JP4774694B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Description

この発明に係るトロイダル型無段変速機は、例えば車両（自動車）用の自動変速装置を構成する変速ユニットとして利用する。

自動車用の変速機としてトロイダル型無段変速機が研究され、一部で実施されているが、乗用車用としては大型で大きなトルクを発生するエンジンを組み込んだ四輪駆動車用の自動変速装置の変速ユニットとして好適な構造が、例えば特許文献１に記載されて従来から知られている。図４〜７は、この特許文献１に記載された、大排気量の四輪駆動車用のトロイダル型無段変速機を示している。このトロイダル型無段変速機１は、第一入力側ディスク２と第一出力側ディスク３との間に３個の第一パワーローラ４、４を、第二入力側ディスク５と第二出力側ディスク６との間に３個の第二パワーローラ７を、それぞれ設けて、合計６個のパワーローラ４、７により、動力の伝達を行なう様に構成している。

上記自動変速装置を構成する為、動力の伝達方向に関して最も前段部には、発進クラッチであるトルクコンバータ８を設け、このトルクコンバータ８の出力部に、上記トロイダル型無段変速機１を構成する入力軸９の前半部９ａを組み込んでいる。図示しない走行用エンジンの回転に伴ってこの前半部９ａは、上記トルクコンバータ８により回転駆動される。そして、この前半部９ａの後端部に上記入力軸９の後半部９ｂを、互いに同心に且つ相対回転自在に支持している。

そして、上記前半部９ａと後半部９ｂとの間に、前進と後退とを切り換える為の前後進切り換えユニット１０を、動力の伝達方向に関して直列に設けている。遊星歯車機構である、この前後進切り換えユニット１０は、それぞれが湿式多板クラッチである前進用クラッチ１１と後退用クラッチ１２とを選択して断接させる事により、前進状態と後退状態とを切り換える。

動力の伝達方向に関して、上述の様な前後進切り換えユニット１０の後側に、上記トロイダル型無段変速機１を設けている。そして、このトロイダル型無段変速機１の入力部、即ち、上記前後進切り換えユニット１０の出力部につながる部分と、出力部、即ち、前輪用駆動軸１３及び後輪用駆動軸１４につながる部分との間の変速比を連続的に変化させる様にしている。このトロイダル型無段変速機１は、上記後半部９ｂの周囲に設けている。即ち、この後半部９ｂの前後両端部近傍に第一、第二両入力側ディスク２、５を、それぞれが断面円弧状の凹面である内側面同士を対向させた状態で、互いに同心に且つ互いに同期した回転自在に支持している。この為に図示の例では、前側（図４の左側）に設けた第一入力側ディスク２を、前記前後進切り換えユニット１０を構成するキャリア１５の基端部にスプライン係合させると共に、前側への移動を阻止している。これに対して、後側（図４の右側）に設けた第二入力側ディスク５は、上記後半部９ｂの後端部に、ボールスプライン１６を介して支持している。そして、油圧式のローディング装置１７により、上記第二入力側ディスク５を上記第一入力側ディスク２に向け、押圧自在としている。

又、前記後半部９ｂの中間部周囲には支持筒１８を、この後半部９ｂと同心に設けている。この支持筒１８は、ステー１９、１９の内径側端部により、その両端部を支持固定している。尚、これら各ステー１９、１９は、後述する支持環２０、２０にそれぞれの外径側端部を支持固定して、やはり後述する第一、第二各揺動フレーム２１、２２を揺動自在に支持する為の、第一、第二各支持フレーム２３、２４を構成する。又、上記支持筒１８の内側に上記後半部９ｂを、この支持筒１８の周囲に前記第一、第二両出力側ディスク３、６を、それぞれ回転及び軸方向の変位自在に支持している。又、これら両出力側ディスク３、６は、間に設けたスラスト軸受により、互いの間に加わるアキシアル荷重を支承しつつ、互いの相対回転を自在としている。

