JP4483382B2 - 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、例えば自動車用自動変速装置を構成する変速ユニットとして、或はポンプ等の各種産業機械の運転速度を調節する為の変速装置として利用する。

特許文献１、非特許文献１、２等の多くの刊行物に記載されている様に、自動車用自動変速装置の変速ユニットとして、トロイダル型無段変速機を使用する事が研究され、一部で実施されている。図２〜３は、この様なトロイダル型無段変速機のうちのダブルキャビティ型と呼ばれるものであり、特許請求の範囲に記載した回転軸である入力回転軸１の周囲に、それぞれが特許請求の範囲に記載した外側ディスクである１対の入力側ディスク２ａ、２ｂを支持している。これら両入力側ディスク２ａ、２ｂは、上記入力回転軸１に対し、それぞれがトロイド曲面（断面円弧形の凹面）であって特許請求の範囲に記載した軸方向片側面に相当する入力側内側面３、３同士を互いに対向させた状態で、互いに同心に、且つ、同期した回転を自在に支持している。

これら両入力側ディスク２ａ、２ｂのうちの一方（図２の右方）の入力側ディスク２ａは、ボールスプライン５により上記入力回転軸１の一端寄り部分（図２の右端寄り部分）に、軸方向の変位を自在に支持されている。これに対して、他方（図２の左方）の入力側ディスク２ｂは、その内径寄り部分に設けた段差面４ａを、上記入力回転軸１の他端寄り部分（図２の左端寄り部分）の外周面に設けた段差面４ｂに当接させた状態で、上記入力回転軸１にスプライン係合により支持されている。従って、上記他方の入力側ディスク２ｂは、上記各段差面４ａ、４ｂ同士が当接した状態からそれ以上の軸方向他方（図２の左方）への変位を阻止された状態で、上記入力回転軸１に支持されている。そして、上記両入力側ディスク２ａ、２ｂのうちの一方の入力側ディスク２ａを、油圧式の押圧装置６により上記他方の入力側ディスク２ｂに向け押圧自在としている。

又、上記入力回転軸１はケーシング７に、その一端部（図２の右端部）を円筒ころ軸受９により軸方向の変位を許容する状態で、その他端部（図２の左端部）を複列アンギュラ型の玉軸受８により軸方向の変位を阻止した状態で、それぞれ回転自在に支持している。又、上記入力回転軸１の中間部に、特許請求の範囲に記載した内側ディスクに相当する出力側ディスク１０を、ラジアルニードル軸受１１、１１により相対回転及び軸方向の変位自在に支持している。この状態で、それぞれがトロイド曲面であって特許請求の範囲に記載した軸方向両側面に相当する、上記各出力側ディスク１０の各出力側内側面１２、１２が、上記各入力側内側面３、３に対向する。又、上記出力側ディスク１０の外周面に直接形成した出力歯車１３を、図示しない出力回転軸に固定した別の出力歯車に噛合させ、この出力歯車１３の動力をこの出力回転軸に伝達自在としている。

又、上記入力回転軸１の周囲で上記入力側、出力側両内側面３、１２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１４、１４を配置している。これら各パワーローラ１４、１４はそれぞれ、上記入力側、出力側両内側面３、１２に当接する周面１５、１５を球状凸面としたもので、トラニオン１６、１６の内側面に、特許請求の範囲に記載した偏心軸に相当する支持軸１７、１７と、ラジアルニードル軸受１８、１８と、特許請求の範囲に記載した第一のスラスト軸受に相当するスラスト玉軸受１９、１９と、同じく第二のスラスト軸受に相当するスラストニードル軸受２０、２０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。即ち、上記各支持軸１７、１７は基半部と先半部とが互いに偏心した偏心軸であり、このうちの基半部を上記各トラニオン１６、１６の中間部に、別のラジアルニードル軸受２１、２１により、揺動変位自在に支持している。上記各パワーローラ１４、１４は、この様な支持軸１７、１７の先半部に、上記ラジアルニードル軸受１８、１８と上記スラスト玉軸受１９、１９とにより、回転自在に支持している。又、構成各部材の弾性変形に基づく、上記入力回転軸１の軸方向に関する上記各パワーローラ１４、１４の変位を、上記各スラストニードル軸受２０、２０と上記別のラジアルニードル軸受２１、２１とにより、自在としている。

