トロイダル型無段変速機
【課題】組み立て時に、スラスト玉軸受を構成する保持器１０ｄに設けた複数のポケット１１ｃ、１１ｃの径方向の開口部から、各玉９が抜け出す事を防止できる構造を実現する。
【解決手段】
前記各ポケット１１ｃ、１１ｃの開口部のうち、径方向外方に開口する開口部は、円周方向幅が前記各玉９の直径よりも小さい。又、軸方向一方の開口部は、円周方向幅が前記各玉９の直径よりも小さい。そして、軸方向他方の開口部は、前記保持器１０ｄの中心軸αに垂直な仮想平面βに対して所定の角度θ1だけ傾斜した方向から前記各玉９を挿通可能な、円周方向の幅を有する。
【解決手段】
前記各ポケット１１ｃ、１１ｃの開口部のうち、径方向外方に開口する開口部は、円周方向幅が前記各玉９の直径よりも小さい。又、軸方向一方の開口部は、円周方向幅が前記各玉９の直径よりも小さい。そして、軸方向他方の開口部は、前記保持器１０ｄの中心軸αに垂直な仮想平面βに対して所定の角度θ1だけ傾斜した方向から前記各玉９を挿通可能な、円周方向の幅を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用の変速装置として、或いは、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トロイダル型無段変速機の改良に関する。具体的には、トロイダル型無段変速機を構成するパワーローラを支持する為のスラスト玉軸受に組み込まれる保持器の構造を工夫する事により、このトロイダル型無段変速機の組立性の向上を、低コストで図れる構造を実現するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９は、自動車用自動変速装置として使用されるトロイダル型無段変速機の１例を示している。このトロイダル型無段変速機は、ダブルキャビティ型と呼ばれるもので、互いに対向する軸方向側面をトロイド曲面とした入力ディスク１、１と、同じく出力ディスク２、２との間に、複数個のパワーローラ３、３を挟持して成る。運転時には、前記入力ディスク１、１の回転が、これら各パワーローラ３、３を介して前記出力ディスク２、２に伝達される。これら各パワーローラ３、３は、それぞれトラニオン４、４に回転自在に支持されており、これら各トラニオン４、４は、それぞれ前記両ディスク１、２の中心軸に対し捩れの位置にある枢軸（図示省略）を中心とする揺動変位を自在に支持されている。前記両ディスク１、２同士の間の変速比を変える場合は、前記各パワーローラ３、３の周面と、前記両入力ディスク１、１及び前記両出力ディスク２、２の内側面との転がり接触部（トラクション部）の位置を変更する。
【０００３】
上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時、前記各パワーローラ３、３は、前記各ディスク１、２から大きなスラスト荷重を受けつつ高速で回転する。この為に、前記各パワーローラ３、３と前記各トラニオン４、４との間に、それぞれスラスト玉軸受５、５を設け、これら各スラスト玉軸受５、５により、前記各パワーローラ３、３に加わる前記スラスト荷重を支承自在としている。従前のスラスト玉軸受５、５は、図１０に示す様に、前記各パワーローラ３の外側面（図１０の下面）に形成された内輪軌道６と、前記各トラニオン４の内側面に設置された外輪７の内側面（図１０の上面）に形成された外輪軌道８と、これら内輪軌道６と外輪軌道８との間に転動自在に設けられた玉９、９と、これら各玉９、９を保持する保持器１０とから成る。尚、前記図１０に示した構造の場合、前記図９に示した構造とは異なり、前記外輪７を、前記各パワーローラ３を回転自在に支持する為の支持軸１６、並びに、これら各パワーローラ３を前記各トラニオン４に、入力、出力各ディスク１、２の軸方向に関する変位を許容した状態で支持する為の枢支軸１７と、一体に形成している。又、パワーローラ３の形状に関しても、図９の構造とは異ならせている。但し、これらの相違点は、本発明との関係では、重要ではない。
【０００４】
図１１は、前述した様なトロイダル型無段変速機を構成するスラスト玉軸受５、５に従来から用いられている保持器１０の構造を示している（特許文献１参照）。この保持器１０は、金属製で円環状の、所謂もみ抜き型の保持器であり、それぞれが円形である複数のポケット１１、１１を、円周方向に関して等間隔に配置しており、これら各ポケット１１、１１内に前記各玉９、９（図９、１０参照）を、転動自在に保持する。この様な保持器１０によれば、十分な耐久性を確保する事ができる。但し、重量が嵩んでしまう為、軽量化の面からは改良の余地がある。
【０００５】
又、図１２は、上述した様な軽量化の課題を解消すべく改良された保持器の構造を示している（特許文献１参照）。この保持器１０ａは、円環状のリム部１２と、複数の柱部１３、１３とを備えている。このうちの各柱部１３、１３は径方向（保持器の径方向）の内側端部をこのリム部１２の径方向外側面の円周方向等間隔に一体に結合し、径方向の外側端部を他の部分に結合しない自由端としている。そして、前記リム部１２の径方向外側面と円周方向（保持器の円周方向）に隣り合う柱部１３、１３の円周方向側面とで三方を囲まれる部分を、それぞれ各玉９、９を転動自在に保持する為のポケット１１ａ、１１ａとしている。又、これら各ポケット１１ａ、１１ａの、径方向外方の開口部の円周方向幅Ｈaは、前記各玉９、９の直径Ｄ9よりも僅かに大きい（Ｈa＞Ｄ9）。又、軸方向（保持器の軸方向）の両開口部の円周方向幅は、前記各玉９、９の直径Ｄ9よりも僅かに小さい。従って、前記各ポケット１１ａ、１１ａに対しては、径方向外方の開口部からのみ前記各玉９、９を挿入可能である。
【０００６】
この様な保持器１０ａの場合、径方向外方にリム部を設けていない分だけ、前述した保持器１０と比べて、軽量化を図る事ができる。又、この保持器１０ａをポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の合成樹脂により造れば、更に軽量化を図る事ができる。但し、この保持器１０ａの各ポケット１１ａ、１１ａに前記玉９、９を組み付けた後内輪軌道６と外輪軌道８との間（図１０参照）に組み付ける以前に、前記保持器１０ａが傾斜、又は回転等した場合、これら各玉９、９が、径方向外方の開口部から抜け出てしまう事が考えられる。各ポケット内に各玉を、上端開口から挿入する構造を採用すれば、組み付け前に各ポケットから各玉が脱落するのを防止できる。但し、この場合には、保持器の軸方向片側面と相手面とが摺れ合い、スラスト玉軸受の動トルクが大きくなる可能性がある。
【０００７】
そこで、この様な組立時の問題を、動トルクを増大させずに解消できる構造として、図１３、１４に示す保持器１０ｂの構造が従来から知られている（特許文献１参照）。この保持器１０ｂは、金属製、又は合成樹脂製であり、前記保持器１０ａと同様の基本構造を有している。更に、各柱部１３、１３の径方向外端面に、係止溝１４、１４を形成している。そして、これら各係止溝１４、１４に、金属製、又は合成樹脂製で円環状の止め輪１５を係止している。
【０００８】
この様な構造の保持器１０ｂによれば、各ポケット１１ａ、１１ａに組み付けられた各玉９、９が、内輪軌道６と外輪軌道８との間（図１０参照）に組み付ける以前であっても、径方向外方の開口部から抜け出る事を防止できる。但し、この止め輪１５を係止する以前の状態で、前記保持器１０ｂが傾斜、又は回転してしまった場合、前記各玉９、９が径方向外方の開口部から抜け出る事を防止する事はできない。又、前記各係止溝１４、１４を形成したり、前記止め輪１５を別部材として設けている為、加工コスト、部品コスト、組立コストが嵩む事が避けられない。