又、上記第一出力側ディスク３の外側面側には前輪用出力歯車２５を固定し、この前輪用出力歯車２５と前記前輪用駆動軸１３とを、前輪用従動歯車２６を介して係合させ、上記第一出力側ディスク３により上記前輪用駆動軸１３を回転駆動自在としている。又、この前輪用駆動軸１３の回転を、前輪用デファレンシャルギヤ２７を介して、図示しない前輪に伝達自在としている。一方、上記第二出力側ディスク６の外側面側には後輪用出力歯車２８を固定し、この後輪用出力歯車２８と前記後輪用駆動軸１４とを、後輪用従動歯車２９を介して係合させ、上記第二出力側ディスク６により上記後輪用駆動軸１４を回転駆動自在としている。又、この後輪用駆動軸１４の回転を、図示しない後輪用デファレンシャルギヤを介して、やはり図示しない後輪に伝達自在としている。

又、前記第一入力側ディスク２の内側面と上記第一出力側ディスク３の内側面との間には前記３個の第一パワーローラ４、４を、前記第二入力側ディスク５の内側面と上記第二出力側ディスク６の内側面との間には前記３個の第二パワーローラ７を、それぞれ挟持している。これら第一、第二各パワーローラ４、７は、それぞれ第一、第二各トラニオン３０、３１の内側面で、この内側面から突出した状態で設けられた各変位軸３２、３２の周囲に回転自在に支持している。これら第一、第二各トラニオン３０、３１は、それぞれの両端部に互いに同心に設けた、上記各ディスク２、５、３、６の中心軸と交差する事はないが、これら各ディスク２、５、３、６の中心軸の方向に対して直角若しくは直角に近い方向となる捻れの位置に存在する、第一、第二各枢軸３３（第二枢軸は図示せず）を中心に揺動する。又、上記第一、第二各トラニオン３０、３１は、それぞれ第一、第二各揺動フレーム２１、２２の両端部に、揺動変位自在に支持している。

そして、上記第一、第二各揺動フレーム２１、２２の中間部を前記第一、第二各支持フレーム２３、２４を構成する前記各支持環２０、２０同士の間に、各ディスク２、５、３、６の中心軸に対し平行若しくは平行に近い方向に設けられた支持軸３４、３４を中心とする揺動変位自在に支持している。上記第一、第二各支持フレーム２３、２４は、互いに平行に配置されたそれぞれ１対ずつの支持環２０、２０を、前記ステー１９を構成する３本の支柱部３５、３５の外径側端部を介して互いに結合して成る。上記各支持軸３４、３４は、上記各支持環２０、２０の円周方向に関して、上記各支柱部３５、３５の中間位置で、上記第一、第二各支持フレーム２３、２４を構成する１対ずつの支持環２０、２０同士の間に掛け渡している。従って、上記第一、第二各揺動フレーム２１、２２は、円周方向に隣り合う支柱部３５、３５同士の間に、揺動自在に支持されている。

更に、上記第一、第二各揺動フレーム２１、２２を、これら各揺動フレーム２１、２２の両端部と上記各支持環２０、２０との間に設けた油圧シリンダ３６ａ、３６ｂにより、揺動変位自在としている。これら各油圧シリンダ３６ａ、３６ｂは、それぞれ上記各支持環２０、２０の一部で上記各揺動フレーム２１、２２の両端部に整合する位置に設けている。一方、上記第一、第二各揺動フレーム２１、２２の両端部で、上記各油圧シリンダ３６ａ、３６ｂに整合する部分にはロッド３７ａ、３７ｂを、上記各支持軸３４、３４と平行に、上記第一、第二各揺動フレーム２１、２２の両端部を貫通する状態で支持固定している。そして、上記各油圧シリンダ３６ａ、３６ｂに嵌装したピストン３８ａ、３８ｂと、上記各ロッド３７ａ、３７ｂとを係合させている。変速時には、上記各揺動フレーム２１、２２毎に２対ずつ（各揺動フレーム毎に４個ずつ、トロイダル型無段変速機１全体として合計２４個）設けた油圧シリンダ３６ａ、３６ｂのうちの、上記各揺動フレーム２１、２２の長さ方向一端側に設けた一方の油圧シリンダ３６ａ（３６ｂ）を伸長させると共に他方の油圧シリンダ３６ｂ（３６ａ）を収縮させて、上記各揺動フレーム２１、２２を所定方向に所定量だけ揺動変位させる。

