トロイダル型無段変速機
【課題】部品製作、部品管理、組立作業が何れも容易になり、コスト低廉化を図り易く、しかも変速動作を安定させられる構造を実現する。
【解決手段】各トラニオン７ｂ、７ｂ毎に１対ずつ設けた各段差面２６、２６同士の間隔Ｄを、各外輪１６ｂ、１６ｂの外径ｄ0よりも大きくする。これら各段差面２６、２６とこれら各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面との間に、押圧駒２７、２７とアンカ駒２８、２８とを設置する。このうちの押圧駒２７、２７を、圧縮コイルばね３７、３７により、前記各外輪１６ｂ、１６ｂに向けて押圧する。この押圧方向と、運転時に加わる力２Ｆｔの作用方向とを一致させて、各パワーローラ６ａ、６ａが支持梁部２３、２３の軸方向に変位するのを防止し、前記課題を解決する。
【解決手段】各トラニオン７ｂ、７ｂ毎に１対ずつ設けた各段差面２６、２６同士の間隔Ｄを、各外輪１６ｂ、１６ｂの外径ｄ0よりも大きくする。これら各段差面２６、２６とこれら各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面との間に、押圧駒２７、２７とアンカ駒２８、２８とを設置する。このうちの押圧駒２７、２７を、圧縮コイルばね３７、３７により、前記各外輪１６ｂ、１６ｂに向けて押圧する。この押圧方向と、運転時に加わる力２Ｆｔの作用方向とを一致させて、各パワーローラ６ａ、６ａが支持梁部２３、２３の軸方向に変位するのを防止し、前記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば車両（自動車）用の自動変速機、建設機械（建機）用の自動変速機、航空機（固定翼機、回転翼機、飛行船等）等で使用されるジェネレータ（発電機）用の自動変速機、ポンプ等の各種産業機械の運転速度を調節する為の自動変速機として利用する、ハーフトロイダル型のトロイダル型無段変速機の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用変速装置としてハーフトロイダル型のトロイダル型無段変速機を使用する事が、特許文献１〜４等の多くの刊行物に記載されると共に一部で実施されていて周知である。又、トロイダル型無段変速機と遊星歯車機構とを組み合わせて変速比の調整幅を広くする構造も、特許文献５等、やはり多くの刊行物に記載されて、従来から広く知られている。図１３〜１４は、これら各特許文献に記載されて従来から広く知られているトロイダル型無段変速機の第１例を示している。この従来構造の第１例の場合、入力回転軸１の両端寄り部分の周囲に１対の入力ディスク２、２を、それぞれがトロイド曲面である内側面同士を互いに対向させた状態で、前記入力回転軸１と同期した回転を自在に支持している。又、この入力回転軸１の中間部周囲に出力筒３を、この入力回転軸１に対する回転を自在に支持している。又、この出力筒３の外周面には、軸方向中央部に出力歯車４を固設すると共に、軸方向両端部に１対の出力ディスク５、５を、スプライン係合により、前記出力筒３と同期した回転を自在に支持している。又、この状態で、それぞれがトロイド曲面である、前記両出力ディスク５、５の内側面を、前記両入力ディスク２、２の内側面に対向させている。
【０００３】
又、前記両入力ディスク２、２と前記両出力ディスク５、５との間に、それぞれの周面を球状凸面とした複数個のパワーローラ６、６を挟持している。これら各パワーローラ６、６は、それぞれトラニオン７、７に回転自在に支持されており、これら各トラニオン７、７は、それぞれ前記各ディスク２、５の中心軸に対し捩れの位置にある傾転軸８、８を中心とする揺動変位自在に支持されている。即ち、これら各トラニオン７、７は、それぞれの軸方向両端部に互いに同心に設けられた１対の傾転軸８、８と、これら各傾転軸８、８同士の間に存在する支持梁部９、９とを備えており、これら各傾転軸８、８が、支持板１０、１０に対し、ラジアルニードル軸受１１、１１を介して枢支されている。
【０００４】
又、前記各パワーローラ６、６は、前記各トラニオン７、７を構成する支持梁部９、９の内側面に、基半部と先半部とが互いに偏心した支持軸１２、１２と、複数の転がり軸受とを介して、これら各支持軸１２、１２の先半部回りの回転、及び、これら各支持軸１２、１２の基半部を中心とする若干の揺動変位自在に支持されている。この様な各パワーローラ６、６の外側面と、前記各トラニオン７、７を構成する支持梁部９、９の内側面との間には、それぞれが前記複数の転がり軸受の一部である、スラスト玉軸受１３、１３と、スラストニードル軸受１４、１４とを、前記各パワーローラ６、６の側から順番に設けている。このうちのスラスト玉軸受１３、１３は、前記各パワーローラ６、６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６、６の回転を許容するものである。これら各スラスト玉軸受１３、１３は、前記各パワーローラ６、６の外側面に形成された内輪軌道１５と、外輪１６の内側面に形成された外輪軌道１７との間に複数個の玉１８、１８を、転動自在に設けて成る。又、前記各スラストニードル軸受１４、１４は、前記各パワーローラ６、６から前記各スラスト玉軸受１３、１３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、これら各外輪１６、１６及び前記各支持軸１２、１２の先半部が、これら各支持軸１２、１２の基半部を中心に揺動する事を許容するものである。
【０００５】
上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時には、駆動軸１９により一方（図１３の左方）の入力ディスク２を、押圧装置２０を介して回転駆動する。この結果、前記入力回転軸１の両端部に支持された１対の入力ディスク２、２が、互いに近づく方向に押圧されつつ同期して回転する。そして、この回転が、前記各パワーローラ６、６を介して前記両出力ディスク５、５に伝わり、前記出力歯車４から取り出される。前記入力回転軸１と前記出力歯車４との間の変速比を変える場合は、油圧式のアクチュエータ２１、２１により前記各トラニオン７、７を前記各傾転軸８、８の軸方向に変位させる。この結果、前記各パワーローラ６、６の周面と前記各ディスク２、５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（転がり接触部にサイドスリップが発生する）。そして、この力の向きの変化に伴って前記各トラニオン７、７が、自身の傾転軸８、８を中心に揺動し、前記各パワーローラ６、６の周面と前記各ディスク２、５の内側面との接触位置が変化する。これら各パワーローラ６、６の周面を、前記両入力ディスク２、２の内側面の径方向外寄り部分と、前記両出力ディスク５、５の内側面の径方向内寄り部分とに転がり接触させれば、前記入力回転軸１と前記出力歯車４との間の変速比が増速側になる。これに対して、前記各パワーローラ６、６の周面を、前記両入力ディスク２、２の内側面の径方向内寄り部分と、前記両出力ディスク５、５の内側面の径方向外寄り部分とに転がり接触させれば、前記入力回転軸１と前記出力歯車４との間の変速比が減速側になる。
【０００６】
上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時には、動力の伝達に供される各部材、即ち、前記入力、出力各ディスク２、５と前記各パワーローラ６、６とが、前記押圧装置２０が発生する押圧力に基づいて弾性変形する。そして、この弾性変形に伴って、前記入力、出力各ディスク２、５が軸方向に変位する。又、前記押圧装置２０が発生する押圧力は、前記トロイダル型無段変速機により伝達するトルクが大きくなる程大きくなり、それに伴って前記各部材２、５、６の弾性変形量も多くなる。従って、前記トルクの変動に拘らず、前記入力、出力各ディスク２、５の内側面と前記各パワーローラ６、６の周面との接触状態を適正に維持する為に、前記各トラニオン７、７に対して前記各パワーローラ６、６を、前記各ディスク２、５の軸方向に変位させる機構が必要になる。上述した従来構造の第１例の場合には、前記各パワーローラ６、６を支持した前記各支持軸１２、１２の先半部を、同じく基半部を中心として揺動変位させる事により、前記各パワーローラ６、６を前記軸方向に変位させる様にしている。
【０００７】
上述の様な従来構造の第１例の場合、前記各パワーローラ６、６を前記軸方向に変位させる為の構造が複雑で、部品製作、部品管理、組立作業が何れも面倒になり、コストが嵩む事が避けられない。この様な問題を解決する為の技術として前記特許文献３には、図１５〜２０に示す様な構造が記載されている。本発明は、この図１５〜２０に示した従来構造の第２例を改良するものであるから、次に、この従来構造の第２例に就いて説明する。この従来構造の第２例の特徴は、トラニオン７ａに対してパワーローラ６ａを、入力、出力各ディスク２、５（図１３参照）の軸方向の変位を可能に支持する部分の構造にあり、トロイダル型無段変速機全体としての構造及び作用は、前述の図１３〜１４に示した従来構造の第１例と同様である。
【０００８】
前記従来構造の第２例を構成するトラニオン７ａは、両端部に互いに同心に設けられた１対の傾転軸８ａ、８ｂと、これら両傾転軸８ａ、８ｂ同士の間に存在し、少なくとも入力、出力各ディスク２、５（図１３参照）の径方向（図１６、１８〜２０の上下方向）に関する内側（図１６、１８〜２０の上側）の側面を円筒状凸面２２とした、支持梁部２３とを備える。前記両傾転軸８ａ、８ｂは、それぞれラジアルニードル軸受１１ａ、１１ａを介して、支持板１０、１０（図１４参照）に、揺動を可能に支持する。
【０００９】
又、前記円筒状凸面２２の中心軸イは、図１６、１９に示す様に、前記両傾転軸８ａ、８ｂの中心軸ロと平行で、これら両傾転軸８ａ、８ｂの中心軸ロよりも、前記各ディスク２、５の径方向に関して外側（図１６、１８〜２０の下側）に存在する。又、前記支持梁部２３とパワーローラ６ａの外側面との間に設けるスラスト玉軸受１３ａを構成する外輪１６ａの外側面に、部分円筒面状の凹部２４を、この外側面を径方向に横切る状態で設けている。そして、この凹部２４と、前記支持梁部２３の円筒状凸面２２とを係合させ、前記トラニオン７ａに対して前記外輪１６ａを、前記各ディスク２、５の軸方向に関する揺動変位を可能に支持している。
【００１０】