【０００９】
一方、図１５は、前述した組立時の問題の解消を図った別構造の保持器１０ｃを示している（特許文献１参照）。この保持器１０ｃは、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の合成樹脂を射出成形して造っている。又、この保持器１０ｃの各ポケット１１ｂ、１１ｂの径方向外方の開口部の円周方向幅Ｈbは、各玉９、９の直径Ｄ9よりも僅かに小さい（Ｈb＜Ｄ9）。又、軸方向に開口する両開口部の円周方向幅も、前記各玉９、９の直径Ｄ9よりも小さい。
【００１０】
この様な保持器１０ｃの場合、前記各ポケット１１ｂ、１１ｂ内に各玉９、９を組み付ける際には、これら各ポケット１１ｂ、１１ｂの円周方向両側を仕切る各柱部１３ａ、１３ａを弾性変形させる事により、これら各ポケット１１ｂ、１１ｂの径方向外方の開口部の円周方向幅Ｈbを、前記各玉９、９の直径Ｄ9よりも大きくなる様に拡げる。そして、円周方向の幅が拡がった径方向外方の開口部から、前記各玉９、９を前記各ポケット１１ｂ、１１ｂ内に挿入する。又、前記各柱部１３ａ、１３ａは、これら各玉９、９をこれら各ポケット１１ｂ、１１ｂ内に挿入した後、弾性的に復元する。この状態では、前記開口部の円周方向幅Ｈbが前記直径Ｄ9よりも小さくなり、前記各玉９、９が前記開口部から抜け出なくなる。
【００１１】
この様な構造の保持器１０ｃによれば、前述した保持器１０ｂの様に、別部材である止め輪１５を設ける事なく、前記各ポケット１１ｂ、１１ｂに組み付けられた各玉９、９が径方向外方の開口部から抜け出る事を防止できる。但し、剛性を確保すべく、金属製の保持器とした場合には、前記柱部１３ａ、１３ａを弾性変形させる為に大きな力を要し、前記各玉９、９の転動面に、傷等の損傷を生じる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−２７５１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、トロイダル型無段変速機の組み立て時に於いて、金属製、又は合成樹脂製の保持器に拘らず、保持器に対して組み付けられた玉が、この保持器のポケットの開口部から不用意に抜け出しにくくして、前記トロイダル型無段変速機の組立性の向上を、低コストで、しかもスラスト玉軸受の動トルクを増大させずに図れる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のトロイダル型無段変速機は、一般に広く知られているハーフトロイダル型のトロイダル型無段変速機と同様に、入力ディスク及び出力ディスクと、複数個のトラニオンと、複数本の支持軸と、複数個のパワーローラと、複数組のスラスト玉軸受とを備える。
このうちの入力ディスク及び出力ディスクは、相対回転を自在として互いに同心に支持されている。
又、前記各トラニオンは、前記両ディスクの軸方向に関してこれら両ディスクの間部分に設けられ、それぞれの両端部に互いに同心に、且つ、これら両ディスクの中心軸に対して捩れの位置に設けられた枢軸を中心とする揺動変位を自在とされている。
又、前記各支持軸は、前記各トラニオンの内側面から突出する状態で、これら各トラニオン毎に１本ずつ設けられている。
又、前記各パワーローラは、前記各支持軸の周囲に回転自在に支持された状態で、前記両ディスク同士の間に挟持されている。
更に、前記各スラスト玉軸受は、前記各パワーローラの外側面と前記各トラニオンの内側面との間に設けられている。
【００１５】
そして、前記各スラスト玉軸受は、前記各パワーローラの外側面に形成された内輪軌道と、前記各トラニオンの内側面に設置された外輪の内側面に形成された外輪軌道と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の玉と、これら各玉を保持する保持器とから成る。
【００１６】
又、この保持器は、円環状のリム部と、複数の柱部とを備えている。
このうちの、各柱部は、一端部をこのリム部の周面の円周方向等間隔に結合し、他端部を他の部分に結合しない自由端としている。
そして、前記リム部の周面と、円周方向に隣り合う柱部の円周方向側面とで三方を囲まれる部分を、それぞれ前記各玉を転動自在に保持する為のポケットとしている。
【００１７】
特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、径方向及び軸方向に開口した前記保持器のポケットの開口部のうち、径方向の開口部は、円周方向幅が前記各玉の直径よりも小さい。又、軸方向一方の開口部は、円周方向幅が前記各玉の直径よりも小さい。そして、軸方向他方の開口部は、軸方向に垂直な仮想平面に対して傾斜した方向からのみ前記各玉を挿通可能な大きさを有する。
【００１８】
又、本発明のトロイダル型無段変速機を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、前記保持器の各柱部の軸方向両側面の直径方向中間部に、これら各柱部の軸方向両側面と前記内輪軌道及び前記外輪軌道との間に存在する空間の一部を塞ぐ凸部を設ける。
又、本発明のトロイダル型無段変速機を実施する場合に、例えば、請求項３に記載した発明の様に、前記保持器を金属製とする。
【発明の効果】
【００１９】
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、トロイダル型無段変速機の組み立て時に於いて、保持器のポケットに組み付けられた各玉が、この保持器のポケットの径方向の開口部から抜け出る事を防止して、前記トロイダル型無段変速機の組立性の向上を図る事ができる。即ち、本発明のトロイダル型無段変速機を構成する保持器の各ポケットの径方向に開口する開口部は、円周方向幅が前記各玉の直径よりも小さい。この為、これら各ポケットに前記各玉を組付けた後、これら各玉を、パワーローラ外側面の内輪軌道と、外輪内側面の外輪軌道との間に組み付ける以前に、前記保持器が傾斜、又は回転等した場合でも、前記各ポケットの径方向の開口部から前記各玉が抜け出る事を防止できる。
又、前述した従来構造の保持器１０ｂの様に、径方向の開口部から前記各玉が抜け出る事を防止する為の止め輪を設ける必要がない。この為、部品点数を削減する事ができ、部品コスト、組立コストの低減を図る事ができる。
更に、前記各玉を、前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に組み付けた後には、前記保持器の軸方向位置を、前記各ポケットの内面と前記各玉の転動面との係合により規制する、転動体案内により規制できる。従って、前記保持器の軸方向側面と相手面とが摺れ合う事を防止して、スラスト玉軸受の動トルクを低く抑えられる。
【００２０】
又、請求項２に記載した発明によれば、前記保持器を構成する各柱部の軸方向両側面の直径方向中間部のうちで、これら各柱部の軸方向両側面と、内輪軌道及び外輪軌道との間に形成される空間の容積を、これら各柱部の軸方向両側面に凸部を設けない（単に平坦面とした）場合に比べて小さくできる。この為、前記各空間内に滞留可能な潤滑油量を少なくでき、潤滑油の攪拌抵抗を低減して、スラスト転がり軸受のトルク損失を低減できると共に、前記各ポケット内に効率良く潤滑油を送り込む事ができる。
【００２１】
又、本発明の場合には、各ポケット内に各玉を挿入する際に、保持器の一部を弾性変形させる必要がない為、請求項３に記載した発明の様に保持器を金属製とした場合でも、各玉の転動面を傷めずに、これら各玉を前記各ポケット内に組み込める。この為、前記保持器の剛性を確保しつつ、組立性の向上を図る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、パワーローラユニットの断面図。