又、上記各油圧シリンダ３６ａ、３６ｂへの圧油の給排を制御する為の制御弁３９は、前記各支持環２０、２０に支持している。上記各油圧シリンダ３６ａ、３６ｂへの圧油の給排により上記各揺動フレーム２１、２２が揺動変位すると、これら各揺動フレーム２１、２２に支持したトラニオン３０、３１の外側面に設けたカム面４０が、上記制御弁３９に付属のプランジャ４１を介してこの制御弁３９のスプール４２を変位させ、上記制御弁３９の切り換えを行なう。このスプール４２と共にこの制御弁３９を構成するスリーブ４３は、変速時には所望の変速比を実現できる様に、制御モータ４４により、所定位置に変位させておく。この様な制御弁３９及び制御モータ４４は、前記第一入力側ディスク２及び第一出力側ディスク３を含んで構成する第一キャビティ４５側に１個、前記第二入力側ディスク５及び第二出力側ディスク６を含んで構成する第二キャビティ４６側に１個、トロイダル型無段変速機１全体で２個設けている。そして、第一キャビティ４５側の制御モータ４４によりこの第一キャビティ４５側の制御弁３９を、第二キャビティ４６側の制御モータ４４によりこの第二キャビティ４６側の制御弁３９を、マイクロコンピュータを内蔵した図示しない制御器からの指令信号に基づき、互いに同期して（直進状態の場合）、或は互いに独立して（旋回状態の場合）制御する。

この様に構成する為、変速時には、上記各油圧シリンダ３６ａ、３６ｂへの圧油の給排に基づき、上記第一、第二各揺動フレーム２１、２２が、前記各支持軸３４、３４を中心に、所定方向に所定量だけ揺動変位する。この結果、これら各揺動フレーム２１、２２に支持された上記第一、第二各トラニオン３０、３１が、上記各支持軸３４、３４を中心として円弧運動（スイベル運動）をする。そして、この円弧運動に基づく上記第一、第二各トラニオン３０、３１の上記第一、第二枢軸３３の軸方向に関する変位により、前記各パワーローラ４、７の周面と上記各ディスク２、５、３、６の内側面との転がり接触部（トラクション部）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第一、第二各トラニオン３０、３１が、上記第一、第二各揺動フレーム２１、２２に枢支された第一、第二各枢軸３３を中心として、互いに逆方向に揺動し、上記第一、第二各パワーローラ４、７の周面と上記各内側面との当接位置が変化して、第一、第二各入力側ディスク２、５と第一、第二各出力側ディスク３、６との間の回転速度比が変化する。

上述の様に構成する従来のトロイダル型無段変速機１の運転時には、前記入力軸９の後半部９ｂと共に互いに同期して回転する第一、第二両入力側ディスク２、５のうち、第一入力側ディスク２から上記各第一パワーローラ４、４を介して前記第一出力側ディスク３に伝わった動力により、前記前輪用駆動軸１３を回転駆動する。又、第二入力側ディスク５から上記各第二パワーローラ７を介して前記第二出力側ディスク６に伝わった動力により、後輪用駆動軸１４を回転駆動する。

ところで、上述の様なトロイダル型無段変速機の場合、このトロイダル型無段変速機を通過するトルクが急変動する際や変速比が急激に変動する際等に、この変速比が所定の値を行き過ぎてから所定の値に収束していくオーバーシュートを生じる可能性がある。そして、この様なオーバーシュートが、第一、第二各パワーローラ４、７が大きく傾斜している状態（トロイダル型無段変速機の変速比が１から大きく外れた状態）で生じると、これら各パワーローラ４、７が過度に傾斜し、これら各パワーローラ４、７の周面が第一、第二入力側、出力側各ディスク２、５、３、６の端縁に達し易くなる可能性がある。即ち、上記各パワーローラ４、７の周面と上記各ディスク２、５、３、６の内側面との転がり接触部（トラクション部）に形成される接触楕円が、これら各ディスク２、５、３、６の端縁に乗り上げ易くなり、これら各パワーローラ４、７並びに各ディスク２、５、３、６にエッジロードに基づく損傷を生じ易くなる。この様な損傷は、これら各パワーローラ４、７や各ディスク２、５、３、６の耐久性を低下させる等、好ましくない。