又、上記各トラニオン１６、１６は、それぞれの長さ方向（図２の表裏方向、図３の上下方向）両端部にこれら各トラニオン１６、１６毎に互いに同心に設けられた枢軸２２、２２を中心として揺動変位自在である。変速時には、各アクチュエータ２３、２３への圧油の給排により、上記各トラニオン１６、１６を上記各枢軸２２、２２の軸方向に変位させる。この結果、上記各パワーローラ１４、１４の周面１５、１５と上記入力側、出力側各ディスク２ａ、２ｂ、１０の入力側、出力側各内側面３、１２との転がり接触部（トラクション部）の接線方向に作用する力の方向が変化し、上記各トラニオン１６、１６が上記各枢軸２２、２２を中心として揺動変位する。上記各パワーローラ１４、１４の周面１５、１５を、上記各入力側ディスク２ａ、２ｂの入力側内側面３、３の径方向外寄り部分と、上記出力側ディスク１０の出力側内側面１２、１２の径方向内寄り部分とに転がり接触させれば、上記両ディスク２ａ、２ｂ、１０同士の間の変速比が増速側になる。これに対して、上記各パワーローラ１４、１４の周面１５、１５を、上記各入力側ディスク２ａ、２ｂの入力側内側面３、３の径方向内寄り部分と、上記出力側ディスク１０の出力側内側面１２、１２の径方向外寄り部分とに転がり接触させれば、上記両ディスク同士の間の変速比が減速側になる。

上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時、前記押圧装置６により上記１対の入力側ディスク２ａ、２ｂを互いに近づく方向に押圧しつつ、これら入力側両ディスク２ａ、２ｂの回転を、上記各パワーローラ１４、１４を介して上記出力側ディスク１０に伝達する。上記押圧装置６は、１対の油圧室２４ａ、２４ｂ内に圧油を導入する事により、上記一方の入力側ディスク２ａを上記他方の入力側ディスク２ｂに向け押圧する。又、上記各油圧室２４ａ、２４ｂのうちの一方（図２の右方）の油圧室２４ａ内に、皿板ばね等の予圧ばね２５を設け、上記両油圧室２４ａ、２４ｂ内に油圧を導入していない状態でも、上記入力側、出力側各ディスク２ａ、２ｂ、１０の入力側、出力側各内側面３、１２と各パワーローラ１４、１４の周面１５、１５との転がり接触部の面圧を、最低限確保できる様にしている。

ところで、上述の様なトロイダル型無段変速機の場合、運転時に上記押圧装置６の発生する押圧力に基づいて構成各部材が弾性変形すると、これら構成各部材の変位を吸収すべく、上記各パワーローラ１４、１４が支持軸１７、１７の基半部を中心に揺動（円弧運動）する。しかも、上述の図２〜３に示した様な、一方（図２の右方）の入力側ディスク２ａだけでなく、出力側ディスク１０も上記入力回転軸１の軸方向に変位させると共に、他方（図２の左方）の入力側ディスク２ｂの軸方向位置を固定した構造の場合、上記各パワーローラ１４、１４の揺動量（円弧運動量）が、それぞれのキャビティ（図２の左右のキャビティ）２６ａ、２６ｂ同士の間で互いに異なる。より具体的には、一方（図２の右方）のキャビティ２６ａの各パワーローラ１４、１４の揺動量が、他方（図２の左方）のキャビティ２６ｂの各パワーローラ１４、１４の揺動量よりも大きくなる。この理由は、上記一方の入力側ディスク２ａ及び出力側ディスク１０が上記入力回転軸１の軸方向に変位するのに対し、上記各パワーローラ１４、１４を支持する各トラニオン１６、１６及び他方の入力側ディスク２ｂが、上記入力回転軸１の軸方向に変位しない為である。

