JPH11153203A - トロイダル型無段変速機用パワーローラユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適正な位置関係で正しく作動する構造の組立
作業を容易にする。 【解決手段】 トラニオン６に、変位軸７と、パワーロ
ーラ８と、ラジアルニードル軸受２２、２７、２８と、
スラスト玉軸受２９と、スラストニードル軸受３０と
を、予め組み付けておく。そして、各部の寸法関係並び
に作動状態を確認しておいたものを、他のユニットと共
にハウジング内に組み付けて、トロイダル型無段変速機
として完成させる。分解・再組立が容易な状況で、寸法
関係及び作動状況等を確認できるので、各部の位置関係
を高精度にした構造を、面倒な作業を要する事なく、安
価に造れる。

Description

【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
無段変速機用パワーローラユニットは、例えば自動車用
の変速機として、或は各種産業機械用の変速機として、
それぞれ利用するトロイダル型無段変速機の組立作業を
容易にすると共に、精度向上に基づく性能向上を図るも
のである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用変速機として、図１６〜１７に
略示する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が研
究されている。このトロイダル型無段変速機は、例えば
実開昭６２−７１４６５号公報に開示されている様に、
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と同心に配置した出力軸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
ーシングの内側には、上記入力軸１並びに出力軸３に対
して捻れの位置にある枢軸５、５を中心として揺動する
トラニオン６、６を設けている。

【０００３】即ち、これら各トラニオン６、６は、それ
ぞれの両端部外面に上記枢軸５、５を、互いに同心に設
けている。又、これら各トラニオン６、６の中間部には
変位軸７、７の基端部を支持し、上記枢軸５、５を中心
として上記各トラニオン６、６を揺動させる事により、
上記各変位軸７、７の傾斜角度の調節を自在としてい
る。上記各トラニオン６、６に支持した変位軸７、７の
周囲には、それぞれパワーローラ８、８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８、８を、
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同士の間に挟持している。これら各
内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記枢軸５を中
心とする円弧を回転させて得られる凹面をなしている。
そして、球状凸面に形成した上記各パワーローラ８、８
の周面８ａ、８ａを、上記内側面２ａ、４ａに当接させ
ている。

【０００４】上記入力軸１と入力側ディスク２との間に
は、ローディングカム式の押圧装置９を設け、この押圧
装置９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、弾性的に押圧自在としている。この押圧装
置９は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器
１１により転動自在に保持した複数個（例えば４個）の
ローラ１２、１２とから構成している。上記カム板１０
の片側面（図１６〜１７の左側面）には、円周方向に亙
る凹凸面である駆動側カム面１３を形成し、上記入力側
ディスク２の外側面（図１６〜１７の右側面）にも、同
様の形状を有する被駆動側カム面１４を形成している。
そして、上記複数個のローラ１２、１２を、上記入力軸
１の中心に関し放射方向の軸を中心とする回転自在に支
持している。

【０００５】上述の様に構成するトロイダル型無段変速
機の使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板１０が回転
すると、駆動側カム面１３が複数個のローラ１２、１２
を、入力側ディスク２の外側面に形成した被駆動側カム
面１４に押圧する。この結果、上記入力側ディスク２
が、上記複数のパワーローラ８、８に押圧されると同時
に、上記駆動側、被駆動側両カム面１３、１４と複数個
のローラ１２、１２との押し付け合いに基づいて、上記
入力側ディスク２が回転する。そして、この入力側ディ
スク２の回転が、前記複数のパワーローラ８、８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との回転速度比（変速
比）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、前記各枢軸５、５を中心として
前記各トラニオン６、６を所定方向に揺動させる。そし
て、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図１
６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７、７を傾斜
させる。反対に、増速を行なう場合には、上記枢軸５、
５を中心として上記各トラニオン６、６を反対方向に揺
動させる。そして、上記各パワーローラ８、８の周面８
ａ、８ａが図１７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、上記これ
ら各変位軸７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜
角度を図１６と図１７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】又、図１８〜１９は、実願昭６３−６９２
９３号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィル
ムに記載された、より具体化されたトロイダル型無段変
速機の１例を示している。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１５の周囲に、それぞれニ
ードル軸受１６、１６を介して回転自在に支持してい
る。又、カム板１０は上記入力軸１５の端部（図１８の
左端部）外周面にスプライン係合させ、鍔部１７により
上記入力側ディスク２から離れる方向への移動を阻止し
ている。そして、このカム板１０とローラ１２、１２と
により、上記入力軸１５の回転に基づいて上記入力側デ
ィスク２を、上記出力側ディスク４に向け押圧しつつ回
転させる、ローディングカム式の押圧装置９を構成して
いる。上記出力側ディスク４には出力歯車１８を、キー
１９、１９により結合し、これら出力側ディスク４と出
力歯車１８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６、６の両端部は１対の
支持板２０、２０に、揺動並びに軸方向（図１８の表裏
方向、図１９の左右方向）に亙る変位自在に支持してい
る。即ち、上記各トラニオン６、６の両端部に固設した
枢軸５、５の外周面と上記各支持板２０、２０の両端部
に形成した円孔２１、２１の内周面との間に、第一のラ
ジアル軸受であるラジアルニードル軸受２２、２２を設
けている。これら各ラジアルニードル軸受２２、２２を
構成する外輪２３、２３の外周面は球状凸面として、上
記各円孔２１、２１に、揺動並びに軸方向に亙る変位自
在に内嵌している。

