トロイダル型無段変速機
【課題】作用する荷重の状態によらず、外輪（パワーローラ）とトラニオンとの間の相対的な位置ずれを抑制でき、安定した変速比制御を行なうことができるトロイダル型無段変速機を提供する。
【解決手段】このトロイダル型無段変速機は、トラニオン１５Ａに設けられたテーパ状の第１の溝２１２と、この第１の溝２１２に係合されるピン２１０と、外輪２８Ａに設けられた第２の溝２３０と、この第２の溝２３０に配され且つピン２１０に対してこれを第１の溝２１２に対して押し付ける付勢力を付与する付勢部材２００とから成る支承部３００を有し、該支承部３００は、ピン２１０と第１の溝２１２との係合部で、パワーローラ１１に加わるトルクを支承可能である。
【解決手段】このトロイダル型無段変速機は、トラニオン１５Ａに設けられたテーパ状の第１の溝２１２と、この第１の溝２１２に係合されるピン２１０と、外輪２８Ａに設けられた第２の溝２３０と、この第２の溝２３０に配され且つピン２１０に対してこれを第１の溝２１２に対して押し付ける付勢力を付与する付勢部材２００とから成る支承部３００を有し、該支承部３００は、ピン２１０と第１の溝２１２との係合部で、パワーローラ１１に加わるトルクを支承可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械の変速機などに利用可能なトロイダル型無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、図５および図６に示すように構成されている（図５に２つのキャビティ２２１，２２２が示される）。図５に示すように、ケーシング５０の内側には入力軸（中心軸）１が回転自在に支持されており、この入力軸１の外周には、２つの入力側ディスク２，２と２つの出力側ディスク３，３とが取り付けられている。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４が回転自在に支持されている。この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状のフランジ部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３がスプライン結合によって連結されている。
【０００３】
入力軸１は、図中左側に位置する入力側ディスク２とカム板７との間に設けられたローディングカム式の押圧装置１２を介して、駆動軸２２により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車４は、２つの部材の結合によって構成された仕切壁１３を介してケーシング５０内に支持されており、これにより、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転できる一方で、軸線Ｏ方向の変位が阻止されている。
【０００４】
出力側ディスク３，３は、入力軸１との間に介在されたニードル軸受５，５によって、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク２は、入力軸１にボールスプライン６を介して支持され、図中右側の入力側ディスク２は、入力軸１にスプライン結合されており、これら入力側ディスク２は入力軸１と共に回転するようになっている。また、入力側ディスク２，２の内側面（凹面）２ａ，２ａと出力側ディスク３，３の内側面（凹面；トラクション面とも言う）３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図６参照）が回転自在に挟持されている。
【０００５】
図５中右側に位置する入力側ディスク２の内周面２ｃには、段差部２ｂが設けられ、この段差部２ｂに、入力軸１の外周面１ａに設けられた段差部１ｂが突き当てられるとともに、入力側ディスク２の背面（図５の右面）がローディングナット９に突き当てられている。これによって、入力側ディスク２の入力軸１に対する軸線Ｏ方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板７と入力軸１の鍔部１ｄとの間には、皿ばね８が設けられており、この皿ばね８は、各ディスク２，２，３，３の凹面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部に押圧力を付与する。
【０００６】
図６は、図５のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。図６に示すように、ケーシング５０の内側には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸１４，１４を中心として揺動する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図６においては、入力軸１の図示は省略している。各トラニオン１５，１５は、パワーローラ１１を支持する支持板部１６の長手方向(図６の上下方向)の両端部に、この支持板部１６の内側面側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部２０，２０を有している。そして、この折れ曲がり壁部２０，２０によって、各トラニオン１５，１５には、パワーローラ１１を収容するための凹状のポケット部Ｐが形成される。また、各折れ曲がり壁部２０，２０の外側面には、各枢軸１４，１４が互いに同心的に設けられている。
