が過大になる事を防止する為の機構を組み込む事が、油圧回路等の故障がより重大な故障に結び付く事を防止する為には必要である。但し、上記図９に示した様な構造に前述の図６〜８に示した様な、同期ケーブル１８による傾斜同期機構や、ストッパプレート１９による傾斜角度制限機構を組み込む事は適切ではない。
【００２２】
先ず、同期ケーブル１８による傾斜同期機構に関しては、この同期ケーブル１８を支持片２５、２５等と擦れ合わせたりする事なく配設する事が難しい。そして、擦れ合った場合には、上記各トラニオン７、７が傾斜する事に対する抵抗が大きくなり、トロイダル型無段変速機の変速動作を円滑に行なえなくなる。
又、傾斜角度制限機構に関しては、上記各支持片２５、２５と上記各トラニオン７、７との間に上記ストッパプレート１９を設置するスペースがない為、実現が難しい。
【００２３】
これに対して、特開平９−２８７６４６号公報、特開２０００−９１９９号公報には、各トラニオンの傾斜角度を歯車伝達機構により同期させる構造が記載されている。但し、これら各公報に記載された構造の場合には、トラニオンとは別体のギヤをトラニオンに固定したり、トラニオンに固設したギヤ同士の間にラックを設けている為、組立作業や同期の為の調節作業が面倒で、組立コストが嵩む事が避けられない。
又、特開平９−２９１９９６号公報には、トラニオンの両端部を支持する為の支持板にストッパとして機能する凸部を設けて、このトラニオンが過大に傾斜する事を防止する構造が記載されている。但し、この様な構造の場合、図９に示す様に、１組の入力側ディスク２と出力側ディスク４との間に３個のパワーローラ９、９を配置する構造の場合には、必ずしも設置空間を確保できず、実施できない可能性がある。
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発明したものである。
【００２４】
【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、前述した従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様に、入力側ディスクと、出力側ディスクと、トラニオンと、変位軸と、パワーローラとを備える。
このうちの入力側ディスクは、ケーシング内に回転自在に支持されている。
又、上記出力側ディスクは、その内側面をこの入力側ディスクの内側面に対向させた状態でこの入力側ディスクと同心に配置され、この入力側ディスクに対する相対回転を自在とされている。
又、上記トラニオンは、これら入力側ディスクと出力側ディスクとの間に設けられ、これら両ディスクの中心軸に対し捩れの位置にあり、それぞれが支持部材に支持された１対ずつの枢軸を中心として揺動するもので、１対の入力側ディスク及び出力側ディスク毎に複数個ずつ設けられている。
又、上記変位軸は、上記各トラニオンの内側面から突出したもので、これら各トラニオン毎に１本ずつ設けられている。
又、上記パワーローラは、上記各トラニオンの内側面でこれら各変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で、上記入力側ディスクと出力側ディスクとの内側面同士の間に挟持されたもので、上記各トラニオン毎に１個ずつ設けられている。
【００２５】
特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、上記各トラニオンの軸方向両端に位置する肩部の周縁部の、枢軸を中心とする円周方向に関する中央部に、これら各トラニオンが枢軸を中心として揺動変位する際に噛合し続けるギヤ歯を、これら各トラニオン毎に直接形成する。そして、円周方向に隣り合うトラニオン同士の間でこのギヤ歯同士を互いに噛合させる事により、上記各枢軸を中心とする上記各トラニオンの傾斜角度を互いに同期させる。これと共に、上記肩部の周縁部の、枢軸を中心とする円周方向に関する両端部に、上記各トラニオンが枢軸を中心として極限にまで揺動変位した場合に互いに衝合する平坦面を、これら各トラニオン毎に、上記ギヤ歯のピッチ円弧に関する接線方向に直接形成する。そして、上記各枢軸を中心とする上記各トラニオンの傾斜角度を制限する。
【００２６】
【作用】