【０００９】この様にして、上記１対の支持板２０、２
０同士の間に、揺動並びに軸方向に亙る変位自在に支持
した、上記各トラニオン６、６の中間部に形成した円孔
２４、２４部分に、変位軸７、７を支持している。これ
ら各変位軸７、７は、互いに平行で且つ偏心した支持軸
部２５、２５と枢支軸部２６、２６とを、それぞれ有す
る。このうちの各支持軸部２５、２５を上記各円孔２
４、２４の内側に、第二のラジアル軸受であるラジアル
ニードル軸受２７、２７を介して、回転自在に支持して
いる。又、上記各枢支軸部２６、２６の周囲にパワーロ
ーラ８、８を、第三のラジアル軸受であるラジアルニー
ドル軸受２８、２８を介して、回転自在に支持してい
る。

【００１０】尚、上記１対の変位軸７、７は、上記入力
軸１５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７、７の各枢支軸部２６、２６が各支持
軸部２５、２５に対し偏心している方向は、上記入力
側、出力側両ディスク２、４の回転方向に関し同方向
（図１９で左右逆方向）としている。又、偏心方向は、
上記入力軸１５の配設方向に対し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８、８は、上記入
力軸１５の配設方向に亙る若干の変位自在に支持され
る。この結果、回転力の伝達状態で構成各部材に加わる
大きな荷重に基づく、これら構成各部材の弾性変形に起
因して、上記各パワーローラ８、８が上記入力軸１５の
軸方向（図１８の左右方向、図１９の表裏方向）に変位
する傾向となった場合でも、上記構成各部品に無理な力
を加える事なく、この変位を吸収できる。

【００１１】又、上記各パワーローラ８、８の外側面と
上記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パ
ワーローラ８、８の外側面の側から順に、第一のスラス
ト軸受であるスラスト玉軸受２９、２９と、第二のスラ
スト軸受であるスラストニードル軸受３０、３０とを、
スラスト荷重の作用方向（図１８、１９の上下方向）に
関して互いに直列に設けている。このうちのスラスト玉
軸受２９、２９は、上記各パワーローラ８、８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８、８の回転を許容するものである。この様なスラス
ト玉軸受２９、２９はそれぞれ、複数個ずつの玉３１、
３１と、これら各玉３１、３１を転動自在に保持する円
環状の保持器３２、３２と、円環状の外輪３３、３３と
から構成している。これら各スラスト玉軸受２９、２９
の内輪軌道は上記各パワーローラ８、８の外側面に、外
輪軌道は上記各外輪３３、３３の内側面に、それぞれ形
成している。

【００１２】又、上記各スラストニードル軸受３０、３
０は、レース３４と保持器３５とニードル３６、３６と
から構成している。このうちのレース３４と保持器３５
とは、回転方向に亙る若干の変位自在に組み合わせてい
る。この様なスラストニードル軸受３０、３０は、上記
各レース３４、３４を上記各トラニオン６、６の内側面
に当接させた状態で、この内側面と上記外輪３３、３３
の外側面との間に挟持している。この様なスラストニー
ドル軸受３０、３０は、上記各パワーローラ８、８から
上記各外輪３３、３３に加わるスラスト荷重を支承しつ
つ、前記各枢支軸部２６、２６及び上記外輪３３、３３
が、前記支持軸部２５、２５を中心に揺動する事を許容
する。

【００１３】更に、上記各トラニオン６、６の一端部
（図１９の左端部）にはそれぞれ駆動ロッド３７、３７
を結合し、これら各駆動ロッド３７、３７の中間部外周
面に駆動ピストン３８、３８を固設している。そして、
これら各駆動ピストン３８、３８を、それぞれ駆動シリ
ンダ３９、３９内に油密に嵌装している。

【００１４】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の場合には、入力軸１５の回転は、押圧装置９を介
して入力側ディスク２に伝わる。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８、８を介して
出力側ディスク４に伝わり、更にこの出力側ディスク４
の回転が、出力歯車１８より取り出される。入力軸１５
と出力歯車１８との間の回転速度比を変える場合には、
上記１対の駆動ピストン３８、３８を互いに逆方向に変
位させる。これら各駆動ピストン３８、３８の変位に伴
って上記１対のトラニオン６、６が、それぞれ逆方向に
変位し、例えば図１９の下側のパワーローラ８が同図の
右側に、同図の上側のパワーローラ８が同図の左側に、
それぞれ変位する。この結果、これら各パワーローラ
８、８の周面８ａ、８ａ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６、６が、前記支
持板２０、２０に枢支された枢軸５、５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１６〜１
７に示した様に、上記各パワーローラ８、８の周面８
ａ、８ａと上記各内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化
し、上記入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比
が変化する。

【００１５】尚、これら入力軸１５と出力歯車１８との
間の回転速度比を所望値に調節するのは、上記各駆動ピ
ストン３８、３８の移動量を規制する事により行なう。
そして、これら各駆動ピストン３８、３８の移動量を規
制するのは、前記各駆動ロッド３７、３７の端部若しく
は中間部に固定した、図示しないプリセスカムと、やは
り図示しないスプール弁のスプール若しくはスリーブと
の係合により行なう。又、上述の様に上記入力軸１５と
出力歯車１８との間で回転力の伝達を行なう際には、構
成各部材の弾性変形に基づいて上記各パワーローラ８、
８が、上記入力軸１５の軸方向に変位し、これら各パワ
ーローラ８、８を枢支している前記各変位軸７、７が前
記各支持軸部２５、２５を中心として僅かに回動する。
この回動の結果、前記各スラスト玉軸受２９、２９の外
輪３３、３３の外側面と上記各トラニオン６、６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３０、３０が存在する
為、この相対変位に要する力は小さい。従って、上述の
様に各変位軸７、７の傾斜角度を変化させる為の力が小
さくて済む。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】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組み立てる場合に従来
は、このトロイダル型無段変速機の本体を収納するハウ
ジング４０（図１９）の内側に構成各部品を、順番に組
み付ける様にしていた。従って、構成各部品の寸法誤差
の積算に基づく各部の位置関係のずれ、延ては構成各部
品が正しく機能するか否かは、これら構成各部品を上記
ハウジング４０内に総て組み付けた後でしか確認できな
かった。一方、トロイダル型無段変速機の効率並びに耐
久性を確保する為には、構成各部品同士の位置関係を高
精度に維持しなければならない。この為、上記構成各部
品の寸法誤差の積算に基づいて各部の位置関係のずれが
大きくなった場合には、他の部品との組み合わせにより
このずれを小さくすべく、上記ハウジング４０内で組み
立てたトロイダル型無段変速機の分解及び再組立を行な
わなければならない。この様にしてトロイダル型無段変
速機の組立作業を行なうと、トロイダル型無段変速機の
製造作業が面倒で、コストの低廉化を図れない。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。