一方、図４の（Ａ）〜（Ｄ）にそれぞれ示す様に、上記各パワーローラ１４が傾斜した状態（トロイダル型無段変速機の変速比が１からずれた状態）で、これら各パワーローラ１４が上記押圧装置６の発生する押圧力の増減に基づき上記支持軸１７の基半部を中心に揺動すると、この揺動に基づき上記各パワーローラ１４は、同図にそれぞれ矢印で示す方向に変位する。尚、この図４は、前述した図２の各パワーローラ１４、１４のうちの右上のパワーローラ１４の傾斜状態と揺動方向との関係を示している。例えば、この図４の（Ａ）に示す様に、上記パワーローラ１４が減速時に上記出力側ディスク１０に向けて揺動する場合には、このパワーローラ１４は同図の斜め左上に変位する。又、上記図４の（Ｂ）に示す様に、同じく減速時に上記入力側ディスク２ａに向けて揺動する場合には、上記パワーローラ１４は同図の斜め右下に変位する。一方、上記図４の（Ｃ）に示す様に、増速時に上記出力側ディスク１０に向けて揺動する場合には、上記パワーローラ１４は同図の斜め左下に、同じく（Ｄ）に示す様に、増速時に上記入力側ディスク２ａに向けて揺動する場合には、上記パワーローラ１４は同図の斜め右上に、それぞれ変位する。

この様な図４から明らかな様に、上記パワーローラ１４が傾斜した状態で揺動すると、このパワーローラ１４は上記入力回転軸１の軸方向に変位するだけでなく、上記各ディスク２ａ、１０の径方向にも変位する。そして、この様なパワーローラ１４の変位に基づいて、このパワーローラ１４の周面１５と上記入力側、出力側各ディスク２ａ、１０の入力側、出力側各側面３、１２との転がり接触部（トラクション部）イの位置は、上記図４の実線で示す位置から鎖線で示す位置に変位する。即ち、上記パワーローラ１４が上述の様に入力回転軸１の軸方向に関する変位だけでなく各ディスク２ａ、１０の径方向にも変位するのに対し、これら各ディスク２ａ、１０は軸方向にのみ変位する為、上記各転がり接触部イの位置はこれら各ディスク２ａ、１０の径方向（パワーローラ１４の軸方向）に変位する。特に図４の（Ａ）及び（Ｄ）に示す様に、上記パワーローラ１４が、上記各ディスク２ａ、１０の径方向外方（図４の上方）にも変位する方向に揺動する場合には、上記各転がり接触部イの位置が、上記各ディスク２ａ、１０の径方向外方（パワーローラ１４の軸方向基端側）、即ち、上記パワーローラ１４の半頂角γ_A （開き角θ_A ）が開く方向に変位する。この様な各転がり接触部イの変位は、同一キャビティ２６ａ（２６ｂ）では上記各ディスク２ａ、２ｂ、１０の径方向に関しそれぞれ同方向になる。又、異なるキャビティ２６ａ、２６ｂ同士の間では、各パワーローラ１４、１４の揺動量が大きくなる側のキャビティである一方のキャビティ２６ａで、径方向に関しても大きく変位する。

そして、上述の様に各転がり接触部イが上記半頂角γ_A の開く方向に変位すると、これら各転がり接触部イに形成される接触楕円が上記各パワーローラ１４の周面１５及び各ディスク２ａ、１０の端縁に達し易くなり、これら各パワーローラ１４並びに各ディスク２ａ、１０にエッジロードに基づく損傷を生じ易くする。特に、上記図４の（Ａ）に示す様な、減速状態で、且つ、前記押圧装置６の発生する押圧力の増大に基づき、上記各パワーローラ１４が上記出力側ディスク１０側に向けて揺動する場合には、上記各転がり接触部イの面圧が増大する。この様に各転がり接触部イの面圧が増大する状態で、上述の様に接触楕円が各パワーローラ１４の周面１５及び各ディスク２ａ、１０の端縁に達する事は、特に好ましくない。又、この様な各転がり接触部イの面圧が増大する状態で、それぞれのキャビティ２６ａ、２６ｂ同士の間で各転がり接触部イ、ロの位置が、上記各ディスク２ａ、２ｂ、１０の径方向に関して大きく相違すると、これら各転がり接触部イ、ロの滑り量が増大し、耐久性や伝達効率が低下する可能性もある。