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、入力側、出力側ディスクの円周方向に関して隣り合うトラニオンの端部同士を互いに直接係合させる事により、各枢軸を中心とするこれら各トラニオンの傾斜角度に関する規制を行なえる。従って、限られた設置空間に、これら各トラニオンの傾斜角度に関する規制を行なう為の機構を容易に組み付けられて、トロイダル型無段変速機が大型化したり重量が増大する事もない。又、これら各トラニオンと別体のギヤやラック等を設ける必要もない為、組み付け作業も容易になる。更には、別体の部品を組み立てる場合の様に、ねじ等の緩みに伴い機能不良を生じる事もなく、長期間に亙って安定した性能を発揮できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、請求項１〜２の総てに対応する、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例の構造は、入力側ディスク２と出力側ディスク４とを２個ずつ、動力の伝達方向に関して互いに並列に設けた、所謂ダブルキャビティ型で、各入力側ディスク２と出力側ディスク４との間にパワーローラ９、９を３個ずつ、合計６個設けたトロイダル型無段変速機に本発明を適用した場合に就いて示している。図２には、その片側のキャビティ（入力側ディスク２と出力側ディスク４とパワーローラ９、９とを配置して動力を伝達する部分）のみを示しているが、図２よりも右側部分にも、別のキャビティが存在する。この様なダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機の基本的な構造及び作用に就いては、特許公報等多くの文献に記載されて従来から周知であるから、全体構成の図示並びに説明は省略する。
【００２８】
ケーシング５ａの内面に設けた取付部３６にフレーム２４を、このフレーム２４の外径側端部３個所位置の取付孔３７、３７に挿通したスタッド３８、３８と、これら各スタッド３８、３８に螺合したナット３９とにより結合固定している。図示の例では、これら各スタッド３８、３８及びナット３９により、上記取付部３６とフレーム２４との間に、ギヤハウジング４０を固定している。このギヤハウジング４０の内径側には、１対の出力側ディスク４をその両端部にスプライン係合させた出力スリーブ４１を、１対の転がり軸受４２、４２により回転自在に支持すると共に、この出力スリーブ４１の中間部外周面に設けた出力歯車４３を、上記ギヤハウジング４０の内部に収納している。
【００２９】
又、上記フレーム２４は全体を星形に形成すると共に、その径方向中間部に第二の枢軸４４、４４を、円周方向等間隔に支持している。そして、これら各第二の枢軸４４、４４に、それぞれ支持片２５ａ、２５ａの中間部を枢支している。上記各支持片２５ａ、２５ａは、交差角度が１２０度である、１対の支持板部４５、４５を有する。従って、円周方向に隣り合う支持片２５ａ、２５ａの支持板部４５、４５同士は、互いに平行である。この様な各支持板部４５、４５には、それぞれ円孔４６、４６を形成している。上記各支持片２５ａ、２５ａが中立状態にある場合、円周方向に隣り合う支持片２５ａ、２５ａの支持板部４５、４５に形成した円孔４６、４６同士は互いに同心である。そして、これら各円孔４６、４６内に、各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの両端部に設けた枢軸６、６を、ラジアルニードル軸受４７、４７により支持している。これら各ラジアルニードル軸受４７、４７を構成する外輪４８、４８の外周面は、球状凸面としている。この様な外輪４８、４８は上記各円孔４６、４６内に、がたつきなく、且つ揺動変位自在に内嵌している。
【００３０】
上述の様にしてそれぞれの両端部を上記各支持片２５ａ、２５ａに対し支持された、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの両端部同士は、上記各枢軸６、６を中心とする互いに同期した揺動変位を確保すると共に、これら各枢軸６、６を中心とする過度の揺動変位を阻止する状態で、互いに係合している。この為に図示の例では、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの軸方向（トラニオンの軸方向とは、当該トラニオンの両端部に設けた枢軸６、６の軸方向。本明細書全体で同じ。）両端に位置する肩部２２ａ、２２ａの形状を工夫している。
【００３１】
即ち、本例の場合には、前記入力側ディスク２及び出力側ディスク４の径方向に関して内側に位置する上記各肩部２２ａ、２２ａの周縁部のうちで、上記各枢軸６、６を中心とする円周方向に関する中央部に、ギヤ歯４９、４９を、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃに直接形成している。これら各ギヤ歯４９、４９は、円周方向に隣り合うギヤ歯４９、４９同士を噛合させるべく、図１に示す様に、上記各枢軸６、６を中心とする仮想円筒面に対し傾斜している。又、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃが上記各枢軸６、６を中心として揺動変位する際に噛合し続ける様に、ギヤ歯４９、４９のピッチ円弧の中心を、上記各枢軸６、６を中心軸上に位置させている。