例えば、特許文献２に記載されている様に、パワーローラを支持するトラニオンをケーシングに支持した支持板に支持する構造の場合には、この支持板等にこのトラニオンが過度に揺動するのを制限する為の衝合部材を設ける事で、このトラニオン延いてはこのトラニオンに支持した上記パワーローラが過度に傾斜する事を防止できる。但し、前述の図４ 〜７に示した様な、第一、第二各トラニオン３０、３１を第一、第二各揺動フレーム２１、２２の両端部に揺動変位自在に支持した構造の場合には、上記特許文献２に記載された構造の様に各トラニオンを支持板により支持するものではない。又、上述の図４〜７に示した構造の場合は、上述の様な衝合部材を設けるスペースが制限される等、上記特許文献２に記載された構造をそのまま採用する事はできない。
又、上述の様にトロイダル型無段変速機を通過するトルクが急変動する場合に、オーバーシュートに伴って、変速比が所定の値に収束しなくなるハンチングを生じる可能性もある。この様なハンチングは、伝達効率の低下や振動を増大させる他、ドライバビリティ（走行安定性）を低下させる等、好ましくない。

特開２００１−１６５２６２号公報 実開平６−４３４０４号公報

本発明のトロイダル型無段変速機は、上述の様な事情に鑑み、パワーローラが過度に傾斜する事を防止し、優れた耐久性を有する構造を実現すべく発明したものである。

本発明のトロイダル型無段変速機は、入力側ディスク及び出力側ディスクと、複数のトラニオンと、複数のパワーローラとを備える。
このうちの入力側ディスク及び出力側ディスクは、それぞれが断面円弧形の凹面である互いの内側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、且つ互いに独立した回転自在に支持されている。
又、上記各トラニオンは、上記入力側ディスク及び出力側ディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動する。
又、上記各パワーローラは、その周面を球状凸面としたもので、上記各トラニオンに支持された状態で上記入力側ディスク及び出力側ディスク同士の間に挟持されている。
そして、上記各トラニオンの周囲に設けた支持フレームに、支持軸によりそれぞれの中間部を枢支した、上記各トラニオンと同数の揺動フレームを、アクチュエータにより揺動変位自在としている。又、これと共に、上記各トラニオンの両端部に設けた上記各枢軸を、上記各揺動フレームの両端部に揺動自在に支持している。

特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、上記各揺動フレームと上記各トラニオンとの間に、これら各トラニオンが所定以上揺動するのを阻止する為の揺動制限手段を設けている。
この揺動制限手段は、上記各トラニオンの両端部に設けた枢軸の端面とこれら各端面に 対向する各揺動フレームの内面とにそれぞれ設けた凸部と凹部とにより構成する。即ち、 このうちの凸部をこの凹部内に、上記各トラニオンの揺動方向に関する変位を可能に挿入 した状態に組み合わせ、これら各トラニオンの揺動に基づき上記凸部の側面と上記凹部の 内面とを当接させる事により、これら各トラニオンが所定以上揺動するのを阻止する。
又、上記凸部の側面と上記凹部の内面とにより構成されて軸方向両端を塞がれた空間内 に、この空間を満たす状態にまで導入した潤滑油を、この凸部の変位に基づいてこの空間 から出入させる構成を採用する事により、上記トラニオンの揺動に対する抵抗となる抵抗 手段を設けている。
尚、上記各枢軸の端面と上記各揺動フレームの内面とのうちの何れに凸部或は凹部を設 けるかは問わない。

上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機によれば、各揺動フレームと各トラニオンとの間に設けた揺動制限手段により、これら各トラニオン延いてはこれら各トラニオンに支持した各パワーローラが過度に傾斜する事を防止できる。即ち、これら各パワーローラが大きく傾斜している状態（トロイダル型無段変速機の変速比が１から大きく外れた状態）で、変速比が所定の値を行き過ぎてから所定の値に収束するオーバーシュートが生じる傾向となったとしても、上記各パワーローラを支持した上記各トラニオンは、上記揺動制限手段により過度に揺動するのを阻止される。この為、これら各トラニオンに支持した上記各パワーローラの周面と各ディスクの内側面との転がり接触部（トラクション部）に形成される接触楕円が、これら各ディスクの端縁に乗り上げる事はなく、これら各パワーローラ並びに各ディスクの耐久性を確保できる。