【００１７】

【課題を解決する為の手段】本発明のトロイダル型無段
変速機用パワーローラユニットのうち、例えば請求項２
に記載したトロイダル型無段変速機用パワーローラユニ
ットは、両端面に互いに同心の枢軸を固設したトラニオ
ンと、これら両枢軸の周囲に設けた第一のラジアル軸受
と、上記トラニオンの中間部に、上記各枢軸の軸方向に
対し直角方向に形成した円孔と、互いに平行で互いに偏
心した支持軸部及び枢支軸部から成り、このうちの支持
軸部を上記円孔の内側に第二のラジアル軸受を介して回
転自在に支持した変位軸と、上記枢支軸部の周囲に、第
三のラジアル軸受を介して回転自在に支持したパワーロ
ーラと、このパワーローラの外側面と上記トラニオンの
中間部内側面との間に、スラスト荷重の作用方向に関し
て互いに直列に設けた第一、第二のスラスト軸受とを備
える。そして、これら互いに別体の部品であるトラニオ
ンと、第一、第二、第三のラジアル軸受と、変位軸と、
パワーローラと、第一、第二のスラスト軸受とを、トロ
イダル型無段変速機への組み付け以前に、このトロイダ
ル型無段変速機の組立完了後の位置関係に予め組み立て
ている。

【００１８】

【作用】上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段
変速機用パワーローラユニットを組み込んだトロイダル
型無段変速機は、前述した従来のトロイダル型無段変速
機と同様の作用に基づき、入力側ディスクと出力側ディ
スクとの間で回転力の伝達を行ない、更にトラニオンの
傾斜角度を変える事により、これら両ディスク同士の間
の回転速度比を変える。特に、本発明のトロイダル型無
段変速機用パワーローラユニットの場合には、互いに別
体の部品である、トラニオンと、第一、第二、第三のラ
ジアル軸受と、変位軸と、パワーローラと、第一、第二
のスラスト軸受とを、トロイダル型無段変速機への組み
付け以前に、このトロイダル型無段変速機の組立完了後
の位置関係に予め組み立てている。この為、構成各部品
の寸法誤差の積算に基づく各部の位置関係のずれ、延て
は構成各部品が正しく機能するか否かを、これら構成各
部品をハウジング内に組み付ける以前に確認できる。従
って、トロイダル型無段変速機全体を分解、再組立する
等の面倒な作業を要する事なく、トロイダル型無段変速
機の効率並びに耐久性を確保すべく、構成各部品同士の
位置関係を高精度に維持できる。請求項１に記載したト
ロイダル型無段変速機用パワーローラユニットの場合
も、構成要件は少ないが、ほぼ同じ作用を奏する。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１〜８は、本発明の実施の形態
の第１例を示している。尚、本発明の特徴は、トラニオ
ン６に対して、このトラニオン６を揺動変位自在に支持
する為の軸受、変位軸７、パワーローラ８、このパワー
ローラ８を回転及び揺動変位自在に支持する為の軸受を
組み付けた構造をユニット化した点にある。その他の部
分の構造及び作用に就いては、前述した従来構造と同様
である為、重複する図示及び説明を省略若しくは簡略に
し、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。

【００２０】鉄系合金等の如き大きな剛性を有する金属
に鍛造加工並びに切削加工を施す等により一体成形した
トラニオン６の両端面には１対の枢軸５、５を、互いに
同心に形成している。これら両枢軸５、５の周囲には１
対の外輪２３、２３を、これら両枢軸５、５と同心に配
置している。これら両外輪２３、２３の内外両周面のう
ち、外周面は球状凸面とし、内周面は円筒面としてい
る。そして、これら両外輪２３、２３の内周面と上記各
枢軸５、５の外周面との間に、それぞれ複数本ずつのニ
ードル４１、４１を転動自在に設けて、第一のラジアル
軸受である、ラジアルニードル軸受２２、２２を構成し
ている。尚、これら両ラジアルニードル軸受２２、２２
を構成する外輪２３、２３の内端面（上記トラニオン６
の中央側端面）と上記トラニオン６との間にはスラスト
ワッシャ４２、４２を設けて、上記各外輪２３、２３の
内端面が上記トラニオン６を擦り、このトラニオン６が
傷付く事を防止している。