【００３２】
尚、これら各ギヤ歯４９、４９のより厳密な形状に関しては、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの変位に拘らずがたつきなく噛合し続ける様に、設計的に規制する。この様なより厳密な形状に関しては、前述した特開平９−２８７６４６号公報に記載されて従来から知られている他、コンピュータ設計により容易に求める事ができる。又、本発明の本質ではない為、詳しい説明は省略する。何れにしても、円周方向に隣り合う上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃ同士の間で上記各ギヤ歯４９、４９同士を互いに噛合させる事により、上記各枢軸６、６を中心とする上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの傾斜角度を互いに同期させる様に構成している。
【００３３】
本例の場合には、上述の様に上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの傾斜角度を互いに同期させる様に構成すると共に、上記各肩部２２ａ、２２ａ同士の係合に基づき、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃが過度に傾斜する事を防止している。この為に本例の場合には、前記入力側ディスク２及び出力側ディスク４の径方向に関して内側に位置する上記各肩部２２ａ、２２ａの周縁部のうちで上記各枢軸６、６を中心とする円周方向に関する両端部、即ち、上記各ギヤ歯４９、４９の両側部分に、上記各肩部２２ａ、２２ａ毎に１対ずつの平坦面５０、５０を、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃに直接形成している。これら各平坦面５０、５０は、上記各ギヤ歯４９、４９の円周方向両端部でこれら各ギヤ歯４９、４９のピッチ円弧に関する接線方向に形成している。この様な上記各平坦面５０、５０は、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃが上記各枢軸６、６を中心として極限（それ以上揺動すると前記各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａが前記入力側ディスク２の内側面２ａ又は前記出力側ディスク４の内側面４ａから外れる）にまで揺動変位した場合に互いに衝合する。そして、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃが上記各枢軸６、６を中心としてそれ以上揺動変位する事を阻止する。
【００３４】
又、図示の例の場合には、前記各支持板部４５、４５に設けたねじ孔５１、５１にそれぞれスタッド５２、５２を螺着し、これら各スタッド５２、５２の先端面を、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの両端面に当接させている。これら各スタッド５２、５２の先端面は球状凸面としており、互いに対向する位置に設けた１対のスタッド５２、５２同士の間での、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの揺動変位を可能にしている。又、これら各スタッド５２、５２の基端部にはロックナット５３、５３を螺合して、これら各スタッド５２、５２が不用意に緩まない様にしている。尚、この様なスタッド５２、５２は、単一キャビティ内に設けた３個のトラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの、上記入力側、出力側両ディスク２、４の円周方向に関する変位を、上記各支持片２５ａ、２５ａを介して互いに同期させる為に設けている。後述する油圧アクチュエータにより上記変位を十分に同期可能であれば、上記各スタッド５２、５２及びロックナット５３、５３は省略しても良い。
【００３５】
上記３個のトラニオン７ａ、７ｂ、７ｃは、前述の様に、前記各第二の枢軸４４、４４を中心とする前記各支持片２５ａ、２５ａの揺動に基づく上記両ディスク２、４の円周方向に関する若干の変位と、それぞれの両端部に設けた枢軸６、６を中心とする揺動変位を自在に支持している。変速動作を行なわせるべく、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃを、それぞれの両端部に設けた上記各枢軸６、６の軸方向に変位させる為に本例の場合には、次の様なアクチュエータを設けている。