特開平６−２８０９５９号公報 青山元男著、「別冊ベストカー 赤バッジシリーズ２４５／クルマの最新メカがわかる本」、株式会社三雄社／株式会社講談社、平成１３年１２月２０日、ｐ．９２−９３ 田中裕久著、「トロイダルＣＶＴ」、株式会社コロナ社、２０００年７月１３日

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て、回転軸の軸方向に関し、一方の外側ディスク及び内側ディスクが変位する構造で、耐久性並びに伝達効率の向上を図る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、前述した図２〜３に示す構造と同様に、回転軸と、１対の外側ディスクと、内側ディスクと、複数個のトラニオンと、複数個のパワーローラと、押圧装置とを備える。
このうちの回転軸は、ケーシング内に回転自在に且つ軸方向の変位を阻止された状態で支持されている。
又、上記各外側ディスクは、それぞれが断面円弧形の凹面である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態で上記回転軸の軸方向２個所位置に、この回転軸と同期した回転を自在として支持されている。
又、上記内側ディスクは、上記回転軸の中間部周囲に、断面円弧形の凹面である軸方向両側面を上記各外側ディスクの軸方向片側面に対向させた状態で、上記回転軸に対する相対回転を自在に支持されている。
又、上記各トラニオンは、軸方向に関して上記内側ディスクの軸方向両側面と各外側ディスクの軸方向片側面との間位置にそれぞれ複数個ずつ、上記回転軸に対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位を自在に設けられている。
又、上記各パワーローラは、上記各トラニオンに回転自在に支持され、球状凸面としたそれぞれの周面を、上記内側ディスクの軸方向両側面と各外側ディスクの軸方向片側面とに当接させている。
又、上記押圧装置は、上記各外側ディスクと上記内側ディスクとを互いに近付ける方向に押圧するものである。
そして、上記各外側ディスクのうちの一方の外側ディスク並びに上記内側ディスクを、上記回転軸の周囲に直接或は他の部材を介してこの回転軸の軸方向に変位可能に設けると共に、他方の外側ディスクを上記回転軸の周囲にこの回転軸の軸方向の変位を阻止した状態で設けている。

特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、上記押圧装置が押圧力を発生しない状態で、上記一方の外側ディスクと内側ディスクとの間部分である一方のキャビティに存在する各パワーローラの周面と上記各ディスクの軸方向各側面との転がり接触部の位置を、上記他方の外側ディスクと内側ディスクとの間部分である他方のキャビティに存在する各パワーローラの周面と上記各ディスクの軸方向各側面との転がり接触部の位置よりも、これら各ディスクの径方向に関して内方に位置させている。

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、各パワーローラの揺動量が大きくなる側のキャビティである、一方のキャビティの各転がり接触部（トラクション部）を、各ディスクの径方向（各パワーローラの軸方向）に関して外方（基端側）に変位しにくくできる。即ち、上記一方のキャビティの各転がり接触部の位置を、他方のキャビティの各転がり接触部の位置に比べ、上記各ディスクの径方向内方に位置させる分、上記一方のキャビティの各転がり接触部を上記各ディスクの径方向外方へ変位しにくくできる｛各パワーローラの半頂角（開き角）を開きにくくできる｝。この為、上記各転がり接触部の面圧が増大する状態で、且つ、上記一方のキャビティの各パワーローラがこの一方のキャビティの各転がり接触部を上記各ディスクの径方向外方に変位させる方向（半頂角の開く方向）に揺動する場合でも、この一方のキャビティの各転がり接触部の接触楕円を上記各パワーローラの周面や各ディスクの端縁に達しにくくできる。又、上記各転がり接触部の面圧が中間の状態（各転がり接触部の面圧が最大となる状態と最小となる状態との間の中間の状態）で、それぞれのキャビティ同士の間で各転がり接触部の位置を上記各ディスクの径方向に関して一致させれば、これら各転がり接触部で生じる滑りを低減し、耐久性や伝達効率の向上を図れる。