【００２１】又、上記トラニオン６の中間部には、次述
する変位軸７を支持する為の円孔２４を形成している。
この円孔２４の中心軸の方向は、上記各枢軸５、５の軸
方向に対し直角方向としている。そして、この円孔２４
内に、変位軸７を構成する支持軸部２５を、第二のラジ
アル軸受であるラジアルニードル軸受２７により、回転
自在に支持している。このラジアルニードル軸受２７
は、円筒状のレース４４と複数本のニードル４５、４５
とから成る。このうちのレース４４の外径は、上記円孔
２４の内径と同じかこの内径よりも僅かに大きくしてい
る。従って、上記レース４４は上記円孔２４に、嵌め合
い代０若しくは軽い締り嵌めで内嵌している。この様な
ラジアルニードル軸受２７により上記支持軸部２５を上
記円孔２４内に回転自在に支持した状態で、上記変位軸
７を構成する枢支軸部２６は、上記トラニオン６の内側
面から突出する。

【００２２】この様に上記トラニオン６の内側面から突
出した枢支軸部２６の周囲にはパワーローラ８を、第三
のラジアル軸受であるラジアルニードル軸受２８を介し
て、回転自在に支持している。そして、このパワーロー
ラ８の外側面と上記トラニオン６の中間部内側面との間
に、第一のスラスト軸受であるスラスト玉軸受２９と第
二のスラスト軸受であるスラストニードル軸受３０と
を、スラスト荷重の作用方向（図１、２の上下方向）に
関して互いに直列に設けている。このうちのスラスト玉
軸受２９は、上記パワーローラ８の外側面に形成した内
輪軌道４６と、外輪３３の内側面に形成した外輪軌道４
７との間に、保持器３２により転動自在に保持した複数
の玉３１、３１を配置して成る。又、上記スラストニー
ドル軸受３０は、上記トラニオン６の内側面に添設した
レース３４と、保持器３５により転動自在に保持した複
数本のニードル３６、３６とから成る。

【００２３】更に、前記１対の枢軸５、５のうち、一方
（図１の右方）の枢軸５の内側には、駆動ロッド３７の
基端部（図１、３、７の左端部）を内嵌固定している。
この様に一方の枢軸５の内側に駆動ロッド３７の基端部
を内嵌固定する為、上記枢軸５と駆動ロッド３７の基端
部とには、硬度の高い金属材により造った、結合ピン４
８を掛け渡している。この為に上記駆動ロッド３７の基
端部及び枢軸５には貫通孔４９、５０を、それぞれ断面
の直径方向に亙って形成している。このうち、駆動ロッ
ド３７の基端部に形成した貫通孔４９の内径は、全長に
亙って同じとしている。これに対して枢軸５に形成した
貫通孔５０の一端部（図４の右端部）には、小径部５１
を形成している。上記枢軸５と駆動ロッド３７とを結合
固定する際には、先ず、この駆動ロッド３７の基端部を
上記枢軸５の内側に、嵌め合い又は締り嵌めにより押し
込む。この際には、上記両貫通孔４９、５０は未だ形成
してはいない。そして、上記駆動ロッド３７の基端部を
上記枢軸５内に所定量押し込んだ後、ボール盤等によ
り、上記両貫通孔４９、５０を形成する。従って、上記
駆動ロッド３７を上記枢軸５内に押し込んだ後、上記両
貫通孔４９、５０同士を整合させると言った、面倒な作
業は不要である。そして、この様に互いに整合する状態
で形成した上記両貫通孔４９、５０内に上記結合ピン４
８を、上記小径部５１とは反対側から圧入する。そし
て、この結合ピン４８の挿入方向先端部を上記小径部５
１の端部に突き当てた後、上記貫通孔５０の他端開口部
にかしめ部５２を形成し、上記結合ピン４８が上記両貫
通孔４９、５０から抜け出る事を防止する。

【００２４】この様にしてトラニオン６の端部に設けた
枢軸５と駆動ロッド３７とを結合した状態では、これら
トラニオン６と駆動ロッド３７との位置関係が一義的に
定まる。又、長期間に亙る使用に拘らず、上記結合ピン
４８が上記各貫通孔４９、５０から抜け出る事はなく、
上記トラニオン６と駆動ロッド３７との位置関係がずれ
る事も確実に防止できる。従って、この駆動ロッド３７
に結合固定するプリセスカムと上記トラニオン６との位
置関係を確実に規制して、このトラニオン６及びこのト
ラニオン６の内側面に支持したパワーローラ８の姿勢制
御を確実に行なえる。尚、上記トラニオン６及び駆動ロ
ッド３７の内部には、前記パワーローラ８の回転支持部
に潤滑油を送り込む為の給油通路６２を設けている。上
記結合ピン４８は、この様な給油通路６２を構成する通
孔の一部を塞ぎ、上記潤滑油を必要個所に送る為の盲栓
としての機能も有する。

【００２５】又、上記駆動ロッド３７を結合した枢軸５
の先端面には、小判形の外周面形状を有する嵌合凸部５
３を形成し、上記駆動ロッド３７の先端部（図１の右端
部）にも、やはり小判形の外周面形状を有する嵌合支持
部５４を形成している。このうちの嵌合凸部５３には、
ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機を構成す
る前後のトラニオン６、６の揺動を互いに同期させるケ
ーブル（図示せず）を係止する為の、プーリ状の係止部
材を外嵌固定する。一方、上記嵌合支持部５４には、上
記駆動ロッド３７及びトラニオン６の変位を検知する為
のプリセスカムを外嵌支持する。これら小判形の外周面
形状を有する嵌合凸部５３或は嵌合支持部５４に外嵌し
た状態で、上記係止部材或はプリセスカムは、上記駆動
ロッド３７及びトラニオン６に対して回転方向にずれる
事はない。従って、上記ケーブルによる前後のトラニオ
ン６、６同士の揺動の同期、並びにプリセスカムによる
トラニオン６及びこのトラニオン６の内側面に支持した
パワーローラ８の姿勢制御を確実に行なえる。