又、前記外輪１６ａの内側面中央部に支持軸１２ａを、この外輪１６ａと一体に固設して、前記パワーローラ６ａをこの支持軸１２ａの周囲に、ラジアルニードル軸受２５を介して、回転自在に支持している。更に、前記トラニオン７ａの内側面のうち、前記支持梁部２３の両端部と１対の傾転軸８ａ、８ｂとの連続部に、互いに対向する１対の段差面２６、２６を設けている。そして、これら両段差面２６、２６と、前記スラスト玉軸受１３ａを構成する外輪１６ａの外周面とを、当接若しくは近接対向させて、前記パワーローラ６ａからこの外輪１６ａに加わるトラクション力を、何れかの段差面２６、２６で支承可能としている。
【００１１】
上述の様に構成する従来構造の第２例のトロイダル型無段変速機によれば、前記パワーローラ６ａを前記各ディスク２、５の軸方向に変位させて、構成各部材の弾性変形量の変化に拘らず、このパワーローラ６ａの周面と前記各ディスク２、５との接触状態を適正に維持できる構造を、簡単で低コストに構成できる。
即ち、トロイダル型無段変速機の運転時に、入力、出力各ディスク２、５、各パワーローラ６ａの弾性変形に基づき、これら各パワーローラ６ａをこれら各ディスク２、５の軸方向に変位させる必要が生じると、これら各パワーローラ６ａを回転自在に支持している前記スラスト玉軸受１３ａの外輪１６ａが、外側面に設けた部分円筒面状の凹部２４と支持梁部２３の円筒状凸面２２との当接面を滑らせつつ、この円筒状凸面２２の中心軸イを中心として揺動変位する。この揺動変位に基づき、前記各パワーローラ６ａの周面のうちで、前記各ディスク２、５の軸方向片側面と転がり接触する部分が、これら各ディスク２、５の軸方向に変位し、前記接触状態を適正に維持する。
【００１２】
前述した通り、前記円筒状凸面２２の中心軸イは、変速動作の際に各トラニオン７ａの揺動中心となる傾転軸８ａ、８ｂの中心軸ロよりも、前記各ディスク２、５の径方向に関して外側に存在する。従って、前記円筒状凸面２２の中心軸イを中心とする揺動変位の半径は、前記変速動作の際の揺動半径よりも大きく、前記両入力ディスク２、２と前記両出力ディスク５、５との間の変速比の変動に及ぼす影響は少ない（無視できるか、容易に修正できる範囲に留まる）。
【００１３】
図１５〜２０に示した従来構造の第２例の場合、図１３〜１４に示した同第１例に比べて、部品製作、部品管理、組立作業が何れも容易になり、コスト低廉化を図り易いが、変速動作を安定させる面からは、改良の余地がある。この理由は、前記各支持梁部２３を中心とする前記各外輪１６ａの揺動変位を円滑に行わせる為、これら各支持梁部２３の両端部分に１対ずつ設けた、前記各段差面２６、２６同士の間隔Ｄを、前記各外輪１６ａの外径ｄよりも少し大きく（Ｄ＞ｄ）する為である。これら各外輪１６ａ、及び、この外輪１６ａと同心に支持された前記各パワーローラ６ａは、前記間隔Ｄと前記外径ｄとの差（Ｄ−ｄ）分だけ、前記各支持梁部２３の軸方向に変位可能になる。
【００１４】
一方、トロイダル型無段変速機を搭載した車両の運転時、前記各パワーローラ６ａには前記各ディスク２、５から、加速時と減速時（エンジンブレーキの作動時）とで逆方向の力（トロイダル型無段変速機の技術分野で周知の「２Ｆｔ」）が加わる。そして、この力２Ｆｔにより、前記各パワーローラ６ａが、前記各外輪１６ａと共に、前記各支持梁部２３の軸方向に変位する。この変位の方向は、前述した各アクチュエータ２１、２１による各トラニオン７、７（図１４参照）の変位方向と同じであり、変位量が０．１mm程度であっても、変速動作が開始される可能性を生じる。そして、この様な原因で変速動作が開始された場合には、運転動作とは直接関連しない変速動作となり、何れ修正されるにしても、運転者に違和感を与える。特に、トロイダル型無段変速機が伝達するトルクが低い状態で、上述の様な、運転者が意図しない変速が行なわれると、運転者に与える違和感が大きくなり易い。
【００１５】
上述の様にして生じる、運転動作とは直接関連しない変速動作の発生を抑える為には、前記間隔Ｄと前記外径ｄとの差（Ｄ−ｄ）を僅少に（例えば数十μｍ程度に）抑える事が考えられる。但し、ハーフトロイダル型のトロイダル型無段変速機の運転時には、トラクション部から前記各パワーローラ６ａ、前記各外輪１６ａを介して前記各支持梁部２３に加わるスラスト荷重により、前記各トラニオン７ａが、図２１に誇張して示す様に、前記各外輪１６ａを設置した側が凹となる方向に弾性変形する。そして、この弾性変形の結果、前記各トラニオン７ａ毎に１対ずつ設けた段差面２６、２６同士の間隔が縮まる。この様な状態でも、これら両段差面２６、２６同士の間隔Ｄが前記各外輪１６ａの外径ｄ以下にならない様にする為には、通常状態（前記各トラニオン７ａが弾性変形していない状態）での、前記間隔Ｄと前記外径ｄとの差を或る程度確保する必要がある。この結果、特に違和感が大きくなり易い、低トルクでの運転時に、上述の様な、運転動作とは直接関連しない変速動作が発生し易くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００３−２１４５１６号公報
【特許文献２】特開２００７−３１５５９５号公報
【特許文献３】特開２００８−２５８２１号公報
【特許文献４】特開２００８−２７５０８８号公報
【特許文献５】特開２００４−１６９７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、部品製作、部品管理、組立作業が何れも容易になり、コスト低廉化を図り易く、しかも変速動作を安定させら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】
【００１８】
本発明のトロイダル型無段変速機は、少なくとも１対のディスクと、複数のトラニオンと、これら各トラニオンと同数のパワーローラと、同じく同数組の転がり軸受とを備える。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、前記各トラニオン毎に１対ずつ設けた各段差面同士の間隔が、前記各スラスト転がり軸受を構成する外輪の外径よりも大きい。又、前記各外輪を径方向両側から挟む位置に存在する、これら各外輪毎に１対ずつの段差面のうちの一方の段差面と前記外輪の外周面との間部分に弾性部材を設置し、この弾性部材によりこの外輪を他方の段差面に向け押圧している。
【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、部品製作、部品管理、組立作業が何れも容易になり、コスト低廉化を図り易く、しかも変速動作を安定させられる構造を実現できる。
このうちのコスト低廉化は、前述の図１５〜２０に示した従来構造の第２例と同様の理由により、図り易い。
又、変速動作の安定化は、弾性部材により外輪を他方の段差面に向け押圧し、この外輪がトラニオンに対して、支持梁部の軸方向に変位しにくくする事により図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、図１４の左側に対応する要部断面図（Ａ）及び右側に対応する要部断面図（Ｂ）。
【図２】本発明の実施の形態の第２例を、一部の部材を省略して示す、図１の（Ｂ）に対応する要部断面図。
【図３】同じく分解斜視図。
【図４】図２のａ部拡大断面図。
【図５】外輪を取り出して図３と反対側から見た状態で示す斜視図（Ａ）と、板ばねを拡大して（Ａ）と同じ方向から見た斜視図（Ｂ）。
【図６】外輪と板ばねとを組み合わせて図５と同方向から見た状態で示す斜視図。
【図７】本発明の実施の形態の第３例を示す、図２と同様の図。
【図８】同じく図３と同様の図。
【図９】図７のｂ部拡大図。
【図１０】外輪を取り出して図８と反対側から見た状態で示す斜視図（Ａ）と、ばねホルダを拡大して（Ａ）と同じ方向から見た斜視図（Ｂ）。
【図１１】外輪とばねホルダと板ばねとを組み合わせて図１０と同方向から見た状態で示す斜視図。
【図１２】本発明の実施の形態の第４例を示す、図９と同様の図。
【図１３】従来構造の第１例を示す断面図。
【図１４】図１３のｃ−ｃ断面図。
【図１５】従来構造の第２例を示す、スラスト玉軸受を介してパワーローラを支持したトラニオンを、各ディスクの径方向外側から見た斜視図。
【図１６】同じく、ディスクの周方向から見た状態で示す正面図。
【図１７】図１６の上方から見た平面図。
【図１８】図１６の右方から見た側面図。
【図１９】図１７のｄ−ｄ断面図。
【図２０】図１６のｅ−ｅ断面図。
【図２１】パワーローラから加わるスラスト荷重に基づいてトラニオンが弾性変形した状態を誇張して示す、図１９と同方向から見た断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［実施の形態の第１例］
図１は、請求項１、６〜８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、本例の特徴は、変速動作を安定させるべく、各トラニオン７ｂ、７ｂの支持梁部２３、２３に対してスラスト玉軸受１３ｂ、１３ｂの外輪１６ｂ、１６ｂを、これら各支持梁部２３、２３の軸方向に軽い力で変位しない様にする為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図１５〜２０に示した従来構造の第２例と同様であるから、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。
【００２２】
本例の構造の場合、前記各外輪１６ｂ、１６ｂの外径（或いは、これら各外輪１６ｂ、１６ｂの径方向反対側２箇所位置に形成した、互いに平行な１対の平坦面同士の間隔）ｄ0を、前記各トラニオン７ｂ、７ｂ毎に１対ずつ設けた段差面２６、２６同士の間隔Ｄよりも十分に（次述する各駒２７、２８の主部２９の２個分の厚さよりも大きな寸法分）小さくしている。そして、これら各段差面２６、２６と前記各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面との間に、押圧駒２７、２７とアンカ駒２８、２８とを設置している。これら各押圧駒２７、２７と各アンカ駒２８、２８とは、前記各外輪１６ｂ、１６ｂを径方向反対側から挟む状態で、前記各トラニオン７ｂ、７ｂ毎に、それぞれ１対ずつ配置している。
【００２３】