【図２】同じく、保持器を取り出して軸方向から見た状態で示す正投影図。
【図３】同じく、保持器を取り出して径方向から見た状態で示す正投影図。
【図４】同じく、斜視図。
【図５】同じく、ポケットに玉を挿入する状態を説明する為の、図２のＸ−Ｘ断面に相当する図。
【図６】本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同様の図。
【図７】同じく、図６のＹ−Ｙ断面図。
【図８】同じく、斜視図。
【図９】従来から知られているトロイダル型無段変速機の断面図。
【図１０】同じく、パワーローラユニットの断面図。
【図１１】従来から知られている保持器を示す、図２と同様の図。
【図１２】軽量化を図った従来構造の保持器を示す、図２と同様の図。
【図１３】玉が、保持器のポケットの径方向外方の開口部から抜け出る事の防止を図った保持器の構造を示す、図２と同様の図。
【図１４】同じく、保持器の本体部分のみを取り出して示す斜視図。
【図１５】玉が、保持器のポケットの径方向外方の開口部から抜け出る事の防止を図った保持器の別構造を示す、図２と同様の図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［実施の形態の第１例］
図１〜５は、総ての請求項に対応する、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、トロイダル型無段変速機を構成するスラスト玉軸受の保持器の構造を工夫した点にある。このトロイダル型無段変速機のその他の部分の構造及び作用は、前述の図９に示す従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様である。この為、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００２４】
本例のトロイダル型無段変速機を構成するスラスト玉軸受の保持器１０ｄは、銅又は真鍮（高力黄銅）等の銅系合金、構造用炭素鋼等の鉄系合金等の金属材料製の素材から削り出し（切削加工）により、或いは、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の合成樹脂を射出成形して造っている。又、この保持器１０ｄは、前述した図１２〜１５に示した、従来から知られている保持器１０ａ、１０ｂ、１０ｃと同様に、円環状のリム部１２ａと、複数の柱部１３ｂ、１３ｂとを備えている。このうちの各柱部１３ｂ、１３ｂは、一端部（径方向内側端部）を前記リム部１２ａの外周面の円周方向等間隔位置に結合し、他端部（径方向外側端部）を他の部分に結合しない自由端としている。
【００２５】
又、前記保持器１０ｄの径方向に関して、前記各柱部１３ｂ、１３ｂの軸方向両側面の中間部に、軸方向に膨出した凸部１８ａ、１８ｂを、それぞれ設けている。又、それぞれが各ポケット１１ｃ、１１ｃの内面の一部を構成する、前記各凸部１８ａ、１８ｂの円周方向側面と、前記各柱部１３ｂ、１３ｂの本体部分の円周方向側面とは、滑らかに連続している。又、前記各凸部１８ａ、１８ｂは、パワーローラ３の外側面に形成された内輪軌道６、及び、外輪７の内側面に形成された外輪軌道８の各軌道溝に沿う外面形状（部分円筒面形状）を有し、その大部分を、これら各軌道６、８（軌道溝）の内側に入り込ませている。
そして、前記リム部１２ａの外周面と、円周方向に隣り合う柱部１３ｂ、１３ｂの円周方向側面（前記各凸部１８ａ、１８ｂの円周方向側面を含む）とで三方を囲まれる部分を、それぞれ各玉９を転動自在に保持する為の、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃとしている。
【００２６】
又、径方向外方及び軸方向に開口した前記保持器１０ｄの各ポケット１１ｃ、１１ｃの開口部のうち、径方向外方に開口する開口部は、円周方向幅Ｈcが、これら各ポケット１０ｃ、１０ｃ内に保持すべき、前記各玉９の直径Ｄ9（図５参照）よりも小さい（Ｈc＜Ｄ9）。従って、本例の保持器１０ｄの場合、径方向外方の開口部から前記各ポケット１１ｃ、１１ｃに前記各玉９を挿入する事はできない。又、これら各ポケット１１ｃ、１１ｃ内に保持された前記各玉１１ｃ、１１ｃが、径方向外方に抜け出る事もない。尚、前記円周方向幅Ｈcと前記各玉９の直径Ｄ9との寸法の差は、これら各玉９を、パワーローラ３の外側面の内輪軌道６と、外輪７の内側面の外輪軌道８との間に組み付ける以前に、前記保持器１０ｄが傾斜、又は回転等した場合にも、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃに挿入された各玉９が、これら各ポケット１１ｃ、１１ｃの径方向外方の開口部から抜け出ない程度の大きさとする。従って、前記寸法の差は、製造誤差に拘らず前記大小関係（Ｈc＜Ｄ9）を確実に維持できる限り、僅かで良い。
【００２７】
又、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃの軸方向一方（図３の下方）の開口部の、円周方向幅Ｌaは、前記各玉９の直径Ｄ9よりも十分に小さい（Ｌa≪Ｄ9）。この為、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃに対して、前記各玉９を軸方向一方から挿入する事はできない。又、これら各ポケット１１ｃ、１１ｃに組み付けられた各玉９が、この開口部から軸方向一方に抜け出る事もない。
【００２８】
一方、各ポケット１１ｃ、１１ｃの軸方向他方（図３の上方）の開口部は、軸方向（前記保持器１０ｄの中心軸α）に垂直な仮想平面β（図５参照）に対して所定の角度θ1だけ（例えば３０〜６０度程度）傾斜した方向から前記各玉９を挿入可能な、円周方向の幅Ｌb（Ｌb＞Ｄ9）を有する。従って、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃに対して、この所定の角度θ1だけ傾斜した方向（前記保持器１０ｄの外径側上方）からのみ、前記各玉９を挿入する事ができる。
【００２９】
尚、この様な構成を有する本発明の保持器１０ｄを製造するのに、例えばこれら保持器１０ｄを金属材料から造る場合には、先ず、円周方向に隣り合う各ポケット１１ｃ、１１ｃ同士の間に存在する、前記各柱部１３ｂ、１３ｂとなるべき部分の円周方向に関する幅寸法を、完成品に比べて幅広に形成した中間素材を形成する。その後、回転式の削り工具により、前記各柱部１３ｂ、１３ｂとなるべき部分の円周方向側面を、切削乃至は研削する事により、これら各柱部１３ｂ、１３ｂを形成すると同時に、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃを形成する。又、前記各保持器１０ｄを合成樹脂により造る場合には、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃの内面形状に整合する外面形状を有する金型を使用し、射出成型後にこの金型をこれら各ポケット１１ｃ、１１ｃの内側から前記保持器１０ｄの外径側に引き抜く事により、前記各柱部１３ｂ、１３ｂ及び前記各ポケット１１ｃ、１１ｃを形成する。
又、これら各柱部１３ｂ、１３ｂの本体部分を、直径方向に亙り肉厚が一定である一般的な構造として、前記各凸部１８ａ、１８ｂを別個に造った後、これらを接合し、前記保持器１０ｄとする事もできる。
【００３０】