【００３６】
先ず、下部中央に水平方向に設けたトラニオン７ａは、このトラニオン７ａの両端部下方に設けた１対の油圧アクチュエータ５４ａ、５４ｂにより、それぞれリンク腕５５ａ、５５ｂを介して変位駆動自在としている。これら各油圧アクチュエータ５４ａ、５４ｂは、シリンダ５６内への圧油の供給によりロッド５７を押し出すが、このシリンダ５６への圧油の供給を停止した状態でも、外力が働かない限りこのロッド５７がシリンダ５６内に引き込まれない、単動型のものを使用している。この様な上記各油圧アクチュエータ５４ａ、５４ｂは、互いに同心に、且つロッド５７の押し出し方向を互いに逆に、より具体的には、圧油の供給に基づいてロッド５７を、別の油圧アクチュエータ５４ａ（又は５４ｂ）から離れる方向に押し出す様にして、前記ケーシング５ａ内に支持固定している。
【００３７】
又、上記各リンク腕５５ａ、５５ｂは、それぞれの中間部を、中空円管状の第三の枢軸５８により、揺動変位自在に支持している。これら各第三の枢軸５８、５８は、前記各第二の枢軸４４、４４と平行で、内部は、図示しない給油ポンプの吐出口に通じている。トロイダル型無段変速機の運転時に上記各第三の枢軸５８、５８内には、潤滑油（トラクションオイル）が送り込まれる。この様な第三の枢軸５８、５８によりそれぞれの中間部を枢支された、上記各リンク腕５５ａ、５５ｂは、それぞれの基端部（図１の下端部）片側面を上記各油圧アクチュエータ５４ａ、５４ｂを構成するロッド５７の先端面に突き当て、それぞれの先端部（図１の上端部）片側面を、上記トラニオン７ａの両端部に設けた枢軸６、６の端部に係合させている。尚、上記各リンク腕５５ａ、５５ｂの基端部で上記ロッド５７の先端面に突き当たる部分は、部分円筒状の凸曲面として、突き当たり部分の揺動変位が円滑に行なわれる様にしている。
【００３８】
又、図示の例では、上記各リンク腕５５ａ（５５ｂの場合も同様。）の先端部の互いに対向する面に形成した円筒状凸部を、上記トラニオン７ａの両端部に設けた枢軸６、６の中心部に形成した円孔内に緩く挿入すると共に、Ｏリングにより挿入部の油密を保持している。又、上記各枢軸６、６の端面と上記各リンク腕５５ａ、５５ｂの先端部側面との間には、スラストニードル軸受を設けている。このスラストニードル軸受を構成する１対の軌道輪のうち、上記各リンク腕５５ａ、５５ｂ側の軌道輪の片面で、これら各リンク腕５５ａ、５５ｂの先端部側面と当接する面は、球状凸面若しくは円すい状凸面としている。この様な構造により、上記各リンク腕５５ａ、５５ｂとトラニオン７ａとの間で変位の伝達を自在とすると共に、前記各第三の枢軸５８、５８を中心とする上記各リンク腕５５ａ、５５ｂの円滑な揺動変位、並びに、上記各枢軸６、６を中心とする上記トラニオン７ａの円滑な揺動変位を自在としている。
【００３９】
又、前記各第三の枢軸５８、５８の内部と、上記円筒状凸部の内部とを連通させて、図示しない給油ポンプから上記各第三の枢軸５８、５８内に送り込まれた潤滑油を、上記各枢軸６、６の中心部に設けた円孔内に送り込み自在としている。この様にして円孔内に送り込まれた潤滑油は、トロイダル型無段変速機の転がり接触部の潤滑に使用される。即ち、この潤滑油の一部は、上記トラニオン７ａに設けたノズル孔から噴出して、前記入力側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａと、上記トラニオン７ａに支持したパワーローラ９の周面９ａとの転がり接触部を潤滑する。又、上記潤滑油の残部は、上記トラニオン７ａの内部に設けた潤滑油流路を介して、各転がり軸受及び滑り接触部に送り込む様にしている。
【００４０】
一方、上部両側に傾斜方向に設けたトラニオン７ｂ、７ｃは、これら各トラニオン７ｂ、７ｃに関する枢軸６、６の延長上に、複動型の油圧アクチュエータ５９ａ（５９ｂ）を、これら各トラニオン７ｂ、７ｃ毎に１個ずつ設けている。そして、これら各油圧アクチュエータ５９ａ、５９ｂへの圧油の給排により、上記各トラニオン７ｂ、７ｃを、それぞれの両端部に設けた枢軸６、６の軸方向に変位自在としている。
【００４１】
上記各油圧アクチュエータ５９ａ、５９ｂは、シリンダ６０内に油密に嵌装したピストン６１にロッド６２の基端部（図１の下端部）を、軸方向（図１の斜め上下方向）のがたつきを防止した状態で、回転自在に結合している。このうちの回転を自在とする為に図示の例では、上記ピストン６１を１対のスラストニードル軸受によりサンドイッチ状に挟持している。この様な各油圧アクチュエータ５９ａ、５９ｂを構成する上記ロッド６２の先半部（図１の上半部）外周面には雄ねじを形成している。この様なロッド６２の先端部は、前記各トラニオン７ｂ、７ｃの一端面（図１の下端面）に突設した枢軸６、６の中心部に設けたねじ孔に螺合し、更にロックナット６３により固定している。この状態で上記各トラニオン７ｂ、７ｃは、上記各油圧アクチュエータ５９ａ、５９ｂへの圧油の給排により、それぞれの両端部に設けた枢軸６、６の軸方向に変位させられる。