前記各押圧駒２７、２７と前記各アンカ駒２８、２８とは、互いに同じ形状を有するもので、それぞれが、主部２９と凸部３０とを備える。このうちの主部２９は、前記各段差面２６、２６と前記各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面との間に配置されるもので、前記各段差面２６、２６と当接する面を静止側平坦面３１とし、前記各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面と当接する面を摺動側平坦面３２としている。この摺動側平坦面３２は、前記各外輪１６ｂ、１６ｂが前記各支持梁部２３、２３を中心として揺動変位する際に、これら各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面の一部と摺接する。又、前記主部２９のうちで前記支持梁部２３の外周面に対向する面を、この支持梁部２３の外周面に沿った形状を有する、凹曲面３３としている。更に、前記凸部３０は、円柱状で、前記主部２９のうちの静止側平坦面３１を設けた側で、且つ、この静止側平坦面３１よりもパワーローラ６ａに寄った側から、前記各外輪１６ｂ、１６ｂと反対側に突設されている。これら各外輪１６ｂ、１６ｂの周方向に関する、前記凸部３０の形成位置は、前記主部２９の中央位置としている。
【００２４】
又、前記各トラニオン７ｂ、７ｂの両端部に互いに同心に設けた傾転軸８ａ、８ｂの中心部に、それぞれ保持孔３４ａ、３４ｂを形成している。これら各保持孔３４ａ、３４ｂのうち、アクチュエータ２１、２１（図１４参照）により押し引きする為のロッド３５を設置した側の傾転軸８ａに形成した保持孔３４ａは、この傾転軸８ａの内端面（前記各外輪１６ｂ、１６ｂに対向する面）にのみ開口する、有底の円孔としている。これに対して、逆側の傾転軸８ｂに形成した保持孔３４ｂはこの傾転軸８ｂの両端面に開口する、断面円形の貫通孔としている。この理由は、ボール盤等の一般的な工作機械により、これら各保持孔３４ａ、３４ｂの加工を可能にする為である。そして、貫通孔である保持孔３４ｂの外半部に、円柱状の盲栓３６を、締り嵌めで内嵌固定して、この保持孔３４ｂに関しても、実質的に有底の円孔としている。
【００２５】
前記各押圧駒２７、２７と前記各アンカ駒２８、２８とは、それぞれの凸部３０を前記各保持孔３４ａ、３４ｂの内端面側開口部に、がたつきなく、但しこれら各保持孔３４ａ、３４ｂの軸方向の変位を可能に内嵌している。又、前記各押圧駒２７、２７を構成する凸部３０、３０の先端面と、前記保持孔３４ａの奥端面又は前記盲栓３６の内端面との間に、特許請求の範囲に記載した弾性部材である、圧縮コイルばね３７、３７を設けている。そして、これら各圧縮コイルばね３７、３７の弾力により、前記各押圧駒２７、２７の主部２９、２９を、前記各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面に押圧している。
【００２６】
前記各押圧駒２７、２７により前記各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面を押圧する方向は、トロイダル型無段変速機の運転時に、前記入力、出力各ディスク２、５から前記各パワーローラ６ａ、６ａを介して前記各外輪１６ｂ、１６ｂに加わる力２Ｆｔの作用方向と同じとしている。即ち、前記トロイダル型無段変速機の運転時に前記各外輪１６ｂ、１６ｂにはトラクション部から、前記各ディスク２、５の回転方向に関して同じ方向の力２Ｆｔが加わる。図１の構造では、前記入力ディスク２が、矢印αで示す様に時計方向に、前記出力ディスク５が反時計方向にそれぞれ回転する。そして、エンジンから駆動輪に動力を伝達する状態では、一方｛図１の左側（Ａ）｝の外輪１６ｂには図１で上向きの、他方｛図１の右側（Ｂ）｝の外輪１６ｂには図１で下向きの、それぞれ力２Ｆｔが加わる。前記各ディスク２、５同士の間に配置した１対のトラニオン７ｂ、７ｂの設置方向は、前記回転方向に関して互いに逆向きであるから、一方のトラニオン７ｂに関しては、押圧駒２８及び圧縮コイルばね３７を、有底の保持孔３４ａ部分に組み付けている。これに対して、他方のトラニオン７ｂに関しては、押圧駒２８及び圧縮コイルばね３７を、貫通孔である保持孔３４ｂのうちで、前記盲栓３６により塞がれていない、内半部分に組み付けている。
【００２７】
尚、前記各押圧駒２７、２７及び前記各アンカ駒２８、２８としては、互いに同種の（同一の形状及び寸法を有する）部品を使用する。そして、このうちのアンカ駒２８、２８は、トロイダル型無段変速機の運転時に、前記力２Ｆｔを支承する。更に、前記各外輪１６ｂ、１６ｂが前記各支持梁部２３、２３を中心として揺動変位する際に、これら各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面と摺接する。前記各アンカ駒２８、２８は、前記力２Ｆｔを支承する必要上、大きな耐圧縮性能を有する（降伏応力が大きな）金属材料により造る。又、前記揺動変位を円滑に行わせる為に、摩擦係数の低い材料により造る事が好ましい。これらの事を考慮すると、前記各アンカ駒２８、２８（及び同種の部品を使用する前記各押圧駒２７、２７）を、含油メタルの如き、低摩擦材により造る事が好ましい。
【００２８】
更に、前記各アンカ駒２８、２８の摺動側平坦面３２、３２と、前記各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面との摺接部は、前記力２Ｆｔが加わった状態で、前記各支持梁部２３、２３を中心とする、これら各外輪１６ｂ、１６ｂの揺動変位を許容する必要がある。従って、前記各摺接部の面圧を低く抑えるべく、これら各外輪１６ｂ、１６ｂの径方向反対側２箇所位置に互いに平行な１対の平坦面を形成し、これら各平坦面と前記各摺動側平坦面３２、３２とを摺接させる事が好ましい。
【００２９】
上述の様に構成する本例のトロイダル型無段変速機の運転時、エンジンから駆動輪に動力を伝達する状態では、前記各外輪１６ｂ、１６ｂに対する力の作用方向が、前記力２Ｆｔと前記各圧縮コイルばね３７、３７とで一致する。この為、前記各支持梁部２３、２３の軸方向に関する、前記各トラニオン７ｂ、７ｂと前記各外輪１６ｂ、１６ｂとの位置関係が一義的に定まる。言い換えれば、前記外径（或いは間隔）ｄ0及び前記各駒２７、２８の主部３０の厚さｔの合計と、前記間隔Ｄとの差（Ｄ−ｄ0−２ｔ）に拘らず、前記各外輪１６ｂ、１６ｂが前記各トラニオン７ｂ、７ｂに対し、前記各支持梁部２３、２３の軸方向に変位する事はない。この為、運転動作とは直接関連しない変速動作が発生する事を防止して、変速動作の安定化を図れる。又、前記差（Ｄ−ｄ0−２ｔ）を十分に確保して、大きなトルクを伝達する際にも、前記各外輪１６ｂ、１６ｂを前記各トラニオン７ｂ、７ｂに対し、円滑に揺動変位させられる。
【００３０】
尚、制動時（エンジンブレーキの作動時）には、前記力２Ｆｔの作用方向と前記各圧縮コイルばね３７、３７の弾力の作用方向とが逆になる。但し、この場合でも、これら各圧縮コイルばね３７、３７の弾力を或る程度大きくしておけば、前記各アンカ駒２８、２８の摺動側平坦面３２、３２と前記各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面とを当接したままの状態にして、変速動作の安定化を図れる。制動時に加わる、前記力２Ｆｔが大きくなると、運転動作とは直接関連しない変速動作が発生する可能性があるが、この場合には、トロイダル型無段変速機を通過するトルクが大きく、しかも、制動時である為、運転者に与える違和感はあまり問題とはならない。
【００３１】
［実施の形態の第２例］
図２〜６は、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、弾性部材である板ばね３８を、トラニオン７ｃに設けた１対の段差面２６、２６のうちの一方（図２の上方）の段差面２６と、外輪１６ｃの外周面のうちの径方向一端部との間に、直接設置している。又、他方（図２の下方）の段差面と、この外輪１６ｃの外周面の径方向他端部とを、直接当接させている。上述した実施の形態の第１例に設けていた、押圧駒２７及びアンカ駒２８（図１参照）は、何れも設けていない。
【００３２】
前記板ばね３８は、ばね鋼等の帯状の弾性金属板を部分円弧状に曲げ形成して成る。この様な板ばね３８を設置する為、前記外輪１６ｃの外周面のうちの径方向一端部で前記一方の段差面２６と対向する部分に、保持凹部３９を形成している。この保持凹部３９は、前記外輪１６ｃの一部を削り取る事により、円周方向に隣り合う部分よりも径方向内方に凹ませたもので、底面を平坦面としている。又、前記保持凹部３９の径方向に関する深さＨ（図４参照）は、前記板ばね３８の自由状態での厚さＴよりも浅く、この板ばね３８を構成する前記弾性金属板の厚さｔ｛図５の（Ｂ）参照｝よりも深い（Ｔ＞Ｈ＞ｔ）。
【００３３】
従って、この板ばね３８を前記保持凹部３９内に、両端部をこの保持凹部３９の底面に当接させた状態で設置すると、前記板ばね３８の自由状態では、この板ばね３８の中央部（凸湾曲面）が、前記外輪１６ｃの外周面よりも径方向外方に、十分に（前記両段差面２６、２６同士の間隔と前記外輪１６ｃの外径との差よりも大きく）突出する。そして、この状態では、この外輪１６ｃの外周面の径方向他端部と前記他方の段差面２６とを、隙間なく当接させる。尚、図２は、前述の実施の形態の第１例に於ける、図１の（Ｂ）に対応する部分を表している為、前記板ばね３８を前記外輪１６ｃの上側に設けて、この外輪１６ｃを下方に押圧している。これに対して、図１の（Ａ）に対応する部分に関しては、板ばねを外輪の下側に設けて、この外輪を上方に押圧する。
【００３４】
尚、図示の様に、板ばね３８を上側に設ける場合には、前記外輪１６ｃの外周面の径方向他端部を前記他方の段差面２６に押し付ける方向に作用する力が、トラクション力（２Ｆｔ）と、前記トラニオン７ｃ及び外輪１６ｃ等の重量に見合う力との和になる。これに対して、板ばねを下側に設ける場合には、この板ばねは、トラニオン及び外輪等の重量を支える事になる為、外輪の外周面の径方向他端部を前記他方の段差面に押し付ける方向に作用する力は、トラクション力とトラニオン及び外輪等の重量に見合う力との差になる。従って、前記板ばねを下側に設ける場合には、図示の例の様に上側に設ける場合に比べて、この重量の２倍分だけ大きな弾力を有するものを使用する事が好ましい。各トラニオン７ｃを上下方向に配置する場合には、左右の板ばね３８の弾力に、上記重量の２倍分の差を設ければ、左右のトラニオン７ｃを押圧する力がほぼ均等になって、バランスの良い設計となる。この点は、前述した実施の形態の第１例の圧縮コイルばね３７、３７の場合も同様である。
【００３５】