【００２６】本発明のトロイダル型無段変速機用パワー
ローラユニットの場合には、互いに別体の部品であるト
ラニオン６と、ラジアルニードル軸受２２、２７、２８
と、変位軸７と、パワーローラ８と、スラスト玉軸受２
９及びスラストニードル軸受３０と、駆動ロッド３７と
を、例えば前述の図１８〜１９に示した様なトロイダル
型無段変速機への組み付け以前に、このトロイダル型無
段変速機の組立完了後の位置関係に予め組み立ててい
る。この様にこれら各部品６、２２、２７、２８、７、
８、２９、３０、３７を組み立てるには、図３に示す様
な、トラニオン６と結合ロッド３７とを結合固定した第
一のユニット５６と、図５に示す様な、変位軸７とパワ
ーローラ８とスラスト玉軸受２９とを組み合わせた第二
のユニット５７とを組み立てておく。そして、これら第
一、第二のユニット５６、５７同士を、前記ラジアルニ
ードル軸受２７とスラストニードル軸受３０とを介して
組み合わせ、図１、２、６、７、８に示す様な、パワー
ローラユニット５８とする。

【００２７】上述の様にして各部品６、２２、２７、２
８、７、８、２９、３０、３７を組み立ててパワーロー
ラユニット５８としたならば、図６〜８に示す様にし
て、各部の寸法並びに作動状態を確認する。このうちの
図６は、上記トラニオン６を支持板２０、２０（図１
９）に対して支持する為のラジアルニードル軸受２２を
構成する外輪２３の外周面位置と、パワーローラ８の周
面８ａの位置との関係を測定する状態を示している。こ
の測定を行なうには、上記トラニオン６の両端の枢軸５
の周囲に設けた各ラジアルニードル軸受２２の外輪２３
を、それぞれ定盤６１の上面に載置したＶブロック５９
に載置する。そして、上記パワーローラ８に、入力側、
出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａ（図１６〜
１８）の形状に見合う形状を有する測定治具６０を被
せ、上記定盤６１の上面からこの測定治具６０の上面ま
での高さを測定する。そして、この高さの差が小さい複
数のパワーローラユニット５８を組み合わせて、トロイ
ダル型無段変速機を構成する。

【００２８】即ち、１台のトロイダル型無段変速機には
複数組のパワーローラユニット５８を組み込む。例え
ば、入力側、出力側両ディスク２、４を１対だけ設け
た、所謂シングルキャビティ型のトロイダル型無段変速
機の場合には、上記パワーローラユニット５８を２〜３
組組み込む。これに対して、入力側、出力側両ディスク
２、４を２対設け、これら２対の入力側、出力側両ディ
スク２、４を動力の伝達方向に関して互いに並列に配置
した、所謂ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速
機の場合には、上記パワーローラユニット５８を４〜６
組組み込む。この様に、１台のトロイダル型無段変速機
に組み込む複数組のパワーローラユニット５８に関し
て、上記高さが互いに異なっていると、上記パワーロー
ラ８の周面８ａと上記入力側、出力側両ディスク２、４
の内側面２ａ、４ａとの当接部がスリップしたり、或は
各パワーローラ８に関して変速比が正確に同期せず、変
速不良を生じる。

【００２９】そこで、１台のトロイダル型無段変速機に
組み込む複数組のパワーローラユニット５８に関して、
上記高さの差が０．１mm以下になる様な複数組のパワー
ローラユニット５８を選択して、１台のトロイダル型無
段変速機を構成する。この様に所定値を０．１mmとした
のは、本発明者が行なった実験の結果による。実験は、
２対の入力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、
４ａ同士の間に２個ずつ、合計４個のパワーローラユニ
ット５８を設けた、ダブルキャビティ型のトロイダル型
無段変速機を使用して行ない、パワーローラユニット５
８ごとの上記高さの差、並びにハウジング４０（図１
９）に充填したトラクションオイルの温度が、上記周面
８ａと上記各内側面２ａ、４ａとの当接部でのスリップ
や変速状態に及ぼす影響を測定した。尚、パワーローラ
ユニット５８は、図示の様なプロポーションを有し、パ
ワーローラ８の外径が７８mmのものを使用した。その結
果を下表に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】この表に記載した実験結果から明らかな通
り、１台のトロイダル型無段変速機に組み込む複数組の
パワーローラユニット５８に関して、枢軸５、５を支持
するラジアルニードル軸受２２、２２の外輪２３、２３
の外周面を基準とするパワーローラ８の周面８ａまでの
高さの差（＝パワーローラユニット５８の組み立て高さ
の差）を０．１mm以下に抑えれば、この周面８ａと入力
側、出力側各ディスク２、４の内側面２ａ、４ａとの当
接部でスリップが発生する事を防止すると共に、変速状
態を良好に維持できる。尚、上記高さの差を０．１mm以
下に抑えた、複数組のパワーローラユニット５８を得る
為には、多数のパワーローラユニット５８のうちから条
件を満たすものを選択しても良いが、前記スラストニー
ドル軸受３０を構成するレース３４の厚さを変える事で
対応する事もできる。即ち、このレース３４として、厚
さが微妙に異なるものを複数種類用意し、前記図６に示
す様にして行なった測定作業後、適宜のレース３４を組
み付ければ、上記高さの差を所定値に規制できる。又、
この様に高さの差を所定値に規制するのは、前記外輪３
３の厚さを変える事でも行なえる。上記測定作業を、前
記支持軸部２５の端部に止め輪６３を装着する以前に行
なえば、上記レース３４を交換する作業は容易に行なえ
る。しかも、本発明を実施する場合の様に、パワーロー
ラユニット５８の段階で上記高さの差を測定すれば、他
の構成部品との関係で対応を複雑且つ面倒にする事なく
（作動不良の原因を容易且つ確実に突き止めて）、上記
スリップや変速不良の発生防止を図れる。