本例のトロイダル型無段変速機の場合、前記スラスト玉軸受５を構成する、前記保持器１０ｄの各ポケット１１ｃ、１１ｃに対して、前記各玉９を挿入できる方向を、この保持器１０ｄの中心軸αに垂直な仮想平面βに対して所定の角度θ1だけ傾斜した方向に規制している。従って、前記前記各玉９が、前記保持器１０ｄの各ポケット１１ｃ、１１ｃに組み付けられた後、これら各玉９を、前期内輪軌道６と外輪軌道８との間に組み付ける以前の状態で、前記保持器１０ｄが多少傾斜、又は回転等した場合でも、前記各玉９が、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃの径方向外方の開口部から抜け出る事を防止できる。即ち、前記保持器１０ｄの傾斜が、前記所定の角度θ1未満であれば、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃに組み付けられた前記各玉９が、重力により前記軸方向他方の開口部から、不用意に抜け出る事はない。この為、前記トロイダル型無段変速機の組立性の向上を図る事ができる。
【００３１】
又、前述した従来構造の保持器１０ｂの様に、径方向外方の開口部から前記各玉９、９が抜け出る事を防止する為の止め輪１５を設ける必要がない。この為、部品点数を削減する事ができ、部品コスト及び組立コストの低減を図る事ができる。
【００３２】
又、前記各凸部１８ａ、１８ｂと、前記内輪軌道６及び外輪軌道８との間にそれぞれ形成される転動体間空間１９、１９の容積を、前記各凸部１８ａ、１８ｂを設けない場合と比較して、小さくする事ができる。この結果、これら各転動体間空間１９、１９内に滞留する潤滑油量を更に少なくできる為、潤滑油の攪拌抵抗、更にはスラスト玉軸受５のトルク損失（回転抵抗）を低減できる。
又、前記保持器１０ｄの軸方向に関する位置決めを、所謂玉案内により規制できる。この為、この保持器１０ｄの軸方向側面（内外両側面）と、相手面となるパワーローラ３の外側面及び外輪７の内側面とが干渉する（摺れ合う）事を有効に防止できる。
【００３３】
又、前記保持器１０ｄを金属製としても、前述した従来構造の保持器１０ｃの様な、各柱部を弾性変形して各ポケット内に各玉を挿入する作業を要する事なく、これら各ポケットに各玉を挿入する事ができる。この為、十分な保持器の剛性を確保し、且つ組立性の向上を図る事ができる。又、前記各玉の転動面に、傷等の損傷を生じる事もない。
更に、前記各玉９を、前記内輪軌道６と前記外輪軌道８との間に組み付けた後の状態では、前記保持器１０ｄの軸方向位置が、前記各玉９の転動面と、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃの内面との係合に基づく、玉案内により規制される。従って、前記保持器１０ｄの軸方向側面が、前記パワーローラ３の外側面や、前記外輪７の内側面と摺れ合う事がない。この為、これら各面同士の摺れ合いに基づく滑り摩擦の発生を防止して、前記スラスト玉軸受５の動トルクを低く抑えられる。又、このスラスト玉軸受５の内部に、潤滑油（トラクションオイル）を効率良く送り込める。
【００３４】
［実施の形態の第２例］
図６〜８は、総ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の保持器１０ｅの場合、円周方向に隣り合う柱部１３ｃ、１３ｃ同士の間に設けられた各ポケット１１ｄ、１１ｄは、軸方向他方（図７、８の上方）の開口部を、軸方向（保持器１０ｅの中心軸α）に垂直な仮想平面βに対して所定の角度θ2だけ（例えば３０〜６０度程度）、この保持器１０ｅの中心軸側に傾斜させている。そして、前記各ポケット１１ｄ、１１ｄ内に各玉９（図１参照）を、この傾斜した方向（前記保持器１０ｅの内径側上方）から挿入可能とすべく、前記各ポケット１１ｄ、１１ｄの、円周方向の幅Ｌcを規制（傾斜方向に存在する開口部の円周方向の幅Ｌcのみを、前記玉９の外径よりも大きく）している。又、本例に組み込む保持器１０ｅは、前述の実施の形態の第１例の様な凸部１８ａ、１８ｂは設けていない。その他の構造、及び作用、効果は前記実施の形態の第１例と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
前述した各実施の形態に組み込む保持器１０ｄ、１０ｅは、複数の柱部を、円環状のリム部の外周面の円周方向等間隔位置に、この外周面から径方向外方へ突出した状態で設けている。但し、本発明は、この様な保持器の構造に限定されず、複数の柱部を、円環状のリム部の内周面の円周方向等間隔位置に、この内周面から径方向内方へ突出した状態で設けた様な構造に適用する事もできる。
【符号の説明】
【００３６】
１ 入力ディスク
２ 出力ディスク
３ パワーローラ
４ トラニオン
５ スラスト玉軸受
６ 内輪軌道
７ 外輪
８ 外輪軌道
９ 玉
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ 保持器
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ ポケット
１２、１２ａ リム部
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 柱部
１４ 係止溝
１５ 止め輪
１６ 支持軸
１７ 枢支軸
１８ａ、１８ｂ 凸部
１９ 転動体空間
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用の変速装置として、或いは、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トロイダル型無段変速機の改良に関する。具体的には、トロイダル型無段変速機を構成するパワーローラを支持する為のスラスト玉軸受に組み込まれる保持器の構造を工夫する事により、このトロイダル型無段変速機の組立性の向上を、低コストで図れる構造を実現するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９は、自動車用自動変速装置として使用されるトロイダル型無段変速機の１例を示している。このトロイダル型無段変速機は、ダブルキャビティ型と呼ばれるもので、互いに対向する軸方向側面をトロイド曲面とした入力ディスク１、１と、同じく出力ディスク２、２との間に、複数個のパワーローラ３、３を挟持して成る。運転時には、前記入力ディスク１、１の回転が、これら各パワーローラ３、３を介して前記出力ディスク２、２に伝達される。これら各パワーローラ３、３は、それぞれトラニオン４、４に回転自在に支持されており、これら各トラニオン４、４は、それぞれ前記両ディスク１、２の中心軸に対し捩れの位置にある枢軸（図示省略）を中心とする揺動変位を自在に支持されている。前記両ディスク１、２同士の間の変速比を変える場合は、前記各パワーローラ３、３の周面と、前記両入力ディスク１、１及び前記両出力ディスク２、２の内側面との転がり接触部（トラクション部）の位置を変更する。
【０００３】
上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時、前記各パワーローラ３、３は、前記各ディスク１、２から大きなスラスト荷重を受けつつ高速で回転する。この為に、前記各パワーローラ３、３と前記各トラニオン４、４との間に、それぞれスラスト玉軸受５、５を設け、これら各スラスト玉軸受５、５により、前記各パワーローラ３、３に加わる前記スラスト荷重を支承自在としている。従前のスラスト玉軸受５、５は、図１０に示す様に、前記各パワーローラ３の外側面（図１０の下面）に形成された内輪軌道６と、前記各トラニオン４の内側面に設置された外輪７の内側面（図１０の上面）に形成された外輪軌道８と、これら内輪軌道６と外輪軌道８との間に転動自在に設けられた玉９、９と、これら各玉９、９を保持する保持器１０とから成る。尚、前記図１０に示した構造の場合、前記図９に示した構造とは異なり、前記外輪７を、前記各パワーローラ３を回転自在に支持する為の支持軸１６、並びに、これら各パワーローラ３を前記各トラニオン４に、入力、出力各ディスク１、２の軸方向に関する変位を許容した状態で支持する為の枢支軸１７と、一体に形成している。又、パワーローラ３の形状に関しても、図９の構造とは異ならせている。但し、これらの相違点は、本発明との関係では、重要ではない。