尚、上述の様に一方のキャビティの各転がり接触部の位置を各ディスクの径方向内方に位置させる分、この一方のキャビティの各パワーローラがこの一方のキャビティの各転がり接触部を上記各ディスクの径方向内方に変位させる方向（半頂角の閉じる方向）に揺動する場合に、これら各転がり接触部がこれら各ディスクの径方向内方に変位し易くなる（各パワーローラの半頂角が閉じ易くなる）。但し、この様に各転がり接触部が各ディスクの径方向内方に変位する（各パワーローラの半頂角が閉じる）分には、これら各転がり接触部の接触楕円が上記各パワーローラの周面や各ディスクの端縁に達し易くなる事はない為、特に問題にならない。又、上述の様に一方のキャビティの各転がり接触部の位置を各ディスクの径方向内方に位置させる分、それぞれのキャビティ同士の間で各転がり接触部の位置が上記各ディスクの径方向に関して不一致になり易くなる。但し、上述の様に各転がり接触部の面圧が中間の状態で、上記各キャビティ同士の間で各転がり接触部の位置を一致させれば、耐久性や伝達効率に及ぼす影響は小さく済む。又、それぞれのキャビティ同士の間で各転がり接触部の位置が不一致になる場合でも、上記各パワーローラを支持するトラニオンを変位させて上記各ディスク同士の間の変速比を変えるアクチュエータが、上記各転がり接触部の伝達トルクをそれぞれのキャビティで一致する様に上記各トラニオンを変位させる為、上記転がり接触部で過度の滑りは生じにくくできる。

本発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、各パワーローラを、各トラニオンの中間部にその基半部を枢支すると共に、その先半部をこれら各トラニオンの内側面から突出させた偏心軸のうちの先半部周囲に回転自在に支持する。又、これら各パワーローラと上記各トラニオンの内側面との間には、これら各パワーローラの側から順番に、これら各パワーローラに加わるスラスト荷重を支承しつつこれら各パワーローラの回転を許容する第一のスラスト軸受と、この第一のスラスト軸受を構成する外輪が上記各偏心軸の基半部を中心として揺動変位する事を許容する第二のスラスト軸受とを設ける。そして、一方のキャビティに存在する各パワーローラと各トラニオンの内側面との間に設ける第二のスラスト軸受の、これら各パワーローラの軸方向に関する寸法を、他方のキャビティに存在する各パワーローラと各トラニオンの内側面との間に設ける第二のスラスト軸受の、これら各パワーローラの軸方向に関する寸法よりも大きくする。
この様に構成すれば、パワーローラやトラニオン、更には各ディスク等、比較的コストが嵩む部材に関しては、各キャビティ同士の間で同一仕様（同一形状且つ同一寸法）のものを使用できる。この為、構成部材の製造コストの増大を抑えられる。

又、上述の様な請求項２に係る発明を実施する場合に、更に好ましくは、請求項３に記載した様に、第二のスラスト軸受を、スラストレースと複数のニードルとを備えたスラストニードル軸受とする。そして、一方のキャビティに存在するスラストニードル軸受のスラストレースの厚さ寸法を、他方のキャビティに存在するスラストニードル軸受のスラストレースの厚さ寸法よりも大きくする。
この様な構成を採用すれば、単純な形状（単なる平板状）で低コストで造れる部材の厚さを変えるのみで済む為、本発明を最も低コストで実施できる。