本例の場合も、入力ディスク及び出力ディスクの回転方向と、前記板ばね３８による外輪１６ｃの押圧方向との関係は、前記実施の形態の第１例と同様であるから、運転動作とは直接関連しない変速動作が発生する事を防止して、変速動作の安定化を図れる。本例の場合には、前述した実施の形態の第１例の場合に比べて構造が簡単であり、小型化並びに低コスト化を図れる。
【００３６】
又、強いエンジンブレーキが作動した場合の如く、前記外輪１６ｃが前記板ばね３８の弾力の付与方向と逆方向に、大きな力で変位した場合、この板ばね３８の撓み量（弾性的圧縮量）が大きくなる。この場合でも、前記保持凹部３９の深さＤと前記弾性金属板の厚さｔの関係で、前記板ばね３８が完全に押し潰される事はない。この為、この板ばね３８の耐久性を十分に確保できる。即ち、板ばね等の金属ばねは、完全に押し潰される状態が繰り返されると、比較的早期にへたる（弾力が低下する）事が知られているが、本例の構造は、この様な原因でのへたりを防止できる。
【００３７】
［実施の形態の第３例］
図７〜１１は、請求項１、３に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合も上述した実施の形態の第２例の場合と同様に、弾性部材として、弾性金属板を部分円弧状に湾曲させた板ばね３８を使用している。特に、本例の場合には、この板ばね３８を外輪１６ｄの外周面のうちで一方の段差面２６と対向する部分に、ばねホルダ４０を介して設置している。このばねホルダ４０は、焼結金属製の含油メタルの如く、優れた耐圧縮性及び耐摩耗性を有し、且つ、摩擦係数の低い材料により造っている。この様なばねホルダ４０には、上述した実施の形態の第２例で外輪１６ｃの外周面に形成した保持凹部３９（図５、６参照）と同様の形状及び寸法を有する保持凹部３９ａを形成している。又、前記ばねホルダ４０のうち、この保持凹部３９ａを形成した面と反対側の面は平坦面としている。
【００３８】
上述の様なばねホルダ４０を設置する為に本例の場合には、前記外輪１６ｄの外周面のうちで一方の段差面２６と対向する部分に平坦面４１を、この一方の段差面２６と平行に形成している。そして、これら平坦面４１と段差面２６との間に、前記ばねホルダ４０と前記板ばね３８とを、この平坦面４１の側から順番に配置している。そして、この板ばね３８の弾力により前記外輪１６ｄを、他方の段差面２６に向け、弾性的に押圧している。尚、前記ばねホルダ４０と、前記外輪１６ｄ又はトラニオン７ｄとの間には、このばねホルダ４０が前記平坦面４１と前記段差面２６との間から抜け出る事を阻止する為のストッパ機構（図示省略）を設ける。
上述の様に構成する本例の場合には、前記外輪１６ｄと独立して前記ばねホルダ４０を設ける為、軸受鋼の如き硬質金属製の外輪１６ｃに直接保持凹部３９（図２〜６参照）を形成する場合に比べ、小型・軽量化の面からは多少不利になるが、加工が容易になる事に加えて、板ばねを設置する部分の材質選択の自由度も高くできる。
【００３９】
［実施の形態の第４例］
図１２は、請求項１、３、４に対応する、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、ばねホルダ４０ａを設置すべく、外輪１６ｅの外周面に形成した平坦面４１ａが、この外輪１６ｅの軸方向に対し傾斜している。具体的には、この平坦面４１ａは、この外輪１６ｅの外周面に対し接線方向に形成されてはいるが、この平坦面４１ａとトラニオン７ｄに形成した一方の段差面２６との間隔が、支持梁部２３の側に向かうに従って広くなる方向に傾斜している。そして、前記平坦面４１ａと前記段差面２６との間に設置する前記ばねホルダ４０ａの片面に関しても、同方向に傾斜している。この様な本例の構造によれば、前記平坦面４１ａと前記段差面２６との間から前記ホルダ４０ａが、前記支持梁部２３から遠ざかる方向に抜け出る事を防止できる。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第３例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、トロイダル型無段変速機単独で実施できる他、特許文献５に記載されている様な、遊星歯車機構と組み合わせた無段変速装置として実施する事もできる。
【符号の説明】
【００４１】
１ 入力回転軸
２ 入力ディスク
３ 出力筒
４ 出力歯車
５ 出力ディスク
６、６ａ パワーローラ
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ トラニオン
８、８ａ、８ｂ 傾転軸
９ 支持梁部
１０ 支持板
１１、１１ａ ラジアルニードル軸受
１２、１２ａ 支持軸
１３、１３ａ、１３ｂ スラスト玉軸受
１４ スラストニードル軸受
１５ 内輪軌道
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ 外輪
１７ 外輪軌道
１８ 玉
１９ 駆動軸
２０ 押圧装置
２１ アクチュエータ
２２ 円筒状凸面
２３ 支持梁部
２４ 凹部
２５ ラジアルニードル軸受
２６ 段差面
２７ 押圧駒
２８ アンカ駒
２９ 主部
３０ 凸部
３１ 静止側平坦面
３２ 揺動側平坦面
３３ 凹曲面
３４ａ、３４ｂ 保持孔
３５ ロッド
３６ 盲栓
３７ 圧縮コイルばね
３８ 板ばね
３９、３９ａ 保持凹部
４０、４０ａ ばねホルダ
４１、４１ａ 平坦面
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば車両（自動車）用の自動変速機、建設機械（建機）用の自動変速機、航空機（固定翼機、回転翼機、飛行船等）等で使用されるジェネレータ（発電機）用の自動変速機、ポンプ等の各種産業機械の運転速度を調節する為の自動変速機として利用する、ハーフトロイダル型のトロイダル型無段変速機の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用変速装置としてハーフトロイダル型のトロイダル型無段変速機を使用する事が、特許文献１〜４等の多くの刊行物に記載されると共に一部で実施されていて周知である。又、トロイダル型無段変速機と遊星歯車機構とを組み合わせて変速比の調整幅を広くする構造も、特許文献５等、やはり多くの刊行物に記載されて、従来から広く知られている。図１３〜１４は、これら各特許文献に記載されて従来から広く知られているトロイダル型無段変速機の第１例を示している。この従来構造の第１例の場合、入力回転軸１の両端寄り部分の周囲に１対の入力ディスク２、２を、それぞれがトロイド曲面である内側面同士を互いに対向させた状態で、前記入力回転軸１と同期した回転を自在に支持している。又、この入力回転軸１の中間部周囲に出力筒３を、この入力回転軸１に対する回転を自在に支持している。又、この出力筒３の外周面には、軸方向中央部に出力歯車４を固設すると共に、軸方向両端部に１対の出力ディスク５、５を、スプライン係合により、前記出力筒３と同期した回転を自在に支持している。又、この状態で、それぞれがトロイド曲面である、前記両出力ディスク５、５の内側面を、前記両入力ディスク２、２の内側面に対向させている。
【０００３】
又、前記両入力ディスク２、２と前記両出力ディスク５、５との間に、それぞれの周面を球状凸面とした複数個のパワーローラ６、６を挟持している。これら各パワーローラ６、６は、それぞれトラニオン７、７に回転自在に支持されており、これら各トラニオン７、７は、それぞれ前記各ディスク２、５の中心軸に対し捩れの位置にある傾転軸８、８を中心とする揺動変位自在に支持されている。即ち、これら各トラニオン７、７は、それぞれの軸方向両端部に互いに同心に設けられた１対の傾転軸８、８と、これら各傾転軸８、８同士の間に存在する支持梁部９、９とを備えており、これら各傾転軸８、８が、支持板１０、１０に対し、ラジアルニードル軸受１１、１１を介して枢支されている。
【０００４】
又、前記各パワーローラ６、６は、前記各トラニオン７、７を構成する支持梁部９、９の内側面に、基半部と先半部とが互いに偏心した支持軸１２、１２と、複数の転がり軸受とを介して、これら各支持軸１２、１２の先半部回りの回転、及び、これら各支持軸１２、１２の基半部を中心とする若干の揺動変位自在に支持されている。この様な各パワーローラ６、６の外側面と、前記各トラニオン７、７を構成する支持梁部９、９の内側面との間には、それぞれが前記複数の転がり軸受の一部である、スラスト玉軸受１３、１３と、スラストニードル軸受１４、１４とを、前記各パワーローラ６、６の側から順番に設けている。このうちのスラスト玉軸受１３、１３は、前記各パワーローラ６、６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６、６の回転を許容するものである。これら各スラスト玉軸受１３、１３は、前記各パワーローラ６、６の外側面に形成された内輪軌道１５と、外輪１６の内側面に形成された外輪軌道１７との間に複数個の玉１８、１８を、転動自在に設けて成る。又、前記各スラストニードル軸受１４、１４は、前記各パワーローラ６、６から前記各スラスト玉軸受１３、１３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、これら各外輪１６、１６及び前記各支持軸１２、１２の先半部が、これら各支持軸１２、１２の基半部を中心に揺動する事を許容するものである。
【０００５】
上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時には、駆動軸１９により一方（図１３の左方）の入力ディスク２を、押圧装置２０を介して回転駆動する。この結果、前記入力回転軸１の両端部に支持された１対の入力ディスク２、２が、互いに近づく方向に押圧されつつ同期して回転する。そして、この回転が、前記各パワーローラ６、６を介して前記両出力ディスク５、５に伝わり、前記出力歯車４から取り出される。前記入力回転軸１と前記出力歯車４との間の変速比を変える場合は、油圧式のアクチュエータ２１、２１により前記各トラニオン７、７を前記各傾転軸８、８の軸方向に変位させる。この結果、前記各パワーローラ６、６の周面と前記各ディスク２、５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（転がり接触部にサイドスリップが発生する）。そして、この力の向きの変化に伴って前記各トラニオン７、７が、自身の傾転軸８、８を中心に揺動し、前記各パワーローラ６、６の周面と前記各ディスク２、５の内側面との接触位置が変化する。これら各パワーローラ６、６の周面を、前記両入力ディスク２、２の内側面の径方向外寄り部分と、前記両出力ディスク５、５の内側面の径方向内寄り部分とに転がり接触させれば、前記入力回転軸１と前記出力歯車４との間の変速比が増速側になる。これに対して、前記各パワーローラ６、６の周面を、前記両入力ディスク２、２の内側面の径方向内寄り部分と、前記両出力ディスク５、５の内側面の径方向外寄り部分とに転がり接触させれば、前記入力回転軸１と前記出力歯車４との間の変速比が減速側になる。