又、本発明の場合には、揺動制限手段を、前述の様な凸部と凹部とにより構成している ので、上記各トラニオン延いてはこれら各トラニオンに支持した各パワーローラが過度に 傾斜する事を防止できる構造を、単純で、しかも設置スペースを嵩ませる事なく実現でき る。
更に、抵抗手段（ダンパ手段）を設けている為、上記各トラニオン延いてはこれら各ト ラニオンに支持した各パワーローラが過剰に傾斜（不必要に振動）する事を防止できる。 即ち、急激なトルク変動等に基づき変速比が所定の値に収束しなくなるハンチングが生じ る傾向となったとしても、上記各パワーローラを支持した上記各トラニオンは、上記抵抗 手段を構成し、これら各トラニオンが揺動する事に対し抵抗となる潤滑油により、過剰に 揺動するのを阻止される。この為、この様なハンチングが生じにくくなり、伝達効率の低 下、振動の増大、更には走行安定性の低下を防止できる。

特に本発明の場合には、上記凸部の側面と上記凹部の内面とにより構成される空間内に 潤滑油を満たしている為、上記各トラニオンの揺動に伴い上記凸部が変位する際に、この 凸部に上記潤滑油を掻き分ける力が加わり、この力が、上記各トラニオンを不必要に振動 するのを阻止する。この為、これら各トラニオン、延いてはこれら各トラニオンに支持し た各パワーローラが過剰に傾斜（不必要に振動）する事を防止できる。即ち、急激なトル ク変動等に基づき変速比が所定の値に収束しなくなるハンチングが生じる傾向となったと しても、上記各パワーローラを支持した上記各トラニオンは、上記力に基づき過剰に揺動 するのを阻止される。この為、この様なハンチングが生じにくくなり、伝達効率の低下、 振動の増大、更には走行安定性の低下を防止できる。

図１〜３は、本発明の実施例を示している。尚、本発明の特徴は、（第一、第二）トラニオン３０（３１）に支持した（第一、第二）パワーローラ４（７）が過度に傾斜する事を防止する事により、これら（第一、第二）パワーローラ４（７）並びに（第一、第二）入力側、出力側各ディスク２、５、３、６（図４参照）の耐久性を確保する点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図４〜７に示した従来構造と同様であるから、重複する図示及び説明を省略若しくは簡略にし、以下、図１〜３に示した部分の構造及び作用に就いて説明する。又、以下の説明は、キャビティが別である事を表す第一、第二各部材の「第一」、「第二」を省略して行なう。

支持フレーム２３（２４）に支持軸３４（図４〜７参照）を介して支持される各揺動フレーム２１（２２）は、略コ字形の主体４７の両端面に１対の端板４８、４８を、ねじ４９、４９により結合固定して成る。上記主体４７の両端部に設けた１対の支持壁部５０、５０に互いに同心に形成した円孔５１、５１の内側に、上記各トラニオン３０（３１）の両端部に互いに同心に設けた枢軸３３、３３を、軸方向の変位を阻止した状態で、揺動のみ自在に支持している。この為に本実施例の場合は、上記各円孔５１、５１の内周面と上記各枢軸３３、３３の外周面との間に、ラジアルニードル軸受５２、５２とスラストニードル軸受５３、５３とを設けている。

そして、これら両ニードル軸受５２、５３を同心に配置する為に、これら両ニードル軸受５２、５３の外輪５４、５４の外周面と、上記各円孔５１、５１に内嵌固定した間座５５、５５の内周面とを、球面嵌合させている。上記両ニードル軸受５２、５３は、この様にして調心性を持たせた上記各外輪５４、５４と、上記各枢軸３３、３３の外周面に外嵌した内輪７６、７６との間に、それぞれ複数個ずつのニードルを配置する事で構成している。

上述の様にして、上記各揺動フレーム２１（２２）に、上記各枢軸３３、３３を中心とする揺動変位のみ自在に支持された、上記各トラニオン３０（３１）の中間部に、変位軸３２ａの基半部を、揺動変位自在に支持している。この為にこれら各トラニオン３０（３１）の中間部に円孔５６を、これら各トラニオン３０（３１）の内外両周面同士を貫通する状態で形成している。これら各円孔５６は、上記各トラニオン３０（３１）の内側面側の大径部５７と外側面側の小径部５８とを段部５９により連続させた、段付形状である。そして、この様な円孔５６内に、アンギュラ型のスラスト玉軸受６０を構成する外輪６１と一体に形成した上記変位軸３２ａを、ラジアルニードル軸受６２により回転自在に支持している。又、上記外輪６１の外側面と上記各トラニオン３０（３１）の内側面との間にスラストニードル軸受６３を設け、上記変位軸３２ａを中心とする、上記外輪６１及びパワーローラ４（７）の変位を円滑に行なえる様にしている。又、上記スラスト玉軸受６０と、別のラジアルニードル軸受６４とにより上記パワーローラ４（７）を、上記変位軸３２ａの先半部の周囲に回転自在に支持している。