【００４２】
更に、本例の場合には、上記各油圧アクチュエータ５９ａ、５９ｂを構成する上記ロッド６２を円管状としている。そして、このロッド６２の基端部（図１の下端部）に設けた接続部に、可撓性を有する図示しない給油ホースの下流端を接続し、上記ロッド６２内に設けた潤滑油流路６４内に潤滑油を送り込み自在としている。
【００４３】
前述した、それぞれが単動型である１対の油圧アクチュエータ５４ａ、５４ｂへの圧油の給排、並びに、それぞれが複動型である上記各油圧アクチュエータ５９ａ、５９ｂへの圧油の給排は、単一の制御弁２７（図９参照）により互いに同期させて行なう。そして、上記３個のトラニオン７ａ、７ｂ、７ｃを、前記入力側、出力側両ディスク２、４の回転方向に関して、同方向に、同じ長さだけ変位させる。上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの変位は、前述した様に、スタッド５２、５２により機械的にも同期させられる。又、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃを、それぞれに設けた油圧アクチュエータ５４ａ、５４ｂ、５９ａ、５９ｂにより駆動するので、変位の為の力を伝達する事で各部材が弾性変形し、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの変位に差が生じる事はない。従って、これら各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの変位量は、厳密に一致させられる。
【００４４】
これら各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃは、この様にして行なわれる、互いに同期した変位に基づいて、それぞれの両端部に設けた枢軸６、６を中心に揺動する。即ち、この変位に基づいて、前述した様に、各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａと上記両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａとの転がり接触部に接線方向に加わる力の向きが変化する。そして、この変化により上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃは、それぞれの両端部に設けた枢軸６、６を中心に揺動変位する。この様にして行なわれる、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの変位は、何れかの（図１の上部左側の）トラニオン７ｃに結合したロッド６２の中間部基端寄り部分の周囲に固定したプリセスカム３４により取り出される。そして、このプリセスカム３４の変位が、リンク腕３５を介して、上記制御弁２７（図９）のスプール３０に伝達され、この制御弁２７の開閉制御が行なわれる。この部分の制御に関しては、前述の図９に示した従来構造の場合と同じである。
【００４５】
特に、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、上記制御弁２７を含む油圧制御回路及び前記各スタッド５２、５２による円周方向の同期機構が故障する等により、上記各枢軸６、６を中心とする上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの揺動角度に差が生じる傾向になっても、前記各ギヤ歯４９、４９同士の噛合に基づき、この揺動角度を一致させる。更には、この揺動角度が過大になる傾向になっても、前記平坦面５０、５０同士の係合に基づき、この揺動角度が過大になる事を防止する。この様に本例の場合には、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの揺動角度を一致させたり、この揺動角度が過大になるのを防止する事を、隣り合うトラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの端部の肩部２２ａ、２２ａに直接形成した上記各ギヤ歯４９、４９及び平坦面５０、５０同士を互いに直接係合させる事により行なっている。
【００４６】