【０００６】
上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時には、動力の伝達に供される各部材、即ち、前記入力、出力各ディスク２、５と前記各パワーローラ６、６とが、前記押圧装置２０が発生する押圧力に基づいて弾性変形する。そして、この弾性変形に伴って、前記入力、出力各ディスク２、５が軸方向に変位する。又、前記押圧装置２０が発生する押圧力は、前記トロイダル型無段変速機により伝達するトルクが大きくなる程大きくなり、それに伴って前記各部材２、５、６の弾性変形量も多くなる。従って、前記トルクの変動に拘らず、前記入力、出力各ディスク２、５の内側面と前記各パワーローラ６、６の周面との接触状態を適正に維持する為に、前記各トラニオン７、７に対して前記各パワーローラ６、６を、前記各ディスク２、５の軸方向に変位させる機構が必要になる。上述した従来構造の第１例の場合には、前記各パワーローラ６、６を支持した前記各支持軸１２、１２の先半部を、同じく基半部を中心として揺動変位させる事により、前記各パワーローラ６、６を前記軸方向に変位させる様にしている。
【０００７】
上述の様な従来構造の第１例の場合、前記各パワーローラ６、６を前記軸方向に変位させる為の構造が複雑で、部品製作、部品管理、組立作業が何れも面倒になり、コストが嵩む事が避けられない。この様な問題を解決する為の技術として前記特許文献３には、図１５〜２０に示す様な構造が記載されている。本発明は、この図１５〜２０に示した従来構造の第２例を改良するものであるから、次に、この従来構造の第２例に就いて説明する。この従来構造の第２例の特徴は、トラニオン７ａに対してパワーローラ６ａを、入力、出力各ディスク２、５（図１３参照）の軸方向の変位を可能に支持する部分の構造にあり、トロイダル型無段変速機全体としての構造及び作用は、前述の図１３〜１４に示した従来構造の第１例と同様である。
【０００８】
前記従来構造の第２例を構成するトラニオン７ａは、両端部に互いに同心に設けられた１対の傾転軸８ａ、８ｂと、これら両傾転軸８ａ、８ｂ同士の間に存在し、少なくとも入力、出力各ディスク２、５（図１３参照）の径方向（図１６、１８〜２０の上下方向）に関する内側（図１６、１８〜２０の上側）の側面を円筒状凸面２２とした、支持梁部２３とを備える。前記両傾転軸８ａ、８ｂは、それぞれラジアルニードル軸受１１ａ、１１ａを介して、支持板１０、１０（図１４参照）に、揺動を可能に支持する。
【０００９】
又、前記円筒状凸面２２の中心軸イは、図１６、１９に示す様に、前記両傾転軸８ａ、８ｂの中心軸ロと平行で、これら両傾転軸８ａ、８ｂの中心軸ロよりも、前記各ディスク２、５の径方向に関して外側（図１６、１８〜２０の下側）に存在する。又、前記支持梁部２３とパワーローラ６ａの外側面との間に設けるスラスト玉軸受１３ａを構成する外輪１６ａの外側面に、部分円筒面状の凹部２４を、この外側面を径方向に横切る状態で設けている。そして、この凹部２４と、前記支持梁部２３の円筒状凸面２２とを係合させ、前記トラニオン７ａに対して前記外輪１６ａを、前記各ディスク２、５の軸方向に関する揺動変位を可能に支持している。
【００１０】
又、前記外輪１６ａの内側面中央部に支持軸１２ａを、この外輪１６ａと一体に固設して、前記パワーローラ６ａをこの支持軸１２ａの周囲に、ラジアルニードル軸受２５を介して、回転自在に支持している。更に、前記トラニオン７ａの内側面のうち、前記支持梁部２３の両端部と１対の傾転軸８ａ、８ｂとの連続部に、互いに対向する１対の段差面２６、２６を設けている。そして、これら両段差面２６、２６と、前記スラスト玉軸受１３ａを構成する外輪１６ａの外周面とを、当接若しくは近接対向させて、前記パワーローラ６ａからこの外輪１６ａに加わるトラクション力を、何れかの段差面２６、２６で支承可能としている。
【００１１】
上述の様に構成する従来構造の第２例のトロイダル型無段変速機によれば、前記パワーローラ６ａを前記各ディスク２、５の軸方向に変位させて、構成各部材の弾性変形量の変化に拘らず、このパワーローラ６ａの周面と前記各ディスク２、５との接触状態を適正に維持できる構造を、簡単で低コストに構成できる。
即ち、トロイダル型無段変速機の運転時に、入力、出力各ディスク２、５、各パワーローラ６ａの弾性変形に基づき、これら各パワーローラ６ａをこれら各ディスク２、５の軸方向に変位させる必要が生じると、これら各パワーローラ６ａを回転自在に支持している前記スラスト玉軸受１３ａの外輪１６ａが、外側面に設けた部分円筒面状の凹部２４と支持梁部２３の円筒状凸面２２との当接面を滑らせつつ、この円筒状凸面２２の中心軸イを中心として揺動変位する。この揺動変位に基づき、前記各パワーローラ６ａの周面のうちで、前記各ディスク２、５の軸方向片側面と転がり接触する部分が、これら各ディスク２、５の軸方向に変位し、前記接触状態を適正に維持する。
【００１２】
前述した通り、前記円筒状凸面２２の中心軸イは、変速動作の際に各トラニオン７ａの揺動中心となる傾転軸８ａ、８ｂの中心軸ロよりも、前記各ディスク２、５の径方向に関して外側に存在する。従って、前記円筒状凸面２２の中心軸イを中心とする揺動変位の半径は、前記変速動作の際の揺動半径よりも大きく、前記両入力ディスク２、２と前記両出力ディスク５、５との間の変速比の変動に及ぼす影響は少ない（無視できるか、容易に修正できる範囲に留まる）。
【００１３】
図１５〜２０に示した従来構造の第２例の場合、図１３〜１４に示した同第１例に比べて、部品製作、部品管理、組立作業が何れも容易になり、コスト低廉化を図り易いが、変速動作を安定させる面からは、改良の余地がある。この理由は、前記各支持梁部２３を中心とする前記各外輪１６ａの揺動変位を円滑に行わせる為、これら各支持梁部２３の両端部分に１対ずつ設けた、前記各段差面２６、２６同士の間隔Ｄを、前記各外輪１６ａの外径ｄよりも少し大きく（Ｄ＞ｄ）する為である。これら各外輪１６ａ、及び、この外輪１６ａと同心に支持された前記各パワーローラ６ａは、前記間隔Ｄと前記外径ｄとの差（Ｄ−ｄ）分だけ、前記各支持梁部２３の軸方向に変位可能になる。
【００１４】
一方、トロイダル型無段変速機を搭載した車両の運転時、前記各パワーローラ６ａには前記各ディスク２、５から、加速時と減速時（エンジンブレーキの作動時）とで逆方向の力（トロイダル型無段変速機の技術分野で周知の「２Ｆｔ」）が加わる。そして、この力２Ｆｔにより、前記各パワーローラ６ａが、前記各外輪１６ａと共に、前記各支持梁部２３の軸方向に変位する。この変位の方向は、前述した各アクチュエータ２１、２１による各トラニオン７、７（図１４参照）の変位方向と同じであり、変位量が０．１mm程度であっても、変速動作が開始される可能性を生じる。そして、この様な原因で変速動作が開始された場合には、運転動作とは直接関連しない変速動作となり、何れ修正されるにしても、運転者に違和感を与える。特に、トロイダル型無段変速機が伝達するトルクが低い状態で、上述の様な、運転者が意図しない変速が行なわれると、運転者に与える違和感が大きくなり易い。
【００１５】
上述の様にして生じる、運転動作とは直接関連しない変速動作の発生を抑える為には、前記間隔Ｄと前記外径ｄとの差（Ｄ−ｄ）を僅少に（例えば数十μｍ程度に）抑える事が考えられる。但し、ハーフトロイダル型のトロイダル型無段変速機の運転時には、トラクション部から前記各パワーローラ６ａ、前記各外輪１６ａを介して前記各支持梁部２３に加わるスラスト荷重により、前記各トラニオン７ａが、図２１に誇張して示す様に、前記各外輪１６ａを設置した側が凹となる方向に弾性変形する。そして、この弾性変形の結果、前記各トラニオン７ａ毎に１対ずつ設けた段差面２６、２６同士の間隔が縮まる。この様な状態でも、これら両段差面２６、２６同士の間隔Ｄが前記各外輪１６ａの外径ｄ以下にならない様にする為には、通常状態（前記各トラニオン７ａが弾性変形していない状態）での、前記間隔Ｄと前記外径ｄとの差を或る程度確保する必要がある。この結果、特に違和感が大きくなり易い、低トルクでの運転時に、上述の様な、運転動作とは直接関連しない変速動作が発生し易くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００３−２１４５１６号公報
【特許文献２】特開２００７−３１５５９５号公報
【特許文献３】特開２００８−２５８２１号公報
【特許文献４】特開２００８−２７５０８８号公報
【特許文献５】特開２００４−１６９７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、部品製作、部品管理、組立作業が何れも容易になり、コスト低廉化を図り易く、しかも変速動作を安定させら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】
【００１８】
本発明のトロイダル型無段変速機は、少なくとも１対のディスクと、複数のトラニオンと、これら各トラニオンと同数のパワーローラと、同じく同数組の転がり軸受とを備える。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、前記各トラニオン毎に１対ずつ設けた各段差面同士の間隔が、前記各スラスト転がり軸受を構成する外輪の外径よりも大きい。又、前記各外輪を径方向両側から挟む位置に存在する、これら各外輪毎に１対ずつの段差面のうちの一方の段差面と前記外輪の外周面との間部分に弾性部材を設置し、この弾性部材によりこの外輪を他方の段差面に向け押圧している。
【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、部品製作、部品管理、組立作業が何れも容易になり、コスト低廉化を図り易く、しかも変速動作を安定させられる構造を実現できる。
このうちのコスト低廉化は、前述の図１５〜２０に示した従来構造の第２例と同様の理由により、図り易い。