更に本実施例の場合には、上記各揺動フレーム２１（２２）と上記各トラニオン３０（３１）との間に、これら各トラニオン３０（３１）が所定以上揺動するのを阻止する為の揺動制限手段６５、６５を設けている。本実施例の場合、これら各揺動制限手段６５、６５を、１対の凸部６６、６６と１対の凹部６７、６７とによりそれぞれ構成している。即ち、上記各揺動フレーム２１（２２）の両端部に結合固定した前記各端板４８、４８の内側面で、上記各トラニオン３０（３１）の両端部に設けた各枢軸３３、３３の端面と対向する部分に、この内側面から凹入する状態で有底状の凹孔部６８、６８を設けている。そして、これら各凹孔部６８、６８の径方向反対側２個所位置に、開口部が扇状の上記凹部６７、６７を、それぞれ設けている。

この為に、本実施例の場合は、上記各凹孔部６８、６８に仕切り部材６９、６９を、これら各凹部６８、６８内での回転を阻止した状態で嵌着し、この仕切り部材６９、６９の側面と上記凹孔部６８、６８の内面（内周面並びに底面）とに囲まれた部分により、上記各凹部６７、６７を構成している。上記各仕切り部材６９、６９は、上記各凹孔部６８、６８の底面に設けた係合凹部７０、７０に係合させた状態で、これら各凹孔部６８、６８の円周方向に関する変位を阻止される。又、これら各仕切り部材６９、６９の外周面が上記凹孔部６８、６８の内周面に嵌合する事で、これら各仕切り部材６９、６９がこれら凹孔部６８、６８の径方向に関する変位を阻止される。又、これら各仕切り部材６８、６８の中心に、前記スラスト玉軸受６０やラジアルニードル軸受６２、６４等の、冷却並びに潤滑を必要とする部分に潤滑油を供給する為の第一の通油路７１を設けると共に、この第一の通油路７１の径方向外側に、上記各凹部６７、６７内に潤滑油を給排する為の第二の通油路７２、７２を設けている。

一方、上記各トラニオン３０（３１）の両端部に設けた各枢軸３３、３３の端面で、上記各端板４８、４８の内側面に設けた上記各凹孔部６８、６８と対向する位置に、円環状のストッパ部材７３を固定している。このストッパ部材７３は、図３に詳示する様に、円板部７４の軸方向両側面に前記凸部６６、６６並びに係止凸部７５、７５を、これら各側面から軸方向に突出する状態で、それぞれ設けている。このうちの各凸部６６、６６は、上記円板部７４の片側面｛図３（Ａ）の下側面、同じく（Ｂ）の上側面、図１の外側面｝の径方向外側寄り部分で、この円板部７４の径方向反対側２個所位置に、それぞれ設けている。又、上記各係止凸部７５、７５は、上記円板部７４の他側面｛図３（Ａ）の上側面、同じく（Ｂ）の下側面、図１の内側面｝の径方向内側寄り部分で、この円板部７４の円周方向に関して上記各凸部６６、６６と９０度ずれた位置に、それぞれ設けている。

そして、上記各係止凸部７５、７５を上記各枢軸３３、３３の端面に形成した図示しない係止凹部に係止する事により、上記ストッパ部材７３を上記各トラニオン３０（３１）の両端部に、このトラニオン３０（３１）に対する相対回転を阻止した状態で固定している。この状態で、上記各凸部６６、６６が上記各凹部６７、６７に、上記各トラニオン３０（３１）の揺動方向に関する変位を可能に挿入される。又、これと共に、これら各トラニオン３０（３１）の揺動に基づき上記各凸部６６、６６の側面が、上記各凹部６７、６７の内面で前記仕切り部材６９、６９の側面に当接する事により、これら各トラニオン３０（３１）が所定以上揺動するのを阻止される。言い換えれば、上記各凸部６６、６６は、上記凹部６７、６７内に挿入した状態で、上記トラニオン３０（３１）の揺動方向に関する変位を、これら各凸部６６、６６の側面が上記凹部６７、６７の内面に当接しない範囲で許容される。従って、上記各凸部６６、６６の側面同士の間隔や、上記凹部６７、６７の内面のうちで、上記各トラニオン３０（３１）の揺動に基づき上記各凸部６６、６６の側面が当接する部分の、これら各トラニオン３０（３１）の揺動方向に関する位置関係を適切に規制する事で、これら各トラニオン３０（３１）、延いては、これら各トラニオン３０（３１）に支持した前記各パワーローラ４（７）の傾斜角を、所望の範囲に規制できる。