【０００４】
図１１は、前述した様なトロイダル型無段変速機を構成するスラスト玉軸受５、５に従来から用いられている保持器１０の構造を示している（特許文献１参照）。この保持器１０は、金属製で円環状の、所謂もみ抜き型の保持器であり、それぞれが円形である複数のポケット１１、１１を、円周方向に関して等間隔に配置しており、これら各ポケット１１、１１内に前記各玉９、９（図９、１０参照）を、転動自在に保持する。この様な保持器１０によれば、十分な耐久性を確保する事ができる。但し、重量が嵩んでしまう為、軽量化の面からは改良の余地がある。
【０００５】
又、図１２は、上述した様な軽量化の課題を解消すべく改良された保持器の構造を示している（特許文献１参照）。この保持器１０ａは、円環状のリム部１２と、複数の柱部１３、１３とを備えている。このうちの各柱部１３、１３は径方向（保持器の径方向）の内側端部をこのリム部１２の径方向外側面の円周方向等間隔に一体に結合し、径方向の外側端部を他の部分に結合しない自由端としている。そして、前記リム部１２の径方向外側面と円周方向（保持器の円周方向）に隣り合う柱部１３、１３の円周方向側面とで三方を囲まれる部分を、それぞれ各玉９、９を転動自在に保持する為のポケット１１ａ、１１ａとしている。又、これら各ポケット１１ａ、１１ａの、径方向外方の開口部の円周方向幅Ｈaは、前記各玉９、９の直径Ｄ9よりも僅かに大きい（Ｈa＞Ｄ9）。又、軸方向（保持器の軸方向）の両開口部の円周方向幅は、前記各玉９、９の直径Ｄ9よりも僅かに小さい。従って、前記各ポケット１１ａ、１１ａに対しては、径方向外方の開口部からのみ前記各玉９、９を挿入可能である。
【０００６】
この様な保持器１０ａの場合、径方向外方にリム部を設けていない分だけ、前述した保持器１０と比べて、軽量化を図る事ができる。又、この保持器１０ａをポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の合成樹脂により造れば、更に軽量化を図る事ができる。但し、この保持器１０ａの各ポケット１１ａ、１１ａに前記玉９、９を組み付けた後内輪軌道６と外輪軌道８との間（図１０参照）に組み付ける以前に、前記保持器１０ａが傾斜、又は回転等した場合、これら各玉９、９が、径方向外方の開口部から抜け出てしまう事が考えられる。各ポケット内に各玉を、上端開口から挿入する構造を採用すれば、組み付け前に各ポケットから各玉が脱落するのを防止できる。但し、この場合には、保持器の軸方向片側面と相手面とが摺れ合い、スラスト玉軸受の動トルクが大きくなる可能性がある。
【０００７】
そこで、この様な組立時の問題を、動トルクを増大させずに解消できる構造として、図１３、１４に示す保持器１０ｂの構造が従来から知られている（特許文献１参照）。この保持器１０ｂは、金属製、又は合成樹脂製であり、前記保持器１０ａと同様の基本構造を有している。更に、各柱部１３、１３の径方向外端面に、係止溝１４、１４を形成している。そして、これら各係止溝１４、１４に、金属製、又は合成樹脂製で円環状の止め輪１５を係止している。
【０００８】
この様な構造の保持器１０ｂによれば、各ポケット１１ａ、１１ａに組み付けられた各玉９、９が、内輪軌道６と外輪軌道８との間（図１０参照）に組み付ける以前であっても、径方向外方の開口部から抜け出る事を防止できる。但し、この止め輪１５を係止する以前の状態で、前記保持器１０ｂが傾斜、又は回転してしまった場合、前記各玉９、９が径方向外方の開口部から抜け出る事を防止する事はできない。又、前記各係止溝１４、１４を形成したり、前記止め輪１５を別部材として設けている為、加工コスト、部品コスト、組立コストが嵩む事が避けられない。
【０００９】
一方、図１５は、前述した組立時の問題の解消を図った別構造の保持器１０ｃを示している（特許文献１参照）。この保持器１０ｃは、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の合成樹脂を射出成形して造っている。又、この保持器１０ｃの各ポケット１１ｂ、１１ｂの径方向外方の開口部の円周方向幅Ｈbは、各玉９、９の直径Ｄ9よりも僅かに小さい（Ｈb＜Ｄ9）。又、軸方向に開口する両開口部の円周方向幅も、前記各玉９、９の直径Ｄ9よりも小さい。
【００１０】
この様な保持器１０ｃの場合、前記各ポケット１１ｂ、１１ｂ内に各玉９、９を組み付ける際には、これら各ポケット１１ｂ、１１ｂの円周方向両側を仕切る各柱部１３ａ、１３ａを弾性変形させる事により、これら各ポケット１１ｂ、１１ｂの径方向外方の開口部の円周方向幅Ｈbを、前記各玉９、９の直径Ｄ9よりも大きくなる様に拡げる。そして、円周方向の幅が拡がった径方向外方の開口部から、前記各玉９、９を前記各ポケット１１ｂ、１１ｂ内に挿入する。又、前記各柱部１３ａ、１３ａは、これら各玉９、９をこれら各ポケット１１ｂ、１１ｂ内に挿入した後、弾性的に復元する。この状態では、前記開口部の円周方向幅Ｈbが前記直径Ｄ9よりも小さくなり、前記各玉９、９が前記開口部から抜け出なくなる。
【００１１】
この様な構造の保持器１０ｃによれば、前述した保持器１０ｂの様に、別部材である止め輪１５を設ける事なく、前記各ポケット１１ｂ、１１ｂに組み付けられた各玉９、９が径方向外方の開口部から抜け出る事を防止できる。但し、剛性を確保すべく、金属製の保持器とした場合には、前記柱部１３ａ、１３ａを弾性変形させる為に大きな力を要し、前記各玉９、９の転動面に、傷等の損傷を生じる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−２７５１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、トロイダル型無段変速機の組み立て時に於いて、金属製、又は合成樹脂製の保持器に拘らず、保持器に対して組み付けられた玉が、この保持器のポケットの開口部から不用意に抜け出しにくくして、前記トロイダル型無段変速機の組立性の向上を、低コストで、しかもスラスト玉軸受の動トルクを増大させずに図れる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のトロイダル型無段変速機は、一般に広く知られているハーフトロイダル型のトロイダル型無段変速機と同様に、入力ディスク及び出力ディスクと、複数個のトラニオンと、複数本の支持軸と、複数個のパワーローラと、複数組のスラスト玉軸受とを備える。
このうちの入力ディスク及び出力ディスクは、相対回転を自在として互いに同心に支持されている。
又、前記各トラニオンは、前記両ディスクの軸方向に関してこれら両ディスクの間部分に設けられ、それぞれの両端部に互いに同心に、且つ、これら両ディスクの中心軸に対して捩れの位置に設けられた枢軸を中心とする揺動変位を自在とされている。
又、前記各支持軸は、前記各トラニオンの内側面から突出する状態で、これら各トラニオン毎に１本ずつ設けられている。
又、前記各パワーローラは、前記各支持軸の周囲に回転自在に支持された状態で、前記両ディスク同士の間に挟持されている。