【００３２】又、上記パワーローラユニット５８を組み
立てたならば、上述の様にして外輪２３、２３の外周面
を基準とするパワーローラ８の周面８ａまでの高さの差
を測定すると共に、この周面８ａの振れや平行度等、上
記パワーローラユニット５８の機能確認作業を行なう。
この機能確認作業は、例えば図７〜８に示す様にして行
なう。先ず、上記周面８ａの振れや平行度を測定するに
は、トラニオン６の両端部の枢軸５、５の周囲に設けた
ラジアルニードル軸受２２、２２を構成する外輪２３、
２３の外周面を（或はラジアルニードル軸受２２、２２
を除いて枢軸５、５の外周面を直接）基準面に乗せた状
態で、上記パワーローラ８を回転させる。そして、この
パワーローラ８の周面８ａの一部で、入力側、出力側両
ディスク２、４の内側面２ａ、４ａと転がり接触する部
分（転走面部分）の変位をコンパレータ等の精密測定器
で測定する事により、上記振れや平行度を測定する。
又、上記トラニオン６及び駆動ロッド３７を上記ラジア
ルニードル軸受２２、２２を中心に揺動させて、上記駆
動ロッド３７の先端部分の振れを測定し、この振れが許
容範囲内に納まっているか否かを確認する。又、前記変
位軸７を支持軸部２５を中心に揺動させて、この変位軸
７の枢支軸部２６の周囲に回転自在に支持したパワーロ
ーラ８の揺動の軌跡の形状及び精度が、設計値通りに行
なわれるか否かを確認する。更に、上記ラジアルニード
ル軸受２２、２２の回転が円滑に行なわれるか否かを確
認する。

【００３３】前述したラジアルニードル軸受２２を構成
する外輪２３の外周面位置とパワーローラ８の周面８ａ
の位置との関係が適正であり、且つ、上述した作業によ
り各部の機能が適正であると判定したパワーローラユニ
ット５８は、適宜の治具により前記構成各部品６、２
２、２７、２８、７、８、２９、３０、３７を仮止めす
る。一方、上記位置関係或は機能が不適正であれば、こ
れら各部材を分解して、異なる部品と再組立する。本発
明によれば、構成各部品の寸法誤差の積算に基づく各部
の位置関係のずれ、延ては構成各部品が正しく機能する
か否かを、これら構成各部品をハウジング４０内に組み
付ける以前に確認できる。従って、トロイダル型無段変
速機全体を分解、再組立する等の面倒な作業を要する事
なく、トロイダル型無段変速機の効率並びに耐久性を確
保すべく、構成各部材同士の位置関係を高精度に維持で
きる。上述の様にして上記各部品６、２２、２７、２
８、７、８、２９、３０、３７を組み立てて成るパワー
ローラユニット５８は、やはり複数の部品を予め組み立
てて成る入力側ディスクユニット及び出力側ディスクユ
ニットと共にハウジング４０内に組み付けて、トロイダ
ル型無段変速機を構成する。これら入力側、出力側両デ
ィスクユニットも、上述したパワーローラユニット５８
と同様に、複数の部品を組み立てた後、ハウジング４０
内に組み付ける以前に、各部の寸法並びに作動状態を確
認し、これら寸法並びに作動状態が適正であれば、適宜
の治具により上記各部品を仮止めしておく。従って、上
記各ユニットを組み合わせてトロイダル型無段変速機と
した状態では、構成各部の作動状態を適正にできる。
尚、上記各ユニットを構成する各部材の表面には防錆油
を付着させておくが、この防錆油としては、トロイダル
型無段変速機内に充填するトラクションオイル中に混入
した場合にもこのトラクションオイルを劣化させにく
い、指定防錆油を使用する事が好ましい。

【００３４】次に、図９〜１０は、本発明の実施の形態
の第２例を示している。本例は、上述した第１例の構造
に抑え治具６５を組み付け、パワーローラユニット５８
の搬送作業時に、予め組み合わせた各部品６、２２、２
７、２８、７、８、２９、３０、３７同士が分離しない
様にしたものである。即ち、上記各部品６、２２、２
７、２８、７、８、２９、３０、３７のうち、駆動ロッ
ド３７設置側のラジアルニードル軸受２２以外の部品
は、上記パワーローラユニット５８の組立状態では止め
輪６３、６４により分離防止を図られる。これら両止め
輪６３、６４は、そのまま製品としてトロイダル型無段
変速機を構成するハウジング４０内に組み込まれる。こ
れに対して、上記駆動ロッド３７設置側のラジアルニー
ドル軸受２２は、そのままでは搬送作業に伴って枢軸５
の周囲から脱落し易い。そこで、本例の場合には、この
枢軸５の先端部で上記ラジアルニードル軸受２２よりも
突出した部分に、ニトリルゴム等のゴム、ポリアミド６
６等の合成樹脂等の弾性材により円環状に造った抑え治
具６５を締り嵌めにより外嵌し、上記ラジアルニードル
軸受２２が上記枢軸５から、不用意に脱落する事を防止
している。その他の構成及び作用は、上述した第１例の
場合と同様である。尚、上記抑え治具６５は、使い捨て
としても良いが、量産時には再使用可能にする事によ
り、トロイダル型無段変速機のコスト削減と省資源化と
を図れる。