上述の様に構成する本実施例の場合には、各揺動フレーム２１（２２）と各トラニオン３０（３１）との間に設けた揺動制限手段６５、６５、即ち、上記各凸部６６、６６並びに各凹部６７、６７により、これら各トラニオン３０（３１）延いてはこれら各トラニオン３０（３１）に支持した各パワーローラ４（７）が過度に傾斜する事を防止できる。即ち、これら各パワーローラ４（７）が大きく傾斜している状態（トロイダル型無段変速機の変速比が１から大きく外れた状態）で、変速比が所定の値を行き過ぎてから所定の値に収束するオーバーシュートが生じる傾向となったとしても、上記各パワーローラ４（７）を支持した上記各トラニオン３０（３１）は、上記各凸部６６、６６の側面が上記凹部６７、６７の内面である仕切り部材６９、６９の側面に当接する事により、それ以上揺動するのを阻止される。この為、これら各トラニオン３０（３１）に支持した上記各パワーローラ４（７）の周面と入力側、出力側各ディスク２、５（３、６）の内側面との転がり接触部（トラクション部）に形成される接触楕円が、これら各ディスク２、５（３、６）の端縁に乗り上げる事はなく、これら各パワーローラ４（７）並びに各ディスク２、５（３、６）の耐久性を確保できる。

尚、本実施例の場合、上記各凸部６６、６６の側面と上記各凹部６７、６７の内面とにより構成されて、これら各凹部６７、６７の底面（奥端面）と前記ストッパ部材７３の円 板部とにより軸方向両端を塞がれた空間内（図２の斜格子で示す部分）に、前記第二の通油路７２、７２を通じて潤滑油を送り込んでいる。そして、上記空間内に潤滑油を満たす事により、上記各トラニオン３０（３１）の揺動に対する抵抗となる抵抗手段を構成している。即ち、この様に空間内に潤滑油を満たす事により、上記各トラニオン３０（３１）の揺動に伴い上記各凸部６６、６６が変位する際に、これら各凸部６６、６６に上記潤滑油を掻き分ける力（潤滑油を第二の通油路７２、７２内に送り戻す力、潤滑油を各凸部６６、６６の内径側、外径側各周面と各凹部６７、６７の内面との間の隙間を通過させる力）が加わる様にしている。

この様な力は、上記各凸部６６、６６を設けたストッパ部材７３、７３を介して上記各トラニオン３０（３１）に、これら各トラニオン３０（３１）を不必要に振動するのを阻止する為の力（制振力、ダンピング力）として加わる。この為、これら各トラニオン３０（３１）延いてはこれら各トラニオン３０（３１）に支持した各パワーローラ４（７）が過剰に傾斜（不必要に振動）する事を防止できる。即ち、急激なトルク変動等に基づき変速比が所定の値に収束しなくなるハンチングが生じる傾向となったとしても、上記各パワーローラ４（７）を支持した上記各トラニオン３０（３１）は、上記力に基づき過剰に揺動するのを阻止される。この為、この様なハンチングが生じにくくなり、伝達効率の低下、振動の増大、更には走行安定性の低下を防止できる。
尚、上述の様に各凸部６６、６６を介して各トラニオン３０（３１）に加わる力（制振力、ダンピング力）は、上記第二の通油路７２、７２の内径や、各凸部６７、６７の内径側、外径側各周面と各凹部６７、６７の内面との間の隙間の寸法を調節する事により、所望の値に規制できる。