更に、前記各スラスト玉軸受は、前記各パワーローラの外側面と前記各トラニオンの内側面との間に設けられている。
【００１５】
そして、前記各スラスト玉軸受は、前記各パワーローラの外側面に形成された内輪軌道と、前記各トラニオンの内側面に設置された外輪の内側面に形成された外輪軌道と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の玉と、これら各玉を保持する保持器とから成る。
【００１６】
又、この保持器は、円環状のリム部と、複数の柱部とを備えている。
このうちの、各柱部は、一端部をこのリム部の周面の円周方向等間隔に結合し、他端部を他の部分に結合しない自由端としている。
そして、前記リム部の周面と、円周方向に隣り合う柱部の円周方向側面とで三方を囲まれる部分を、それぞれ前記各玉を転動自在に保持する為のポケットとしている。
【００１７】
特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、径方向及び軸方向に開口した前記保持器のポケットの開口部のうち、径方向の開口部は、円周方向幅が前記各玉の直径よりも小さい。又、軸方向一方の開口部は、円周方向幅が前記各玉の直径よりも小さい。そして、軸方向他方の開口部は、軸方向に垂直な仮想平面に対して傾斜した方向からのみ前記各玉を挿通可能な大きさを有する。
【００１８】
又、本発明のトロイダル型無段変速機を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、前記保持器の各柱部の軸方向両側面の直径方向中間部に、これら各柱部の軸方向両側面と前記内輪軌道及び前記外輪軌道との間に存在する空間の一部を塞ぐ凸部を設ける。
又、本発明のトロイダル型無段変速機を実施する場合に、例えば、請求項３に記載した発明の様に、前記保持器を金属製とする。
【発明の効果】
【００１９】
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、トロイダル型無段変速機の組み立て時に於いて、保持器のポケットに組み付けられた各玉が、この保持器のポケットの径方向の開口部から抜け出る事を防止して、前記トロイダル型無段変速機の組立性の向上を図る事ができる。即ち、本発明のトロイダル型無段変速機を構成する保持器の各ポケットの径方向に開口する開口部は、円周方向幅が前記各玉の直径よりも小さい。この為、これら各ポケットに前記各玉を組付けた後、これら各玉を、パワーローラ外側面の内輪軌道と、外輪内側面の外輪軌道との間に組み付ける以前に、前記保持器が傾斜、又は回転等した場合でも、前記各ポケットの径方向の開口部から前記各玉が抜け出る事を防止できる。
又、前述した従来構造の保持器１０ｂの様に、径方向の開口部から前記各玉が抜け出る事を防止する為の止め輪を設ける必要がない。この為、部品点数を削減する事ができ、部品コスト、組立コストの低減を図る事ができる。
更に、前記各玉を、前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に組み付けた後には、前記保持器の軸方向位置を、前記各ポケットの内面と前記各玉の転動面との係合により規制する、転動体案内により規制できる。従って、前記保持器の軸方向側面と相手面とが摺れ合う事を防止して、スラスト玉軸受の動トルクを低く抑えられる。
【００２０】
又、請求項２に記載した発明によれば、前記保持器を構成する各柱部の軸方向両側面の直径方向中間部のうちで、これら各柱部の軸方向両側面と、内輪軌道及び外輪軌道との間に形成される空間の容積を、これら各柱部の軸方向両側面に凸部を設けない（単に平坦面とした）場合に比べて小さくできる。この為、前記各空間内に滞留可能な潤滑油量を少なくでき、潤滑油の攪拌抵抗を低減して、スラスト転がり軸受のトルク損失を低減できると共に、前記各ポケット内に効率良く潤滑油を送り込む事ができる。
【００２１】
又、本発明の場合には、各ポケット内に各玉を挿入する際に、保持器の一部を弾性変形させる必要がない為、請求項３に記載した発明の様に保持器を金属製とした場合でも、各玉の転動面を傷めずに、これら各玉を前記各ポケット内に組み込める。この為、前記保持器の剛性を確保しつつ、組立性の向上を図る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、パワーローラユニットの断面図。
【図２】同じく、保持器を取り出して軸方向から見た状態で示す正投影図。
【図３】同じく、保持器を取り出して径方向から見た状態で示す正投影図。
【図４】同じく、斜視図。
【図５】同じく、ポケットに玉を挿入する状態を説明する為の、図２のＸ−Ｘ断面に相当する図。
【図６】本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同様の図。
【図７】同じく、図６のＹ−Ｙ断面図。
【図８】同じく、斜視図。
【図９】従来から知られているトロイダル型無段変速機の断面図。
【図１０】同じく、パワーローラユニットの断面図。
【図１１】従来から知られている保持器を示す、図２と同様の図。
【図１２】軽量化を図った従来構造の保持器を示す、図２と同様の図。
【図１３】玉が、保持器のポケットの径方向外方の開口部から抜け出る事の防止を図った保持器の構造を示す、図２と同様の図。
【図１４】同じく、保持器の本体部分のみを取り出して示す斜視図。
【図１５】玉が、保持器のポケットの径方向外方の開口部から抜け出る事の防止を図った保持器の別構造を示す、図２と同様の図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［実施の形態の第１例］
図１〜５は、総ての請求項に対応する、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、トロイダル型無段変速機を構成するスラスト玉軸受の保持器の構造を工夫した点にある。このトロイダル型無段変速機のその他の部分の構造及び作用は、前述の図９に示す従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様である。この為、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００２４】
本例のトロイダル型無段変速機を構成するスラスト玉軸受の保持器１０ｄは、銅又は真鍮（高力黄銅）等の銅系合金、構造用炭素鋼等の鉄系合金等の金属材料製の素材から削り出し（切削加工）により、或いは、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の合成樹脂を射出成形して造っている。又、この保持器１０ｄは、前述した図１２〜１５に示した、従来から知られている保持器１０ａ、１０ｂ、１０ｃと同様に、円環状のリム部１２ａと、複数の柱部１３ｂ、１３ｂとを備えている。このうちの各柱部１３ｂ、１３ｂは、一端部（径方向内側端部）を前記リム部１２ａの外周面の円周方向等間隔位置に結合し、他端部（径方向外側端部）を他の部分に結合しない自由端としている。
【００２５】
又、前記保持器１０ｄの径方向に関して、前記各柱部１３ｂ、１３ｂの軸方向両側面の中間部に、軸方向に膨出した凸部１８ａ、１８ｂを、それぞれ設けている。又、それぞれが各ポケット１１ｃ、１１ｃの内面の一部を構成する、前記各凸部１８ａ、１８ｂの円周方向側面と、前記各柱部１３ｂ、１３ｂの本体部分の円周方向側面とは、滑らかに連続している。又、前記各凸部１８ａ、１８ｂは、パワーローラ３の外側面に形成された内輪軌道６、及び、外輪７の内側面に形成された外輪軌道８の各軌道溝に沿う外面形状（部分円筒面形状）を有し、その大部分を、これら各軌道６、８（軌道溝）の内側に入り込ませている。