【００３５】次に、図１１〜１２は、本発明の実施の形
態の第３例を示している。上述の第２例が、抑え治具６
５自身の弾性により、この抑え治具６５が枢軸５の先端
部から抜け落ちるのを防止していたのに対して、本例の
場合には、抑えばね６６の弾性により、枢軸５の先端部
に外嵌した抑え治具６５ａがこの枢軸５の先端部から抜
け落ちるのを防止している。コイルばねである上記抑え
ばね６６は、その両端部に設けた摘み部６７、６７を操
作する事により内径を拡縮して、上記枢軸５の先端部に
着脱する。その他の構成及び作用は、上述した第２例の
場合と同様である。

【００３６】次に、図１３〜１５は、本発明の実施の形
態の第４例を示している。本例の場合には、トラニオン
６の端部に形成した枢軸５の先端面に形成した、ケーブ
ルを係止する為のプーリ状の係止部材を外嵌固定すべき
嵌合凸部５３ａ、並びに図示しないプリセスカムを外嵌
支持すべき嵌合支持部５４ａの外周面形状を、歯車状の
凹凸としている。但し、これら嵌合凸部５３ａ及び嵌合
支持部５４ａの外周面の凹凸の円周方向１個所には、凸
部が欠けた部分、逆に言えば凹部の円周方向に亙る幅が
他の凹部よりも広くなった部分を設けている。そして、
上記係止部材及びプリセスカムの内周面には、円周方向
１個所で凸部の幅が広くなった、内歯車状の凹凸を形成
している。従って、上記係止部材を上記嵌合凸部５３ａ
に、上記プリセスカムを上記嵌合支持部５４ａに、それ
ぞれ外嵌固定した状態では、上記トラニオン６及び駆動
ロッド３７に対する、これら係止部材及びピリセスカム
の円周方向に関する位相が、一義的に定まる。この為、
上記トラニオン６及び駆動ロッド３７に対する、これら
係止部材及びピリセスカムの位置決めを間違える事も、
装着後の係止部材又はピリセスカムが回転方向に動く事
もなくなる。その他の構成及び作用は、前述した第１例
の場合と同様である。尚、本発明は、シングルキャビテ
ィ型でもダブルキャビティ型でも、トロイダル型無段変
速機であれば同様に実施できる。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用する為、トロイダル型無段変速機の組立作業の能率化
により、トロイダル型無段変速機の価格低減を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を、トラニオンと
変位軸とパワーローラと駆動ロッドとを、複数の転がり
軸受を介して組み合わせた状態で示す断面図。

【図２】図１の右方から見た図。

【図３】トラニオンと駆動ロッドとを組み合わせた状態
を示す断面図。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図。