図１は、請求項１〜３の総てに対応する、本発明の実施例を示している。尚、本実施例の特徴は、出力側ディスク１０の軸方向変位を許容して回転自在に支持した構造で、耐久性並びに伝達効率を確保すべく、各パワーローラ１４、１４の揺動量が大きくなる側のキャビティである、一方（図１の右方）のキャビティ２６ａの各転がり接触部（トラクション部）イ、イの位置を、各ディスク２ａ、２ｂ、１０の径方向外方（各パワーローラ１４、１４の軸方向基端側）に変位しにくくする点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図２〜３に示した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、本実施例の特徴部分を中心に説明する。

本実施例の場合、押圧装置６が押圧力を発生しない状態で、一方のキャビティ２６ａの各転がり接触部イ、イの位置を、他方（図１の左方）のキャビティ２６ｂの各転がり接触部ロ、ロの位置よりも、上記各ディスク２ａ、２ｂ、１０の径方向に関して内方｛各パワーローラ１４、１４の軸方向に関して先端側（トラニオン１６、１６の内側面から遠い側、支持軸１７、１７の先半部の先端側）｝に位置させている。即ち、上記押圧装置６が押圧力を発生しない状態で、上記一方のキャビティ２６ａの転がり接触部イ、イのそれぞれの法線α、αの交点Ａ、Ａを、他方のキャビティ２６ｂの転がり接触部ロ、ロのそれぞれの法線β、βの交点Ｂ、Ｂよりも、上記各ディスク２ａ、２ｂ、１０の径方向に関して内側に位置させている。言い換えれば、上記押圧装置６が押圧力を発生しない状態で、上記一方のキャビティ２６ａの各パワーローラ１４、１４の開き角（接触角）θ_A を、上記他方のキャビティ２６ｂの各パワーローラ１４、１４の開き角θ_B よりも小さく（θ_A ＜θ_B ）なる様にしている。

この為に本実施例の場合には、上記一方のキャビティ２６ａに存在する各パワーローラ１４、１４と各トラニオン１６、１６の内側面との間に設ける各スラストニードル軸受２０ａ、２０ａの厚さ寸法Ｔ₂₀を、上記他方のキャビティ２６ｂに存在する各パワーローラ１４、１４と各トラニオン１６、１６の内側面との間に設ける各スラストニードル軸受２０、２０の厚さ寸法ｔ₂₀よりも大きく（Ｔ₂₀＞ｔ₂₀）している。この為に、上記一方のキャビティ２６ａに存在する上記各スラストニードル軸受２０ａ、２０ａを構成する各スラストレース２７ａ、２７ａの厚さ寸法Ｔ₂₇を、上記他方のキャビティ２６ｂに存在するスラストニードル軸受２０、２０を構成する各スラストレース２７、２７の厚さ寸法ｔ₂₇よりも大きく（Ｔ₂₇＞ｔ₂₇）している。上記各トラニオン６、６の両端部に設けた枢軸２２、２２（図３参照）の、入力回転軸１からの距離は、上記両キャビティ２６ａ、２６ｂ同士の間で互いに同じとしている。

尚、上述の様な各スラストプレート２７、２７ａの厚さの差（＝各交点Ａ、Ｂの位置の差Ｓ）は、前記押圧装置６が発生する押圧力が中間の状態（各転がり接触部イ、ロの面圧が中間の状態）で、それぞれのキャビティ２６ａ、２６ｂ同士の間で各転がり接触部イ、ロの位置が、上記各ディスク２ａ、２ｂ、１０の径方向に関して一致する様に規制する事が好ましい。言い換えれば、上記各転がり接触部イ、ロの面圧が中間の状態で、それぞれのキャビティ２６ａ、２６ｂの各開き角θ_A 、θ_B が一致する様に規制する事が好ましい。