【０００７】
支持板部１６の中央部には円孔２１が形成され、この円孔２１には変位軸２３の基端部２３ａが支持されている。そして、各枢軸１４，１４を中心として各トラニオン１５，１５を揺動させることにより、これら各トラニオン１５，１５の中央部に支持された変位軸（軸部）２３の傾斜角度を調節できるようになっている。また、各トラニオン１５，１５の内側面から突出する変位軸２３の先端部２３ｂの周囲には、ラジアルニードル軸受９９を介して各パワーローラ１１が回転自在に支持されており、各パワーローラ１１，１１は、各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の間に挟持されている。なお、各変位軸２３，２３の基端部２３ａと先端部２３ｂとは、互いに偏心している。
【０００８】
また、各トラニオン１５，１５の枢軸１４，１４はそれぞれ、一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂに対して揺動自在および軸方向(図６の上下方向)に変位自在に支持されており、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂにより、トラニオン１５，１５はその水平方向の移動を規制されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂは鋼等の金属のプレス加工あるいは鍛造加工により矩形状に形成されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅には円形の支持孔１８が４つ設けられており、これら支持孔１８にはそれぞれ、トラニオン１５の両端部に設けた枢軸１４がラジアルニードル軸受３０を介して揺動自在に支持されている。また、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図５の左右方向）の中央部には、円形の係止孔１９が設けられており、この係止孔１９の内周面は円筒面として、球面ポスト６４，６８を内嵌している。すなわち、上側のヨーク２３Ａは、ケーシング５０に固定部材５２を介して支持されている球面ポスト６４によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク２３Ｂは、球面ポスト６８およびこれを支持する駆動シリンダ３１の上側シリンダボディ６１によって揺動自在に支持されている。
【０００９】
なお、各トラニオン１５，１５に設けられた各変位軸２３，２３は、入力軸１に対し、互いに１８０度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸２３，２３の先端部２３ｂが基端部２３ａに対して偏心している方向は、両ディスク２，２，３，３の回転方向に対して同方向(図６で上下逆方向)となっている。また、偏心方向は、入力軸１の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ１１，１１は、入力軸１の軸方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置１２が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ１１，１１が入力軸１の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。
【００１０】
また、パワーローラ１１の外側面とトラニオン１５の支持板部１６の内側面との間には、パワーローラ１１の外側面の側から順に、スラスト転がり軸受であるスラスト玉軸受２４と、スラストニードル軸受２５とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受２４は、各パワーローラ１１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１１の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受２４はそれぞれ、複数個ずつの玉（以下、転動体という。）２６，２６と、これら各転動体２６，２６を転動自在に保持する円環状の保持器２７と、円環状の外輪２８とから構成されている。また、各スラスト玉軸受２４の内輪軌道は各パワーローラ１１の外側面（大端面）に、外輪軌道は各外輪２８の内側面にそれぞれ形成されている。
【００１１】
また、スラストニードル軸受２５は、トラニオン１５の支持板部１６の内側面と外輪２８の外側面との間に挟持されている。このようなスラストニードル軸受２５は、パワーローラ１１から各外輪２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これらパワーローラ１１および外輪２８が各変位軸２３の基端部２３ａを中心として揺動することを許容する。
【００１２】