又、変速動作の安定化は、弾性部材により外輪を他方の段差面に向け押圧し、この外輪がトラニオンに対して、支持梁部の軸方向に変位しにくくする事により図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、図１４の左側に対応する要部断面図（Ａ）及び右側に対応する要部断面図（Ｂ）。
【図２】本発明の実施の形態の第２例を、一部の部材を省略して示す、図１の（Ｂ）に対応する要部断面図。
【図３】同じく分解斜視図。
【図４】図２のａ部拡大断面図。
【図５】外輪を取り出して図３と反対側から見た状態で示す斜視図（Ａ）と、板ばねを拡大して（Ａ）と同じ方向から見た斜視図（Ｂ）。
【図６】外輪と板ばねとを組み合わせて図５と同方向から見た状態で示す斜視図。
【図７】本発明の実施の形態の第３例を示す、図２と同様の図。
【図８】同じく図３と同様の図。
【図９】図７のｂ部拡大図。
【図１０】外輪を取り出して図８と反対側から見た状態で示す斜視図（Ａ）と、ばねホルダを拡大して（Ａ）と同じ方向から見た斜視図（Ｂ）。
【図１１】外輪とばねホルダと板ばねとを組み合わせて図１０と同方向から見た状態で示す斜視図。
【図１２】本発明の実施の形態の第４例を示す、図９と同様の図。
【図１３】従来構造の第１例を示す断面図。
【図１４】図１３のｃ−ｃ断面図。
【図１５】従来構造の第２例を示す、スラスト玉軸受を介してパワーローラを支持したトラニオンを、各ディスクの径方向外側から見た斜視図。
【図１６】同じく、ディスクの周方向から見た状態で示す正面図。
【図１７】図１６の上方から見た平面図。
【図１８】図１６の右方から見た側面図。
【図１９】図１７のｄ−ｄ断面図。
【図２０】図１６のｅ−ｅ断面図。
【図２１】パワーローラから加わるスラスト荷重に基づいてトラニオンが弾性変形した状態を誇張して示す、図１９と同方向から見た断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［実施の形態の第１例］
図１は、請求項１、６〜８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、本例の特徴は、変速動作を安定させるべく、各トラニオン７ｂ、７ｂの支持梁部２３、２３に対してスラスト玉軸受１３ｂ、１３ｂの外輪１６ｂ、１６ｂを、これら各支持梁部２３、２３の軸方向に軽い力で変位しない様にする為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図１５〜２０に示した従来構造の第２例と同様であるから、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。
【００２２】
本例の構造の場合、前記各外輪１６ｂ、１６ｂの外径（或いは、これら各外輪１６ｂ、１６ｂの径方向反対側２箇所位置に形成した、互いに平行な１対の平坦面同士の間隔）ｄ0を、前記各トラニオン７ｂ、７ｂ毎に１対ずつ設けた段差面２６、２６同士の間隔Ｄよりも十分に（次述する各駒２７、２８の主部２９の２個分の厚さよりも大きな寸法分）小さくしている。そして、これら各段差面２６、２６と前記各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面との間に、押圧駒２７、２７とアンカ駒２８、２８とを設置している。これら各押圧駒２７、２７と各アンカ駒２８、２８とは、前記各外輪１６ｂ、１６ｂを径方向反対側から挟む状態で、前記各トラニオン７ｂ、７ｂ毎に、それぞれ１対ずつ配置している。
【００２３】
前記各押圧駒２７、２７と前記各アンカ駒２８、２８とは、互いに同じ形状を有するもので、それぞれが、主部２９と凸部３０とを備える。このうちの主部２９は、前記各段差面２６、２６と前記各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面との間に配置されるもので、前記各段差面２６、２６と当接する面を静止側平坦面３１とし、前記各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面と当接する面を摺動側平坦面３２としている。この摺動側平坦面３２は、前記各外輪１６ｂ、１６ｂが前記各支持梁部２３、２３を中心として揺動変位する際に、これら各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面の一部と摺接する。又、前記主部２９のうちで前記支持梁部２３の外周面に対向する面を、この支持梁部２３の外周面に沿った形状を有する、凹曲面３３としている。更に、前記凸部３０は、円柱状で、前記主部２９のうちの静止側平坦面３１を設けた側で、且つ、この静止側平坦面３１よりもパワーローラ６ａに寄った側から、前記各外輪１６ｂ、１６ｂと反対側に突設されている。これら各外輪１６ｂ、１６ｂの周方向に関する、前記凸部３０の形成位置は、前記主部２９の中央位置としている。
【００２４】
又、前記各トラニオン７ｂ、７ｂの両端部に互いに同心に設けた傾転軸８ａ、８ｂの中心部に、それぞれ保持孔３４ａ、３４ｂを形成している。これら各保持孔３４ａ、３４ｂのうち、アクチュエータ２１、２１（図１４参照）により押し引きする為のロッド３５を設置した側の傾転軸８ａに形成した保持孔３４ａは、この傾転軸８ａの内端面（前記各外輪１６ｂ、１６ｂに対向する面）にのみ開口する、有底の円孔としている。これに対して、逆側の傾転軸８ｂに形成した保持孔３４ｂはこの傾転軸８ｂの両端面に開口する、断面円形の貫通孔としている。この理由は、ボール盤等の一般的な工作機械により、これら各保持孔３４ａ、３４ｂの加工を可能にする為である。そして、貫通孔である保持孔３４ｂの外半部に、円柱状の盲栓３６を、締り嵌めで内嵌固定して、この保持孔３４ｂに関しても、実質的に有底の円孔としている。
【００２５】
前記各押圧駒２７、２７と前記各アンカ駒２８、２８とは、それぞれの凸部３０を前記各保持孔３４ａ、３４ｂの内端面側開口部に、がたつきなく、但しこれら各保持孔３４ａ、３４ｂの軸方向の変位を可能に内嵌している。又、前記各押圧駒２７、２７を構成する凸部３０、３０の先端面と、前記保持孔３４ａの奥端面又は前記盲栓３６の内端面との間に、特許請求の範囲に記載した弾性部材である、圧縮コイルばね３７、３７を設けている。そして、これら各圧縮コイルばね３７、３７の弾力により、前記各押圧駒２７、２７の主部２９、２９を、前記各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面に押圧している。
【００２６】
前記各押圧駒２７、２７により前記各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面を押圧する方向は、トロイダル型無段変速機の運転時に、前記入力、出力各ディスク２、５から前記各パワーローラ６ａ、６ａを介して前記各外輪１６ｂ、１６ｂに加わる力２Ｆｔの作用方向と同じとしている。即ち、前記トロイダル型無段変速機の運転時に前記各外輪１６ｂ、１６ｂにはトラクション部から、前記各ディスク２、５の回転方向に関して同じ方向の力２Ｆｔが加わる。図１の構造では、前記入力ディスク２が、矢印αで示す様に時計方向に、前記出力ディスク５が反時計方向にそれぞれ回転する。そして、エンジンから駆動輪に動力を伝達する状態では、一方｛図１の左側（Ａ）｝の外輪１６ｂには図１で上向きの、他方｛図１の右側（Ｂ）｝の外輪１６ｂには図１で下向きの、それぞれ力２Ｆｔが加わる。前記各ディスク２、５同士の間に配置した１対のトラニオン７ｂ、７ｂの設置方向は、前記回転方向に関して互いに逆向きであるから、一方のトラニオン７ｂに関しては、押圧駒２８及び圧縮コイルばね３７を、有底の保持孔３４ａ部分に組み付けている。これに対して、他方のトラニオン７ｂに関しては、押圧駒２８及び圧縮コイルばね３７を、貫通孔である保持孔３４ｂのうちで、前記盲栓３６により塞がれていない、内半部分に組み付けている。
【００２７】
尚、前記各押圧駒２７、２７及び前記各アンカ駒２８、２８としては、互いに同種の（同一の形状及び寸法を有する）部品を使用する。そして、このうちのアンカ駒２８、２８は、トロイダル型無段変速機の運転時に、前記力２Ｆｔを支承する。更に、前記各外輪１６ｂ、１６ｂが前記各支持梁部２３、２３を中心として揺動変位する際に、これら各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面と摺接する。前記各アンカ駒２８、２８は、前記力２Ｆｔを支承する必要上、大きな耐圧縮性能を有する（降伏応力が大きな）金属材料により造る。又、前記揺動変位を円滑に行わせる為に、摩擦係数の低い材料により造る事が好ましい。これらの事を考慮すると、前記各アンカ駒２８、２８（及び同種の部品を使用する前記各押圧駒２７、２７）を、含油メタルの如き、低摩擦材により造る事が好ましい。
【００２８】
更に、前記各アンカ駒２８、２８の摺動側平坦面３２、３２と、前記各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面との摺接部は、前記力２Ｆｔが加わった状態で、前記各支持梁部２３、２３を中心とする、これら各外輪１６ｂ、１６ｂの揺動変位を許容する必要がある。従って、前記各摺接部の面圧を低く抑えるべく、これら各外輪１６ｂ、１６ｂの径方向反対側２箇所位置に互いに平行な１対の平坦面を形成し、これら各平坦面と前記各摺動側平坦面３２、３２とを摺接させる事が好ましい。
【００２９】
上述の様に構成する本例のトロイダル型無段変速機の運転時、エンジンから駆動輪に動力を伝達する状態では、前記各外輪１６ｂ、１６ｂに対する力の作用方向が、前記力２Ｆｔと前記各圧縮コイルばね３７、３７とで一致する。この為、前記各支持梁部２３、２３の軸方向に関する、前記各トラニオン７ｂ、７ｂと前記各外輪１６ｂ、１６ｂとの位置関係が一義的に定まる。言い換えれば、前記外径（或いは間隔）ｄ0及び前記各駒２７、２８の主部３０の厚さｔの合計と、前記間隔Ｄとの差（Ｄ−ｄ0−２ｔ）に拘らず、前記各外輪１６ｂ、１６ｂが前記各トラニオン７ｂ、７ｂに対し、前記各支持梁部２３、２３の軸方向に変位する事はない。この為、運転動作とは直接関連しない変速動作が発生する事を防止して、変速動作の安定化を図れる。又、前記差（Ｄ−ｄ0−２ｔ）を十分に確保して、大きなトルクを伝達する際にも、前記各外輪１６ｂ、１６ｂを前記各トラニオン７ｂ、７ｂに対し、円滑に揺動変位させられる。
【００３０】