従って、限られた設置空間に、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの傾斜角度に関する規制を行なう、即ち、これら各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃの揺動角度を一致させたり、この揺動角度が過大になるのを防止する為の機構を容易に組み付ける事ができる。従って、トロイダル型無段変速機が大型化したり重量が増大する事もない。又、前述した特開平９−２８７６４６号公報、特開２０００−９１９９号公報に記載された構造の場合とは異なり、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃと別体のギヤやラック等を設ける必要もない為、組み付け作業も容易になる。更には、別体の部品を組み立てる場合の様に、ねじ等の緩みに伴い機能不良を生じる事もなく、長期間に亙って安定した性能を発揮できる。
【００４７】
又、図示の例の場合には、図１と、従来構造をこの図１と同方向から見た状態で示す図９とを比較すれば明らかな通り、全体を小型に構成できる。即ち、上記各トラニオン７ａ、７ｂ、７ｃを変位させる為の油圧アクチュエータ５４ａ、５４ｂ、５９ａ、５９ｂが、入力側、出力側両ディスク２、４の外周縁から径方向に突出する量を少なくできる。言い換えれば、上記各油圧アクチュエータ５４ａ、５４ｂ、５９ａ、５９ｂを効率良く配置できて、トロイダル型無段変速機を収納するケーシング５ａの外寸をより小さくできる。この結果、トロイダル型無段変速機をより小型・軽量化する事により、このトロイダル型無段変速機を組み込む自動車の設計の自由度を高くする事ができる。
【００４８】
【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、小型且つ軽量で、しかも重大な故障を発生しにくくて高度の信頼性を得られるトロイダル型無段変速機を低コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】トラニオンが中立位置に存在する場合と最も揺動変位した状態とを、隣り合う１対のトラニオンのみを取り出して図１の上方から見た状態で示す図。
【図４】従来から知られている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５】同じく最大増速時の状態で示す側面図。
【図６】従来の具体的構造の１例を示す断面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図。
【図８】ストッパプレートを示す、図７のＣ−Ｃ断面図。
【図９】従来から知られている、伝達可能な動力を大きくする構造の１例を、一部を切断した状態で示す要部正面図。
【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、５ａ  ケーシング
６    枢軸
７、７ａ、７ｂ、７ｃ  トラニオン
８    変位軸
９    パワーローラ
９ａ  周面
１０    ローディングカム装置
１１    入力軸
１２    出力歯車
１３    支持板
１４    スラスト玉軸受
１５    スラストニードル軸受
１６    外輪
１７    アクチュエータ
１８    同期ケーブル
１９    ストッパプレート
２０    支持ポスト
２１    ノズル
２２、２２ａ  肩部
２３    衝合縁
２４    フレーム
２５、２５ａ  支持片
２６    油圧シリンダ
２７    制御弁
２８    ポンプ
２９    スリーブ
３０    スプール
３１    制御モータ
３２    駆動ピストン
３３    油溜
３４    プリセスカム
３５    リンク腕
３６    取付部
３７    取付孔
３８    スタッド
３９    ナット
４０    ギヤハウジング
４１    出力スリーブ
４２    転がり軸受
４３    出力歯車
４４    第二の枢軸
４５    支持板部
４６    円孔
４７    ラジアルニードル軸受
４８    外輪
４９    ギヤ歯
５０    平坦面
５１    ねじ孔
５２    スタッド
５３    ロックナット
５４ａ、５４ｂ  油圧アクチュエータ
５５ａ、５５ｂ  リンク腕
５６    シリンダ
５７    ロッド
５８    第三の枢軸
５９ａ、５９ｂ  油圧アクチュエータ
６０    シリンダ
６１    ピストン
６２    ロッド
６３    ロックナット
６４    潤滑油流路
【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】
0003975752.tif 000008
【図８】
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【図９】
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