上述の様に構成する本実施例のトロイダル型無段変速機によれば、上記各パワーローラ１４、１４の揺動量が大きくなる側のキャビティである、上記一方のキャビティ２６ａの各転がり接触部イ、イを、各ディスク２ａ、２ｂ、１０の径方向（各パワーローラ１４、１４の軸方向）に関して外方（基端側）に変位しにくくできる。即ち、上記一方のキャビティ２６ａの各転がり接触部イ、イの位置を、上記他方のキャビティ２６ｂの各転がり接触部ロ、ロの位置に比べ、上記各ディスク２ａ、２ｂ、１０の径方向内方に位置させた分、上記一方のキャビティ２６ａの各転がり接触部イ、イを上記各ディスク２ａ、２ｂ、１０の径方向外方へ変位しにくくできる｛各パワーローラ１４、１４の半頂角γ_A （開き角θ_A ）を開きにくくできる｝。この為、前述の図４の（Ａ）に示す様な、減速状態で、且つ、前記押圧装置６の発生する押圧力の増大に基づき上記各パワーローラ１４、１４が上記出力側ディスク１０側に向けて揺動する｛各パワーローラ１４、１４が半頂角γ_A （開き角θ_A ）の開く方向に揺動する｝場合でも、上記各転がり接触部イ、イの接触楕円を上記各パワーローラ１４、１４の周面１５、１５や各ディスク２ａ、２ｂ、１０の端縁に達しにくくできる。又、上記各転がり接触部イ、ロの面圧が中間の状態で、それぞれのキャビティ２６ａ、２６ｂ同士の間で各転がり接触部イ、ロの位置を、上記各ディスク２ａ、２ｂ、１０の径方向に関して一致させている為、これら各転がり接触部イ、ロで生じる滑りを低減し、耐久性や伝達効率の向上を図れる。

尚、上述の様に一方のキャビティ２６ａの各転がり接触部イ、イの位置を各ディスク２ａ、２ｂ、１０の径方向内方に位置させる分、前述の図４の（Ｂ）、（Ｃ）に示す状態で、これら各転がり接触部イ、イが更に内方へ位置する｛各パワーローラ１４、１４の半頂角γ_A （開き角θ_A ）が更に閉じる｝事になる。但し、この様に各転がり接触部イ、イが各ディスク２ａ、２ｂ、１０の径方向内方に変位する｛各パワーローラ１４、１４の半頂角γ_A （開き角θ_A ）が更に閉じる｝分には、これら各転がり接触部イ、イの接触楕円が上記各パワーローラ１４、１４の周面１５、１５や各ディスク２ａ、２ｂ、１０の端縁に達し易くなる事はない為、特に問題にならない。又、上述の様に一方のキャビティ２６ａの各転がり接触部イ、イの位置を上記各ディスク２ａ、２ｂ、１０の径方向内方に位置させる分、それぞれのキャビティ２６ａ、２６ｂ同士の間で各転がり接触部イ、ロの位置が上記各ディスク２ａ、２ｂ、１０の径方向に関して不一致になり易くなる。但し、これら各転がり接触部イ、ロの面圧が中間の状態で、これら各転がり接触部イ、イの上記各ディスク２ａ、２ｂ、１０の径方向に関する位置を一致させる為、耐久性や伝達効率に及ぼす影響は小さく済む。又、それぞれのキャビティ２６ａ、２６ｂ同士の間で各転がり接触部イ、ロの位置が不一致になる場合でも、上記各パワーローラ１４、１４を支持するトラニオン１６、１６を変位させて上記入力側、出力側各ディスク２ａ、２ｂ、１０の間の変速比を変えるアクチュエータ２３（図３参照）が、上記各転がり接触部イ、ロの伝達トルクをそれぞれのキャビティ２６ａ、２６ｂで一致する様に上記各トラニオン１６、１６を変位させる為、上記転がり接触部イ、ロで過度の滑りは生じにくくできる。

本発明の実施例を、押圧装置が押圧力を発生していない状態で示す断面図。 従来構造の１例を、押圧装置が押圧力を発生していない状態で示す断面図。 図２のＸ−Ｘ断面図。 各パワーローラの傾斜状態と揺動方向との関係の４例を示す、図２のＹ部に相当する図。