尚、制動時（エンジンブレーキの作動時）には、前記力２Ｆｔの作用方向と前記各圧縮コイルばね３７、３７の弾力の作用方向とが逆になる。但し、この場合でも、これら各圧縮コイルばね３７、３７の弾力を或る程度大きくしておけば、前記各アンカ駒２８、２８の摺動側平坦面３２、３２と前記各外輪１６ｂ、１６ｂの外周面とを当接したままの状態にして、変速動作の安定化を図れる。制動時に加わる、前記力２Ｆｔが大きくなると、運転動作とは直接関連しない変速動作が発生する可能性があるが、この場合には、トロイダル型無段変速機を通過するトルクが大きく、しかも、制動時である為、運転者に与える違和感はあまり問題とはならない。
【００３１】
［実施の形態の第２例］
図２〜６は、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、弾性部材である板ばね３８を、トラニオン７ｃに設けた１対の段差面２６、２６のうちの一方（図２の上方）の段差面２６と、外輪１６ｃの外周面のうちの径方向一端部との間に、直接設置している。又、他方（図２の下方）の段差面と、この外輪１６ｃの外周面の径方向他端部とを、直接当接させている。上述した実施の形態の第１例に設けていた、押圧駒２７及びアンカ駒２８（図１参照）は、何れも設けていない。
【００３２】
前記板ばね３８は、ばね鋼等の帯状の弾性金属板を部分円弧状に曲げ形成して成る。この様な板ばね３８を設置する為、前記外輪１６ｃの外周面のうちの径方向一端部で前記一方の段差面２６と対向する部分に、保持凹部３９を形成している。この保持凹部３９は、前記外輪１６ｃの一部を削り取る事により、円周方向に隣り合う部分よりも径方向内方に凹ませたもので、底面を平坦面としている。又、前記保持凹部３９の径方向に関する深さＨ（図４参照）は、前記板ばね３８の自由状態での厚さＴよりも浅く、この板ばね３８を構成する前記弾性金属板の厚さｔ｛図５の（Ｂ）参照｝よりも深い（Ｔ＞Ｈ＞ｔ）。
【００３３】
従って、この板ばね３８を前記保持凹部３９内に、両端部をこの保持凹部３９の底面に当接させた状態で設置すると、前記板ばね３８の自由状態では、この板ばね３８の中央部（凸湾曲面）が、前記外輪１６ｃの外周面よりも径方向外方に、十分に（前記両段差面２６、２６同士の間隔と前記外輪１６ｃの外径との差よりも大きく）突出する。そして、この状態では、この外輪１６ｃの外周面の径方向他端部と前記他方の段差面２６とを、隙間なく当接させる。尚、図２は、前述の実施の形態の第１例に於ける、図１の（Ｂ）に対応する部分を表している為、前記板ばね３８を前記外輪１６ｃの上側に設けて、この外輪１６ｃを下方に押圧している。これに対して、図１の（Ａ）に対応する部分に関しては、板ばねを外輪の下側に設けて、この外輪を上方に押圧する。
【００３４】
尚、図示の様に、板ばね３８を上側に設ける場合には、前記外輪１６ｃの外周面の径方向他端部を前記他方の段差面２６に押し付ける方向に作用する力が、トラクション力（２Ｆｔ）と、前記トラニオン７ｃ及び外輪１６ｃ等の重量に見合う力との和になる。これに対して、板ばねを下側に設ける場合には、この板ばねは、トラニオン及び外輪等の重量を支える事になる為、外輪の外周面の径方向他端部を前記他方の段差面に押し付ける方向に作用する力は、トラクション力とトラニオン及び外輪等の重量に見合う力との差になる。従って、前記板ばねを下側に設ける場合には、図示の例の様に上側に設ける場合に比べて、この重量の２倍分だけ大きな弾力を有するものを使用する事が好ましい。各トラニオン７ｃを上下方向に配置する場合には、左右の板ばね３８の弾力に、上記重量の２倍分の差を設ければ、左右のトラニオン７ｃを押圧する力がほぼ均等になって、バランスの良い設計となる。この点は、前述した実施の形態の第１例の圧縮コイルばね３７、３７の場合も同様である。
【００３５】
本例の場合も、入力ディスク及び出力ディスクの回転方向と、前記板ばね３８による外輪１６ｃの押圧方向との関係は、前記実施の形態の第１例と同様であるから、運転動作とは直接関連しない変速動作が発生する事を防止して、変速動作の安定化を図れる。本例の場合には、前述した実施の形態の第１例の場合に比べて構造が簡単であり、小型化並びに低コスト化を図れる。
【００３６】
又、強いエンジンブレーキが作動した場合の如く、前記外輪１６ｃが前記板ばね３８の弾力の付与方向と逆方向に、大きな力で変位した場合、この板ばね３８の撓み量（弾性的圧縮量）が大きくなる。この場合でも、前記保持凹部３９の深さＤと前記弾性金属板の厚さｔの関係で、前記板ばね３８が完全に押し潰される事はない。この為、この板ばね３８の耐久性を十分に確保できる。即ち、板ばね等の金属ばねは、完全に押し潰される状態が繰り返されると、比較的早期にへたる（弾力が低下する）事が知られているが、本例の構造は、この様な原因でのへたりを防止できる。
【００３７】
［実施の形態の第３例］
図７〜１１は、請求項１、３に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合も上述した実施の形態の第２例の場合と同様に、弾性部材として、弾性金属板を部分円弧状に湾曲させた板ばね３８を使用している。特に、本例の場合には、この板ばね３８を外輪１６ｄの外周面のうちで一方の段差面２６と対向する部分に、ばねホルダ４０を介して設置している。このばねホルダ４０は、焼結金属製の含油メタルの如く、優れた耐圧縮性及び耐摩耗性を有し、且つ、摩擦係数の低い材料により造っている。この様なばねホルダ４０には、上述した実施の形態の第２例で外輪１６ｃの外周面に形成した保持凹部３９（図５、６参照）と同様の形状及び寸法を有する保持凹部３９ａを形成している。又、前記ばねホルダ４０のうち、この保持凹部３９ａを形成した面と反対側の面は平坦面としている。
【００３８】
上述の様なばねホルダ４０を設置する為に本例の場合には、前記外輪１６ｄの外周面のうちで一方の段差面２６と対向する部分に平坦面４１を、この一方の段差面２６と平行に形成している。そして、これら平坦面４１と段差面２６との間に、前記ばねホルダ４０と前記板ばね３８とを、この平坦面４１の側から順番に配置している。そして、この板ばね３８の弾力により前記外輪１６ｄを、他方の段差面２６に向け、弾性的に押圧している。尚、前記ばねホルダ４０と、前記外輪１６ｄ又はトラニオン７ｄとの間には、このばねホルダ４０が前記平坦面４１と前記段差面２６との間から抜け出る事を阻止する為のストッパ機構（図示省略）を設ける。
上述の様に構成する本例の場合には、前記外輪１６ｄと独立して前記ばねホルダ４０を設ける為、軸受鋼の如き硬質金属製の外輪１６ｃに直接保持凹部３９（図２〜６参照）を形成する場合に比べ、小型・軽量化の面からは多少不利になるが、加工が容易になる事に加えて、板ばねを設置する部分の材質選択の自由度も高くできる。
【００３９】
［実施の形態の第４例］
図１２は、請求項１、３、４に対応する、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、ばねホルダ４０ａを設置すべく、外輪１６ｅの外周面に形成した平坦面４１ａが、この外輪１６ｅの軸方向に対し傾斜している。具体的には、この平坦面４１ａは、この外輪１６ｅの外周面に対し接線方向に形成されてはいるが、この平坦面４１ａとトラニオン７ｄに形成した一方の段差面２６との間隔が、支持梁部２３の側に向かうに従って広くなる方向に傾斜している。そして、前記平坦面４１ａと前記段差面２６との間に設置する前記ばねホルダ４０ａの片面に関しても、同方向に傾斜している。この様な本例の構造によれば、前記平坦面４１ａと前記段差面２６との間から前記ホルダ４０ａが、前記支持梁部２３から遠ざかる方向に抜け出る事を防止できる。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第３例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、トロイダル型無段変速機単独で実施できる他、特許文献５に記載されている様な、遊星歯車機構と組み合わせた無段変速装置として実施する事もできる。
【符号の説明】
【００４１】
１ 入力回転軸
２ 入力ディスク
３ 出力筒
４ 出力歯車
５ 出力ディスク
６、６ａ パワーローラ
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ トラニオン
８、８ａ、８ｂ 傾転軸
９ 支持梁部
１０ 支持板
１１、１１ａ ラジアルニードル軸受
１２、１２ａ 支持軸
１３、１３ａ、１３ｂ スラスト玉軸受
１４ スラストニードル軸受
１５ 内輪軌道
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ 外輪
１７ 外輪軌道
１８ 玉
１９ 駆動軸
２０ 押圧装置
２１ アクチュエータ
２２ 円筒状凸面
２３ 支持梁部
２４ 凹部
２５ ラジアルニードル軸受
２６ 段差面
２７ 押圧駒
２８ アンカ駒
２９ 主部
３０ 凸部
３１ 静止側平坦面
３２ 揺動側平坦面
３３ 凹曲面
３４ａ、３４ｂ 保持孔
３５ ロッド
３６ 盲栓
３７ 圧縮コイルばね
３８ 板ばね
３９、３９ａ 保持凹部
４０、４０ａ ばねホルダ
４１、４１ａ 平坦面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１対のディスクと、複数のトラニオンと、これら各トラニオンと同数のパワーローラと、同じく同数組の転がり軸受とを備え、
このうちの各ディスクは、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、相対回転を自在に支持されたものであり、
前記各トラニオンは、それぞれの両端部に互いに同心に設けられた１対の傾転軸と、これら両傾転軸同士の間に存在し、少なくとも前記各ディスクの径方向に関する内側の側面を、前記両傾転軸の中心軸と平行でこの傾転軸の中心軸よりも前記各ディスクの径方向に関して外側に存在する中心軸を有する、円筒状凸面とした支持梁部とを備えたもので、軸方向に関して前記各ディスクの軸方向側面同士の間位置の円周方向に関して複数箇所に、これら各ディスクの中心軸に対し捩れの位置にある傾転軸を中心とする揺動変位を自在に設けられており、
前記各パワーローラは、前記各トラニオンの内側面に、それぞれスラスト転がり軸受を介して回転自在に支持され、球状凸面としたそれぞれの周面を、前記各ディスクの軸方向片側面にそれぞれ当接させており、
前記各スラスト転がり軸受は、前記各トラニオンの支持梁部と前記各パワーローラの外側面との間に設けられたもので、これら各支持梁部側に設けられた外輪と、これら各外輪の内側面に設けられた外輪軌道と前記各パワーローラの外側面に設けられた内輪軌道との間に転動自在に、それぞれ複数個ずつ設けられた転動体とを備えたものであり、