そして、前記リム部１２ａの外周面と、円周方向に隣り合う柱部１３ｂ、１３ｂの円周方向側面（前記各凸部１８ａ、１８ｂの円周方向側面を含む）とで三方を囲まれる部分を、それぞれ各玉９を転動自在に保持する為の、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃとしている。
【００２６】
又、径方向外方及び軸方向に開口した前記保持器１０ｄの各ポケット１１ｃ、１１ｃの開口部のうち、径方向外方に開口する開口部は、円周方向幅Ｈcが、これら各ポケット１０ｃ、１０ｃ内に保持すべき、前記各玉９の直径Ｄ9（図５参照）よりも小さい（Ｈc＜Ｄ9）。従って、本例の保持器１０ｄの場合、径方向外方の開口部から前記各ポケット１１ｃ、１１ｃに前記各玉９を挿入する事はできない。又、これら各ポケット１１ｃ、１１ｃ内に保持された前記各玉１１ｃ、１１ｃが、径方向外方に抜け出る事もない。尚、前記円周方向幅Ｈcと前記各玉９の直径Ｄ9との寸法の差は、これら各玉９を、パワーローラ３の外側面の内輪軌道６と、外輪７の内側面の外輪軌道８との間に組み付ける以前に、前記保持器１０ｄが傾斜、又は回転等した場合にも、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃに挿入された各玉９が、これら各ポケット１１ｃ、１１ｃの径方向外方の開口部から抜け出ない程度の大きさとする。従って、前記寸法の差は、製造誤差に拘らず前記大小関係（Ｈc＜Ｄ9）を確実に維持できる限り、僅かで良い。
【００２７】
又、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃの軸方向一方（図３の下方）の開口部の、円周方向幅Ｌaは、前記各玉９の直径Ｄ9よりも十分に小さい（Ｌa≪Ｄ9）。この為、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃに対して、前記各玉９を軸方向一方から挿入する事はできない。又、これら各ポケット１１ｃ、１１ｃに組み付けられた各玉９が、この開口部から軸方向一方に抜け出る事もない。
【００２８】
一方、各ポケット１１ｃ、１１ｃの軸方向他方（図３の上方）の開口部は、軸方向（前記保持器１０ｄの中心軸α）に垂直な仮想平面β（図５参照）に対して所定の角度θ1だけ（例えば３０〜６０度程度）傾斜した方向から前記各玉９を挿入可能な、円周方向の幅Ｌb（Ｌb＞Ｄ9）を有する。従って、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃに対して、この所定の角度θ1だけ傾斜した方向（前記保持器１０ｄの外径側上方）からのみ、前記各玉９を挿入する事ができる。
【００２９】
尚、この様な構成を有する本発明の保持器１０ｄを製造するのに、例えばこれら保持器１０ｄを金属材料から造る場合には、先ず、円周方向に隣り合う各ポケット１１ｃ、１１ｃ同士の間に存在する、前記各柱部１３ｂ、１３ｂとなるべき部分の円周方向に関する幅寸法を、完成品に比べて幅広に形成した中間素材を形成する。その後、回転式の削り工具により、前記各柱部１３ｂ、１３ｂとなるべき部分の円周方向側面を、切削乃至は研削する事により、これら各柱部１３ｂ、１３ｂを形成すると同時に、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃを形成する。又、前記各保持器１０ｄを合成樹脂により造る場合には、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃの内面形状に整合する外面形状を有する金型を使用し、射出成型後にこの金型をこれら各ポケット１１ｃ、１１ｃの内側から前記保持器１０ｄの外径側に引き抜く事により、前記各柱部１３ｂ、１３ｂ及び前記各ポケット１１ｃ、１１ｃを形成する。
又、これら各柱部１３ｂ、１３ｂの本体部分を、直径方向に亙り肉厚が一定である一般的な構造として、前記各凸部１８ａ、１８ｂを別個に造った後、これらを接合し、前記保持器１０ｄとする事もできる。
【００３０】
本例のトロイダル型無段変速機の場合、前記スラスト玉軸受５を構成する、前記保持器１０ｄの各ポケット１１ｃ、１１ｃに対して、前記各玉９を挿入できる方向を、この保持器１０ｄの中心軸αに垂直な仮想平面βに対して所定の角度θ1だけ傾斜した方向に規制している。従って、前記前記各玉９が、前記保持器１０ｄの各ポケット１１ｃ、１１ｃに組み付けられた後、これら各玉９を、前期内輪軌道６と外輪軌道８との間に組み付ける以前の状態で、前記保持器１０ｄが多少傾斜、又は回転等した場合でも、前記各玉９が、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃの径方向外方の開口部から抜け出る事を防止できる。即ち、前記保持器１０ｄの傾斜が、前記所定の角度θ1未満であれば、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃに組み付けられた前記各玉９が、重力により前記軸方向他方の開口部から、不用意に抜け出る事はない。この為、前記トロイダル型無段変速機の組立性の向上を図る事ができる。
【００３１】
又、前述した従来構造の保持器１０ｂの様に、径方向外方の開口部から前記各玉９、９が抜け出る事を防止する為の止め輪１５を設ける必要がない。この為、部品点数を削減する事ができ、部品コスト及び組立コストの低減を図る事ができる。
【００３２】
又、前記各凸部１８ａ、１８ｂと、前記内輪軌道６及び外輪軌道８との間にそれぞれ形成される転動体間空間１９、１９の容積を、前記各凸部１８ａ、１８ｂを設けない場合と比較して、小さくする事ができる。この結果、これら各転動体間空間１９、１９内に滞留する潤滑油量を更に少なくできる為、潤滑油の攪拌抵抗、更にはスラスト玉軸受５のトルク損失（回転抵抗）を低減できる。
又、前記保持器１０ｄの軸方向に関する位置決めを、所謂玉案内により規制できる。この為、この保持器１０ｄの軸方向側面（内外両側面）と、相手面となるパワーローラ３の外側面及び外輪７の内側面とが干渉する（摺れ合う）事を有効に防止できる。
【００３３】
又、前記保持器１０ｄを金属製としても、前述した従来構造の保持器１０ｃの様な、各柱部を弾性変形して各ポケット内に各玉を挿入する作業を要する事なく、これら各ポケットに各玉を挿入する事ができる。この為、十分な保持器の剛性を確保し、且つ組立性の向上を図る事ができる。又、前記各玉の転動面に、傷等の損傷を生じる事もない。
更に、前記各玉９を、前記内輪軌道６と前記外輪軌道８との間に組み付けた後の状態では、前記保持器１０ｄの軸方向位置が、前記各玉９の転動面と、前記各ポケット１１ｃ、１１ｃの内面との係合に基づく、玉案内により規制される。従って、前記保持器１０ｄの軸方向側面が、前記パワーローラ３の外側面や、前記外輪７の内側面と摺れ合う事がない。この為、これら各面同士の摺れ合いに基づく滑り摩擦の発生を防止して、前記スラスト玉軸受５の動トルクを低く抑えられる。又、このスラスト玉軸受５の内部に、潤滑油（トラクションオイル）を効率良く送り込める。
【００３４】
［実施の形態の第２例］