さらに、各トラニオン１５，１５の一端部(図６の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド（トラニオン軸）２９，２９が設けられており、各駆動ロッド２９，２９の中間部外周面に駆動ピストン（油圧ピストン）３３，３３が固設されている。そして、これら各駆動ピストン３３，３３はそれぞれ、上側シリンダボディ６１と下側シリンダボディ６２とによって構成された駆動シリンダ３１内に油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン３３，３３と駆動シリンダ３１とで、各トラニオン１５，１５を、これらトラニオン１５，１５の枢軸１４，１４の軸方向に変位させる駆動装置３２を構成している。
【００１３】
このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、入力軸１の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２に伝えられる。そして、これら入力側ディスク２，２の回転が、一対のパワーローラ１１，１１を介して各出力側ディスク３，３に伝えられ、更にこれら各出力側ディスク３，３の回転が、出力歯車４より取り出される。
【００１４】
入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン３３，３３を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３３，３３の変位に伴って、一対のトラニオン１５，１５が互いに逆方向に変位する。例えば、図６の左側のパワーローラ１１が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ１１が同図の上側にそれぞれ変位する。その結果、これら各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａ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、各トラニオン１５，１５が、ヨーク２３Ａ，２３Ｂに枢支された枢軸１４，１４を中心として、互いに逆方向に揺動（傾転）する。
【００１５】
その結果、各パワーローラ１１，１１の周面（トラクション面）１１ａ，１１ａと各内側面２ａ，３ａとの当接位置が変化し、入力軸１と出力歯車４との間の変速比が変化する。また、これら入力軸１と出力歯車４との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ１１，１１およびこれら各パワーローラ１１，１１に付属の外輪２８，２８が、各変位軸２３，２３の基端部２３ａ、２３ａを中心として僅かに回動する。これら各外輪２８，２８の外側面と各トラニオン１５，１５を構成する支持板部１６の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受２５，２５が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸２３，２３の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。
【００１６】
ところで、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、すなわち入力側ディスク２、出力側ディスク３およびパワーローラ１１等が、押圧装置１２が発生する押圧力（推力）に基づいて弾性変形する。この弾性変形に伴って、各ディスク２，３が軸方向に変位する。また、押圧装置１２が発生する押圧力は、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、それに伴って各部材の弾性変形量も多くなる。したがって、上記トルクの変動に拘らず、入力側、出力側各内側面２ａ、３ａと各パワーローラ１１の周面１１ａとの接触状態を適正に維持するために、これら各パワーローラ１１を上記各トラニオン１５に対し、上記各ディスク２，３の軸方向に変位させる機構が必要になる。
【００１７】
上述の例では、パワーローラ１１が、トラニオン１５に対して変位軸２３の基端部２３ａを中心に揺動可能な構成になっていることにより、パワーローラ１１をトラニオン１５に対して各ディスク２，３の軸方向に変位させることができる。
【００１８】
また、変位軸２３を用いない別の構造として、図８に示すように、支持板部１６を有するトラニオン１５に代えて、パワーローラ側に向かって凸になる円筒状凸面３４を有する支持梁部１６Ａを備えるトラニオン１５Ａを備え、且つ、上述の外輪２８に代えて、円筒状凸面３４に係合される円筒状凹面３８を備える外輪２８Ａを備えているトロイダル型無段変速機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１９】
前記円筒状凸面３４の中心軸は、枢軸１４の中心軸と平行でかつ当該枢軸１４の中心軸より入力側ディスク２および出力側ディスク３の中心軸（回転軸）から離れた位置に配置されている。また、円筒状凹面３８は、円筒状凸面３４に略当接可能な曲率半径を有するものになっている。
また、外輪２８Ａには、上述の変位軸２３の先端部２３ｂに相当する支持軸２３Ａが一体に設けられ、この支持軸２３Ａがパワーローラ１１の回転中心部を貫通して配置されている。