【図５】パワーローラと変位軸とを、複数の転がり軸受
を介して組み合わせた状態で示す断面図。

【図６】パワーローラユニットの組み立て高さを測定す
る状態を、図２と同方向から見た状態で示す図。

【図７】パワーローラユニットの機能を確認する状態
を、図１と同方向から見た状態で示す断面図。

【図８】図７の右方から見た図。

【図９】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同
様の断面図。

【図１０】図９の右方から見た図。

【図１１】本発明の実施の形態の第３例を示す、図１と
同様の断面図。

【図１２】図１１の右方から見た図。

【図１３】本発明の実施の形態の第４例を示す、図１と
同様の断面図。

【図１４】図１３の右方から見た図。

【図１５】図１４の中央部拡大図。

【図１６】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１７】同じく最大増速時の状態で示す側面図。

【図１８】従来の具体的構造の第１例を示す断面図。

【図１９】図１８のＢ−Ｂ断面図。

【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 枢軸 ６ トラニオン ７ 変位軸 ８ パワーローラ ８ａ 周面 ９ 押圧装置 １０ カム板 １１ 保持器 １２ ローラ １３ 駆動側カム面 １４ 被駆動側カム面 １５ 回転伝達軸 １６ ニードル軸受 １７ 鍔部 １８ 出力歯車 １９ キー ２０ 支持板 ２１ 円孔 ２２ ラジアルニードル軸受 ２３ 外輪 ２４ 円孔 ２５ 支持軸部 ２６ 枢支軸部 ２７ ラジアルニードル軸受 ２８ ラジアルニードル軸受 ２９ スラスト玉軸受 ３０ スラストニードル軸受 ３１ 玉 ３２ 保持器 ３３ 外輪 ３４ レース ３５ 保持器 ３６ ニードル ３７ 駆動ロッド ３８ 駆動ピストン ３９ 駆動シリンダ ４０ ハウジング ４１ ニードル ４２ スラストワッシャ ４４ レース ４５ ニードル ４６ 内輪軌道 ４７ 外輪軌道 ４８ 結合ピン ４９ 貫通孔 ５０ 貫通孔 ５１ 小径部 ５２ かしめ部 ５３、５３ａ 嵌合凸部 ５４、５４ａ 嵌合支持部 ５６ 第一のユニット ５７ 第二のユニット ５８ パワーローラユニット ５９ Ｖブロック ６０ 測定治具 ６１ 定盤 ６２ 給油通路 ６３ 止め輪 ６４ 止め輪 ６５、６５ａ 抑え治具 ６６ 抑えばね ６７ 摘み部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤波 誠 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 加藤 寛 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 今西 尚 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端面に互いに同心の枢軸を固設したト
   ラニオンと、このトラニオンの中間部に支持した変位軸
   と、このトラニオンの内側面から突出した部分に於いて
   この変位軸部の周囲に回転自在に支持したパワーローラ
   と、このパワーローラの外側面と上記トラニオンの中間
   部内側面との間に設けたスラスト軸受とを備え、これら
   互いに別体の部品であるトラニオンと変位軸とパワーロ
   ーラとスラスト軸受とを、トロイダル型無段変速機への
   組み付け以前に、このトロイダル型無段変速機の組立完
   了後の位置関係に予め組み立てたトロイダル型無段変速
   機用パワーローラユニット。
2. 【請求項２】 両端面に互いに同心の枢軸を固設したト
   ラニオンと、これら両枢軸の周囲に設けた第一のラジア
   ル軸受と、上記トラニオンの中間部に、上記各枢軸の軸
   方向に対し直角方向に形成した円孔と、互いに平行で互
   いに偏心した支持軸部及び枢支軸部から成り、このうち
   の支持軸部を上記円孔の内側に第二のラジアル軸受を介
   して回転自在に支持した変位軸と、上記枢支軸部の周囲
   に、第三のラジアル軸受を介して回転自在に支持したパ
   ワーローラと、このパワーローラの外側面と上記トラニ
   オンの中間部内側面との間に、スラスト荷重の作用方向
   に関して互いに直列に設けた第一、第二のスラスト軸受
   とを備え、これら互いに別体の部品であるトラニオンと
   第一、第二、第三のラジアル軸受と変位軸とパワーロー
   ラと第一、第二のスラスト軸受とを、トロイダル型無段
   変速機への組み付け以前に、このトロイダル型無段変速
   機の組立完了後の位置関係に予め組み立てたトロイダル
   型無段変速機用パワーローラユニット。
3. 【請求項３】 パワーローラと変位軸と第三のラジアル
   軸受と第一のスラスト軸受とが、トロイダル型無段変速
   機用パワーローラユニットへの組み付け以前に、このト
   ロイダル型無段変速機用パワーローラユニットの組立完
   了後の位置関係に予め組み立てられている、請求項２に
   記載したトロイダル型無段変速機用パワーローラユニッ
   ト。
4. 【請求項４】 トラニオンの両端面に固設した１対の枢
   軸のうちの一方の枢軸の内側には、内部に給油通路を有
   する駆動ロッドの基端部が内嵌固定されており、この駆
   動ロッドと上記一方の枢軸とは、上記給油通路の盲栓と
   しての機能を兼ね備えた結合ピンにより結合固定してお
   り、上記トラニオンと駆動ロッドと結合ピンとは、トロ
   イダル型無段変速機用パワーローラユニットへの組み付
   け以前に、このトロイダル型無段変速機用パワーローラ
   ユニットの組立完了後の位置関係に予め組み立てられて
   いる、請求項１〜３の何れかに記載したトロイダル型無
   段変速機用パワーローラユニット。
5. 【請求項５】 結合ピンを挿通する為、一方の枢軸と駆
   動ロッドの基端部とに形成する貫通孔を、この駆動ロッ
   ドを一方の枢軸の内側に嵌合させた状態で一挙に形成し
   ている、請求項４に記載したトロイダル型無段変速機用
   パワーローラユニット。
6. 【請求項６】 一方の枢軸に形成した貫通孔の一部で、
   結合ピンの挿入方向前端部位置部分の内径を、この結合
   ピンの外径よりも小さくしてる、請求項４〜５の何れか
   に記載したトロイダル型無段変速機用パワーローラユニ
   ット。
7. 【請求項７】 一方の枢軸に形成した貫通孔の両端開口
   部のうち、結合ピンの挿入方向後方の開口部を直径方向
   内方にかしめ変形させる事により、上記結合ピンの抜け
   止めを図っている、請求項６に記載したトロイダル型無
   段変速機用パワーローラユニット。
8. 【請求項８】 トラニオンの内側面からパワーローラの
   周面までの距離に関する値である、トロイダル型無段変
   速機用パワーローラユニットの組み立て高さを、第一、
   第二のスラスト軸受の構成部品のうちの何れかの厚さを
   変える事により調節する、請求項２〜７の何れかに記載
   したトロイダル型無段変速機用パワーローラユニット。
9. 【請求項９】 同一のトロイダル型無段変速機を構成す
   る複数組のトロイダル型無段変速機用パワーローラユニ
   ットに関して、トラニオンの内側面からパワーローラの
   周面までの距離に関する値である、トロイダル型無段変
   速機用パワーローラユニットの組み立て高さの相互差を
   ０．１mm以内に納めた、請求項１〜８の何れかに記載し
   たトロイダル型無段変速機用パワーローラユニット。
10. 【請求項１０】 トラニオンの端部で同一のトロイダル
    型無段変速機を構成する複数組のトロイダル型無段変速
    機用パワーローラユニット同士の揺動を互いに同期させ
    る為のケーブルを係止する係止部材を外嵌固定する部分
    の外周面形状を非円筒状とした、請求項１〜９の何れか
    に記載したトロイダル型無段変速機用パワーローラユニ
    ット。
11. 【請求項１１】 トラニオンの両端面に固設した１対の
    枢軸のうちの一方の枢軸の内側には駆動ロッドの基端部
    が内嵌固定されており、この駆動ロッドの先端部で上記
    トラニオンの変位を検出する為のプリセスカムを外嵌固
    定する部分の外周面形状を非円筒状とした、請求項１〜
    １０の何れかに記載したトロイダル型無段変速機用パワ
    ーローラユニット。
12. 【請求項１２】 枢軸の周囲に設けた第一のラジアル軸
    受の抜け止めを図る為の抑え治具が、トラニオンの一部
    に外嵌支持されている、請求項２〜１１の何れかに記載
    したトロイダル型無段変速機用パワーローラユニット。