図６〜８は、総ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の保持器１０ｅの場合、円周方向に隣り合う柱部１３ｃ、１３ｃ同士の間に設けられた各ポケット１１ｄ、１１ｄは、軸方向他方（図７、８の上方）の開口部を、軸方向（保持器１０ｅの中心軸α）に垂直な仮想平面βに対して所定の角度θ2だけ（例えば３０〜６０度程度）、この保持器１０ｅの中心軸側に傾斜させている。そして、前記各ポケット１１ｄ、１１ｄ内に各玉９（図１参照）を、この傾斜した方向（前記保持器１０ｅの内径側上方）から挿入可能とすべく、前記各ポケット１１ｄ、１１ｄの、円周方向の幅Ｌcを規制（傾斜方向に存在する開口部の円周方向の幅Ｌcのみを、前記玉９の外径よりも大きく）している。又、本例に組み込む保持器１０ｅは、前述の実施の形態の第１例の様な凸部１８ａ、１８ｂは設けていない。その他の構造、及び作用、効果は前記実施の形態の第１例と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
前述した各実施の形態に組み込む保持器１０ｄ、１０ｅは、複数の柱部を、円環状のリム部の外周面の円周方向等間隔位置に、この外周面から径方向外方へ突出した状態で設けている。但し、本発明は、この様な保持器の構造に限定されず、複数の柱部を、円環状のリム部の内周面の円周方向等間隔位置に、この内周面から径方向内方へ突出した状態で設けた様な構造に適用する事もできる。
【符号の説明】
【００３６】
１ 入力ディスク
２ 出力ディスク
３ パワーローラ
４ トラニオン
５ スラスト玉軸受
６ 内輪軌道
７ 外輪
８ 外輪軌道
９ 玉
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ 保持器
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ ポケット
１２、１２ａ リム部
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 柱部
１４ 係止溝
１５ 止め輪
１６ 支持軸
１７ 枢支軸
１８ａ、１８ｂ 凸部
１９ 転動体空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転を自在として互いに同心に支持された入力ディスク及び出力ディスクと、これら両ディスクの軸方向に関してこれら両ディスクの間部分に設けられ、それぞれの両端部に互いに同心に、且つ、これら両ディスクの中心軸に対して捩れの位置に設けられた枢軸を中心とする揺動変位を自在とされた複数個のトラニオンと、これら各トラニオンの内側面から突出する状態で、これら各トラニオン毎に１本ずつ設けられた支持軸と、これら各支持軸の周囲に回転自在に支持された状態で前記両ディスク同士の間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラの外側面と前記各トラニオンの内側面との間に設けられたスラスト玉軸受とを備え、これら各スラスト玉軸受は、前記各パワーローラの外側面に形成された内輪軌道と、前記各トラニオンの内側面に設置された外輪の内側面に形成された外輪軌道と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の玉と、これら各玉を保持する保持器とから成るものであり、この保持器は、円環状のリム部と、複数の柱部とを備え、これら各柱部は、一端部をこのリム部の周面の円周方向等間隔位置に結合し、他端部を他の部分に結合しない自由端としており、前記リム部の周面と円周方向に隣り合う柱部の円周方向側面とで三方を囲まれる部分に、それぞれ前記各玉を転動自在に保持する為のポケットを備えたものであるトロイダル型無段変速機に於いて、
径方向及び軸方向に開口した前記保持器のポケットの開口部のうち、径方向の開口部は、円周方向幅が前記各玉の直径よりも小さく、軸方向一方の開口部は、円周方向幅が前記各玉の直径よりも小さく、軸方向他方の開口部は、軸方向に垂直な仮想平面に対して傾斜した方向からのみ前記各玉を挿通可能な大きさの開口部を有する事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記保持器の各柱部の軸方向両側面の直径方向中間部に、これら各柱部の軸方向両側面と前記内輪軌道及び前記外輪軌道との間に存在する空間の一部を塞ぐ凸部が設けられている、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
前記保持器が、金属製である、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項１】
相対回転を自在として互いに同心に支持された入力ディスク及び出力ディスクと、これら両ディスクの軸方向に関してこれら両ディスクの間部分に設けられ、それぞれの両端部に互いに同心に、且つ、これら両ディスクの中心軸に対して捩れの位置に設けられた枢軸を中心とする揺動変位を自在とされた複数個のトラニオンと、これら各トラニオンの内側面から突出する状態で、これら各トラニオン毎に１本ずつ設けられた支持軸と、これら各支持軸の周囲に回転自在に支持された状態で前記両ディスク同士の間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラの外側面と前記各トラニオンの内側面との間に設けられたスラスト玉軸受とを備え、これら各スラスト玉軸受は、前記各パワーローラの外側面に形成された内輪軌道と、前記各トラニオンの内側面に設置された外輪の内側面に形成された外輪軌道と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の玉と、これら各玉を保持する保持器とから成るものであり、この保持器は、円環状のリム部と、複数の柱部とを備え、これら各柱部は、一端部をこのリム部の周面の円周方向等間隔位置に結合し、他端部を他の部分に結合しない自由端としており、前記リム部の周面と円周方向に隣り合う柱部の円周方向側面とで三方を囲まれる部分に、それぞれ前記各玉を転動自在に保持する為のポケットを備えたものであるトロイダル型無段変速機に於いて、
径方向及び軸方向に開口した前記保持器のポケットの開口部のうち、径方向の開口部は、円周方向幅が前記各玉の直径よりも小さく、軸方向一方の開口部は、円周方向幅が前記各玉の直径よりも小さく、軸方向他方の開口部は、軸方向に垂直な仮想平面に対して傾斜した方向からのみ前記各玉を挿通可能な大きさの開口部を有する事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記保持器の各柱部の軸方向両側面の直径方向中間部に、これら各柱部の軸方向両側面と前記内輪軌道及び前記外輪軌道との間に存在する空間の一部を塞ぐ凸部が設けられている、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
前記保持器が、金属製である、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したトロイダル型無段変速機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１１２５０８（Ｐ２０１２−１１２５０８Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６４５２７（Ｐ２０１０−２６４５２７）
【出願日】平成２２年１１月２９日（２０１０．１１．２９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２９日（２０１０．１１．２９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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