また、図示を省略するが、図６の場合と同様に、支持軸２３Ａとパワーローラ１１の支持軸２３Ａが貫通する貫通孔の間には、支持軸２３Ａに対してパワーローラ１１を回転自在に支持するラジアル軸受が配置されている。また、パワーローラ１１を貫通した支持軸２３Ａの先端部には、パワーローラ１１の抜け止用のＣリングが固定され、スラスト玉軸受２４を構成する外輪２８Ａ、保持器２７、転動体２６、内輪としてのパワーローラ１１がそれぞれ分解せずに互いに回転自在に接合された状態に支持されている。
【００２０】
このようなトラニオン１５Ａおよび外輪２８Ａを有するトロイダル型無段変速機においては、上述のように押圧装置の押圧力によりに入力側ディスク２、出力側ディスク３、パワーローラ１１等が弾性変形するとともに、これらが伝達するトルクの変化に対応して弾性変形量が変化した場合に、トラニオン１５Ａの支持梁部１６Ａの円筒状凸面３４に対して、外輪２８Ａがパワーローラ１１と一体に両ディスク２，３の軸方向に関する揺動変位することによって、入力側ディスク２の内側面２ａ、出力側ディスク３の内側面３ａとパワーローラ１１の周面１１ａとの接触状態を適正に維持することができる。
【００２１】
ところで、以上のようなトロイダル型無段変速機の運転時には、パワーローラ１１に作用するスラスト力Ｆｐｒ（図８参照）によりトラニオン１５Ａがポケット部Ｐを閉じる方向に弾性変形し（図８の矢印Ｘ参照）、また、パワーローラ１１と各ディスク２，３との間で動力を伝達するためのトラクション接触部Ｃ１，Ｃ２にそれぞれ、図６および図７に示すような接線方向の力Ｆｔが発生し、これら２点での力Ｆｔを合わせた力２Ｆｔがパワーローラ１１に作用する（図８参照）。
【００２２】
したがって、従来構造では、これらの荷重による変形を考慮して、トラニオン１５Ａとパワーローラ１１との間に隙間を設けつつ（通常、パワーローラ外輪２８Ａの外周部とトラニオン１５Ａの内端面との間には、トラニオン１５Ａの変形を考慮して０．２ｍｍ程度の隙間が設けられる）、パワーローラ１１をトラニオン１５Ａに対して支持するようにしている。
【００２３】
例えば特許文献１では、図９に示すように、トラニオン１５Ａのポケット部Ｐの内側に設けた段差部１００と外輪２８Ａの外周部とを当接させて支持する構造となっており、そのため、トラニオン１５Ａのポケット部Ｐを閉じる方向の弾性変形（図１１の矢印Ｘ参照）に伴って外輪２８Ａの外周部がトラニオン１５Ａにより挟み込まれないように、トラニオン１５Ａの内端面幅（左右の段差部１００間の距離）Ｗ（図９の（ａ）参照）が外輪２８Ａの外径に対して大きく設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特開２００８−２５８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、図９に示すように、トラニオン１５Ａのポケット部Ｐの内側に設けた段差部１００と外輪２８Ａの外周部とを当接させて支持する構造では、スラスト力Ｆｐｒがパワーローラ１１に殆ど作用しない無負荷に近い状態において、外輪２８Ａの外周部とトラニオン１５Ａの段差部１００との間に隙間が生じる（トラニオン１５Ａの内端面幅Ｗが外輪２８Ａの外径に対して大きく設定されていることに起因する）ため、外輪２８Ａ（パワーローラ１１）とトラニオン１５Ａとの間の相対的な位置ずれにより、変速の安定性が損なわれる（変速比制御に悪影響が及ぶ）虞がある。
【００２６】
さらに具体的に説明すると、上述のように、トロイダル型無段変速機を搭載した車両の運転時には、図８に示すように、パワーローラ１１にはディスク２，３から、加速時と減速時（エンジンブレーキ作動時）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、パワーローラ１１が外輪２８Ａとともに支持梁部１６Ａの軸方向に変位する。この変位の方向は、アクチュエータによるトラニオン１５Ａの変位方向と同じであり、例えば変位量が０．１ｍｍ程度であっても、変速動作が開始させる可能性を生じる。そして、このような原因で変速動作が開始された場合には、運転動作と直接関連しない変速動作となり、何れ修正させるにしても、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、上述のような運転者が意図しない変速が行われると、運転者に与える違和感が大きくなり易い。
【００２７】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたものであり、作用する荷重の状態によらず、外輪（パワーローラ）とトラニオンとの間の相対的な位置ずれを抑制でき、安定した変速比制御を行なうことができるトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