前記各スラスト転がり軸受の外輪は、これら各外輪の外側面に設けられた凹部と前記各支持梁部の円筒状凸面とを係合させると共に、これら各外輪の外周面の一部と、前記トラニオンの一部で前記円筒状凸面を挟む位置に設けた段差面とを係合させる事により、これら各トラニオンに対し、前記各ディスクの軸方向に関する揺動変位を可能に、且つ、これら各ディスクの回転に伴って前記各パワーローラに加わるトルクを支承可能に支持されているトロイダル型無段変速機に於いて、
前記各トラニオンに１対ずつ設けた前記各段差面同士の間隔が前記各外輪の外径よりも大きく、前記各外輪を径方向両側から挟む位置に存在する、これら各外輪毎に１対ずつの段差面のうちの一方の段差面と前記外輪の外周面との間部分に弾性部材を設置し、この弾性部材によりこの外輪を他方の段差面に向け押圧した事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記弾性部材が、弾性金属板を部分円弧状に湾曲させた板ばねであり、前記外輪の外周面のうちで前記一方の段差面と対向する部分に、円周方向に隣り合う部分よりも径方向に凹んだ、前記板ばねの自由状態での厚さよりも浅く、前記弾性金属板の厚さよりも深い保持凹部が設けられていて、前記板ばねがこの保持凹部内に設置されている、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
前記弾性部材が、弾性金属板を部分円弧状に湾曲させた板ばねであり、前記外輪の外周面のうちで前記一方の段差面と対向する部分に、当該部分の接線方向に拡がる平坦面が形成されており、この段差面に、前記板ばねの自由状態での厚さよりも浅く、前記弾性金属板の厚さよりも深い保持凹部を片面に有するばねホルダの他面が当接しており、前記板ばねがこの保持凹部内に設置されている、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
前記平坦面が、この平坦面と前記一方の段差面との間隔が、前記各支持梁部の側に向かうに従って広くなる方向に傾斜している、請求項３に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項５】
前記各外輪毎に１対ずつの段差面のうちの少なくとも一方の段差面と前記外輪の外周面との間部分に押圧駒を設置し、前記弾性部材によりこの押圧駒をこの外輪に向け押圧している、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項６】
前記各トラニオンに１対ずつ設けた前記各段差面と前記各外輪の外周面との間に、互いに同じ形状を有する前記各押圧駒と各アンカ駒とが設置されており、
前記各段差面に、前記各トラニオン毎に互いに同心の保持孔が設けられており、
前記各押圧駒及び前記各アンカ駒は、それぞれ、前記各段差面と前記各外輪の外周面との間に配置される主部と、この主部のうちで前記各パワーローラと反対面に突設された凸部とを備えたものであり、
前記各押圧駒及び前記各アンカ駒を構成する前記各凸部は、前記各保持孔に嵌合されており、前記各トラニオン毎に１対ずつ設けられた保持孔のうちの一方の保持孔内に装着された前記各弾性部材により前記各押圧駒を前記各外輪の外周面に押し付けて、これら各外輪を前記各アンカ駒に向け押圧している、請求項５に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項７】
互いの軸方向片側面同士を対向させた１対のディスク同士の間に配置されている複数のトラニオンにそれぞれ設置されている、前記各押圧駒と前記各アンカ駒との設置位置が、前記各ディスクの回転に伴って前記各トラニオンに加わる力の作用方向に関し、互いに同じである、請求項６に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項８】
前記各押圧駒と前記各アンカ駒とが低摩擦材製である、請求項６〜７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】
少なくとも１対のディスクと、複数のトラニオンと、これら各トラニオンと同数のパワーローラと、同じく同数組の転がり軸受とを備え、
このうちの各ディスクは、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、相対回転を自在に支持されたものであり、
前記各トラニオンは、それぞれの両端部に互いに同心に設けられた１対の傾転軸と、これら両傾転軸同士の間に存在し、少なくとも前記各ディスクの径方向に関する内側の側面を、前記両傾転軸の中心軸と平行でこの傾転軸の中心軸よりも前記各ディスクの径方向に関して外側に存在する中心軸を有する、円筒状凸面とした支持梁部とを備えたもので、軸方向に関して前記各ディスクの軸方向側面同士の間位置の円周方向に関して複数箇所に、これら各ディスクの中心軸に対し捩れの位置にある傾転軸を中心とする揺動変位を自在に設けられており、
前記各パワーローラは、前記各トラニオンの内側面に、それぞれスラスト転がり軸受を介して回転自在に支持され、球状凸面としたそれぞれの周面を、前記各ディスクの軸方向片側面にそれぞれ当接させており、
前記各スラスト転がり軸受は、前記各トラニオンの支持梁部と前記各パワーローラの外側面との間に設けられたもので、これら各支持梁部側に設けられた外輪と、これら各外輪の内側面に設けられた外輪軌道と前記各パワーローラの外側面に設けられた内輪軌道との間に転動自在に、それぞれ複数個ずつ設けられた転動体とを備えたものであり、
前記各スラスト転がり軸受の外輪は、これら各外輪の外側面に設けられた凹部と前記各支持梁部の円筒状凸面とを係合させると共に、これら各外輪の外周面の一部と、前記トラニオンの一部で前記円筒状凸面を挟む位置に設けた段差面とを係合させる事により、これら各トラニオンに対し、前記各ディスクの軸方向に関する揺動変位を可能に、且つ、これら各ディスクの回転に伴って前記各パワーローラに加わるトルクを支承可能に支持されているトロイダル型無段変速機に於いて、
前記各トラニオンに１対ずつ設けた前記各段差面同士の間隔が前記各外輪の外径よりも大きく、前記各外輪を径方向両側から挟む位置に存在する、これら各外輪毎に１対ずつの段差面のうちの一方の段差面と前記外輪の外周面との間部分に弾性部材を設置し、この弾性部材によりこの外輪を他方の段差面に向け押圧した事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記弾性部材が、弾性金属板を部分円弧状に湾曲させた板ばねであり、前記外輪の外周面のうちで前記一方の段差面と対向する部分に、円周方向に隣り合う部分よりも径方向に凹んだ、前記板ばねの自由状態での厚さよりも浅く、前記弾性金属板の厚さよりも深い保持凹部が設けられていて、前記板ばねがこの保持凹部内に設置されている、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
前記弾性部材が、弾性金属板を部分円弧状に湾曲させた板ばねであり、前記外輪の外周面のうちで前記一方の段差面と対向する部分に、当該部分の接線方向に拡がる平坦面が形成されており、この段差面に、前記板ばねの自由状態での厚さよりも浅く、前記弾性金属板の厚さよりも深い保持凹部を片面に有するばねホルダの他面が当接しており、前記板ばねがこの保持凹部内に設置されている、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
前記平坦面が、この平坦面と前記一方の段差面との間隔が、前記各支持梁部の側に向かうに従って広くなる方向に傾斜している、請求項３に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項５】
前記各外輪毎に１対ずつの段差面のうちの少なくとも一方の段差面と前記外輪の外周面との間部分に押圧駒を設置し、前記弾性部材によりこの押圧駒をこの外輪に向け押圧している、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項６】
前記各トラニオンに１対ずつ設けた前記各段差面と前記各外輪の外周面との間に、互いに同じ形状を有する前記各押圧駒と各アンカ駒とが設置されており、
前記各段差面に、前記各トラニオン毎に互いに同心の保持孔が設けられており、
前記各押圧駒及び前記各アンカ駒は、それぞれ、前記各段差面と前記各外輪の外周面との間に配置される主部と、この主部のうちで前記各パワーローラと反対面に突設された凸部とを備えたものであり、
前記各押圧駒及び前記各アンカ駒を構成する前記各凸部は、前記各保持孔に嵌合されており、前記各トラニオン毎に１対ずつ設けられた保持孔のうちの一方の保持孔内に装着された前記各弾性部材により前記各押圧駒を前記各外輪の外周面に押し付けて、これら各外輪を前記各アンカ駒に向け押圧している、請求項５に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項７】
互いの軸方向片側面同士を対向させた１対のディスク同士の間に配置されている複数のトラニオンにそれぞれ設置されている、前記各押圧駒と前記各アンカ駒との設置位置が、前記各ディスクの回転に伴って前記各トラニオンに加わる力の作用方向に関し、互いに同じである、請求項６に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項８】
前記各押圧駒と前記各アンカ駒とが低摩擦材製である、請求項６〜７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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１２−１８９１９９（Ｐ２０１２−１８９１９９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１４９１２（Ｐ２０１１−１１４９１２）
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【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１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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