本発明の実施例１を示す要部断面図。 一部を省略して示す図１のＡ矢視図。 ストッパ部材を、（Ａ）はトラニオンの端面に対向する面を上側にして、（Ｂ）は端板の内側面に対向する面を上側にして、それぞれ示す斜視図。 従来構造の１例を示す断面図。 図４のＢ−Ｂ断面図。 同Ｃ−Ｃ断面図。 図６とほぼ同じ部分を、第一トラニオンの両端部に設けた第一枢軸の中心軸 を含む平面で切断した状態で示す断面図。

１ トロイダル型無段変速機
２ 第一入力側ディスク
３ 第一出力側ディスク
４ 第一パワーローラ
５ 第二入力側ディスク
６ 第二出力側ディスク
７ 第二パワーローラ
８ トルクコンバータ
９ 入力軸
９ａ 前半部
９ｂ 後半部
１０ 前後進切り換えユニット
１１ 前進用クラッチ
１２ 後退用クラッチ
１３ 前輪用駆動軸
１４ 後輪用駆動輪
１５ キャリア
１６ ボールスプライン
１７ ローディング装置
１８ 支持筒
１９ ステー
２０ 支持環
２１ 第一揺動フレーム
２２ 第二揺動フレーム
２３ 第一支持フレーム
２４ 第二支持フレーム
２５ 前輪用出力歯車
２６ 前輪用従動歯車
２７ 前輪用デファレンシャルギヤ
２８ 後輪用出力歯車
２９ 後輪用従動歯車
３０ 第一トラニオン
３１ 第二トラニオン
３２、３２ａ 変位軸
３３ 第一枢軸
３４ 支持軸
３５ 支柱部
３６ａ、３６ｂ 油圧シリンダ
３７ａ、３７ｂ ロッド
３８ａ、３８ｂ ピストン
３９ 制御弁
４０ カム面
４１ プランジャ
４２ スプール
４３ スリーブ
４４ 制御モータ
４５ 第一キャビティ
４６ 第二キャビティ
４７ 主体
４８ 端板
４９ ねじ
５０ 支持壁部
５１ 円孔
５２ ラジアルニードル軸受
５３ スラストニードル軸受
５４ 外輪
５５ 間座
５６ 円孔
５７ 大径部
５８ 小径部
５９ 段部
６０ スラスト玉軸受
６１ 外輪
６２ ラジアルニードル軸受
６３ スラストニードル軸受
６４ ラジアルニードル軸受
６５ 揺動制限手段
６６ 凸部
６７ 凹部
６８ 凹孔部
６９ 仕切り部材
７０ 係合凹部
７１ 第一の通油路
７２ 第二の通油路
７３ ストッパ部材
７４ 円板部
７５ 係止凸部
７６ 内輪

Claims (1)

1. それぞれが断面円弧形の凹面である互いの内側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、且つ互いに独立した回転自在に支持された入力側ディスク及び出力側ディスクと、これら両ディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動する複数のトラニオンと、これら各トラニオンに支持された状態で上記両ディスク同士の間に挟持された、その周面を球状凸面とした複数のパワーローラとを備え、上記各トラニオンの周囲に設けた支持フレームに、支持軸によりそれぞれの中間部を枢支した、上記各トラニオンと同数の揺動フレームを、アクチュエータにより揺動変位自在とすると共に、上記各トラニオンの両端部に設けた上記各枢軸を、上記各揺動フレームの両端部に揺動自在に支持したトロイダル型無段変速機に於いて、上記各揺動フレームと上記各トラニオンとの間に、これら各トラニオンが所定以上揺動するのを阻止する為の揺動制限手段を設けており、この揺動 制限手段は、上記各トラニオンの両端部に設けた枢軸の端面とこれら各端面に対向する上 記各揺動フレームの内面とにそれぞれ設けた凸部と凹部とにより構成するものであり、こ のうちの凸部をこの凹部内に、上記各トラニオンの揺動方向に関する変位を可能に挿入し た状態に組み合わせ、これら各トラニオンの揺動に基づき上記凸部の側面と上記凹部の内 面とを当接させる事により、これら各トラニオンが所定以上揺動するのを阻止するもので あり、上記凸部の側面と上記凹部の内面とにより構成されて軸方向両端を塞がれた空間内 に、この空間を満たす状態にまで導入した潤滑油を、この凸部の変位に基づいてこの空間 から出入させる構成を採用する事により、上記トラニオンの揺動に対する抵抗となる抵抗 手段を設けた事を特徴とするトロイダル型無段変速機。

Images