符号の説明

１ 入力回転軸
２ａ、２ｂ 入力側ディスク
３ 入力側内側面
４ａ、４ｂ 段差面
５ ボールスプライン
６ 押圧装置
７ ケーシング
８ 玉軸受
９ 円筒ころ軸受
１０ 出力側ディスク
１１ ラジアルニードル軸受
１２ 出力側内側面
１３ 出力歯車
１４ パワーローラ
１５ 周面
１６ トラニオン
１７ 支持軸
１８ ラジアルニードル軸受
１９ スラスト玉軸受
２０、２０ａ スラストニードル軸受
２１ ラジアルニードル軸受
２２ 枢軸
２３ アクチュエータ
２４ａ、２４ｂ 油圧室
２５ 予圧ばね
２６ａ、２６ｂ キャビティ
２７、２７ａ スラストレース

Claims (3)

1. ケーシング内に回転自在に且つ軸方向の変位を阻止された状態で支持された回転軸と、それぞれが断面円弧形の凹面である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態でこの回転軸の軸方向２個所位置に、この回転軸と同期した回転を自在として支持された１対の外側ディスクと、この回転軸の中間部周囲に、断面円弧形の凹面である軸方向両側面を上記各外側ディスクの軸方向片側面に対向させた状態で、上記回転軸に対する相対回転を自在に支持された内側ディスクと、軸方向に関してこの内側ディスクの軸方向両側面と各外側ディスクの軸方向片側面との間位置にそれぞれ複数個ずつ、上記回転軸に対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位を自在に設けられたトラニオンと、これら各トラニオンに回転自在に支持され、球状凸面としたそれぞれの周面を、上記内側ディスクの軸方向両側面と各外側ディスクの軸方向片側面とに当接させたパワーローラと、上記各外側ディスクと上記内側ディスクとを互いに近付ける方向に押圧する押圧装置とを備え、上記各外側ディスクのうちの一方の外側ディスク並びに上記内側ディスクを、上記回転軸の周囲に直接或は他の部材を介してこの回転軸の軸方向に変位可能に設けると共に、他方の外側ディスクを上記回転軸の周囲にこの回転軸の軸方向の変位を阻止した状態で設けたトロイダル型無段変速機に於いて、上記押圧装置が押圧力を発生しない状態で、上記一方の外側ディスクと内側ディスクとの間部分である一方のキャビティに存在する各パワーローラの周面と上記各ディスクの軸方向各側面との転がり接触部の位置を、上記他方の外側ディスクと内側ディスクとの間部分である他方のキャビティに存在する各パワーローラの周面と上記各ディスクの軸方向各側面との転がり接触部の位置よりも、これら各ディスクの径方向に関して内方に位置させた事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
2. 各パワーローラは、各トラニオンの中間部にその基半部を枢支すると共に、その先半部をこれら各トラニオンの内側面から突出させた偏心軸のうちの先半部周囲に回転自在に支持されており、これら各パワーローラと上記各トラニオンの内側面との間には、これら各パワーローラの側から順番に、これら各パワーローラに加わるスラスト荷重を支承しつつこれら各パワーローラの回転を許容する第一のスラスト軸受と、この第一のスラスト軸受を構成する外輪が上記各偏心軸の基半部を中心として揺動変位する事を許容する第二のスラスト軸受とが設けられており、一方のキャビティに存在する各パワーローラと各トラニオンの内側面との間に設ける第二のスラスト軸受の、これら各パワーローラの軸方向に関する寸法を、他方のキャビティに存在する各パワーローラと各トラニオンの内側面との間に設ける第二のスラスト軸受の、これら各パワーローラの軸方向に関する寸法よりも大きくした、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
3. 第二のスラスト軸受が、スラストレースと複数のニードルとを備えたスラストニードル軸受であり、一方のキャビティに存在するスラストニードル軸受のスラストレースの厚さ寸法が、他方のキャビティに存在するスラストニードル軸受のスラストレースの厚さ寸法よりも大きい、請求項２に記載したトロイダル型無段変速機。
   

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