前記目的を達成するために、本発明は、互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスク間に挟持される複数のパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にあり且つ互いに同心的に設けられた一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記各パワーローラをスラスト軸受を介して回転自在に支持する複数のトラニオンとを備え、前記スラスト軸受は、前記パワーローラによって形成される内輪と、外輪と、これらの内輪と外輪との間で転動する転動体を備え、前記トラニオンは、前記パワーローラ側を向く面に円筒状凸面が形成され、前記円筒状凸面の中心軸が、前記枢軸の中心軸と平行でかつ当該枢軸の中心軸より前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸から離れた位置に配置され、前記外輪は、外側面に設けられた円筒状凹面と前記トラニオンの円筒状凸面とを係合させることにより前記トラニオンに対し、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸方向に関する揺動変位を可能に支持されているトロイダル型無段変速機において、前記トラニオンおよび前記外輪の互いに対向する部位の一方に設けられたＶ字状の第１の溝と、この第１の溝に係合される係合部材と、前記トラニオンおよび前記外輪の互いに対向する部位の他方に設けられた第２の溝と、この第２の溝側から前記係合部材に対してこれを前記第１の溝に対して押し付ける付勢力を付与する付勢部材とを備える支承部が設けられ、該支承部は、前記係合部材と前記第１の溝との係合部で前記ディスクの回転に伴って前記パワーローラに加わるトルクを支承可能であるとともに、前記トラニオンの変形時に前記係合部材が前記付勢部材の付勢力に抗して前記第２の溝側に変位可能であることを特徴とする。
【００２９】
上記構成によれば、係合部材とＶ字状の第１の溝との係合部でパワーローラに加わるトルク（パワーローラの２Ｆｔの力（パワーローラからトラニオンへ加わる２Ｆｔの力））を支承するので、外輪（パワーローラ）とトラニオンとの間の相対的な位置ずれを抑えて、変速比ずれを改善できる。さらに、パワーローラを支持するための係合部材が付勢部材によりＶ字状の第１の溝に対して押し付けられているので、トラニオンの変形（スラスト力Ｆｐｒ（図８参照）による変形）の際には、付勢部材によって係合部材が第２の溝内にオフセット（相対変位）することにより係合部材が挟み込まれるのを防止でき、したがってそれに伴うパワーローラの揺動抵抗の増加を軽減できる。
【００３０】
また、上記構成において、前記第１の溝は、前記トラニオン側に設けられてもよく、あるいは、前記外輪側に設けられてもよい。また、前記係合部材は、円柱形状を成すピンであってもよく、あるいは、第１の溝と係合する端部が横断面形状が半面状の部材であってもよい。
また、上記構成において、Ｖ字状の第１の溝の傾斜面は、直線であっても曲線であってもよく、また第１の溝の底部は小さな円弧状等に形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のトロイダル型無段変速機によれば、付勢部材を介した係合部材とＶ字状の第１の溝との係合によりパワーローラに加わるトルクを支承するので、作用する荷重の状態によらず、外輪（パワーローラ）とトラニオンとの間の相対的な位置ずれを抑制することができ、安定した変速比制御を行なうことができるとともに、トラニオンの変形の際の係合部材の挟み込みによるパワーローラの揺動抵抗の増加を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部の分解斜視図である。
【図２】図１の平面ＰＬで切断した際の断面図である。
【図３】（ａ）は支承部の縦断面図であり、（ｂ）は図２のＸの拡大断面図である。
【図４】係合部材の変形例を示す図３の（ｂ）に対応する断面図である。
【図５】従来から知られているハーフトロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す断面図である。
【図６】図４のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図７】ディスクとパワーローラとの位置関係を模式的に示す従来例の平面図である。
【図８】トラニオンおよびパワーローラに作用する力およびそれに伴う変形を概略的に示す断面図である。
【図９】（ａ）は従来例に係るトラニオンの断面図、（ｂ）はトラニオンと外輪とを組み付けた状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明の特徴は、トラニオンに対するパワーローラ（外輪）の支承構造にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図５から図９と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。
【００３４】
図１〜図３は、本発明の実施形態を示している。図示のように、本実施形態のトロイダル型無段変速機は、ディスク２，３（図５参照）の回転に伴ってパワーローラ１１に加わるトルクを支承可能な支承部３００を、外輪２８Ａとトラニオン１５Ａの支持梁部１６Ａとの嵌め合い部に有する。具体的には、この支承部３００は、特に図３に明確に示すように、外輪２８Ａの円筒状凹面３８と対向するトラニオン１５Ａの支持梁部１６Ａの円筒状凸面３４の部位１６ａに設けられたＶ字状の第１の溝２１２と、この第１の溝２１２に係合される係合部材としての円柱形状のピン２１０と、トラニオン１５Ａの支持梁部１６Ａの円筒状凸面３４と対向する外輪２８Ａの円筒状凹面３８の部位２８ａに設けられた第２の溝（横断面形状が矩形の長溝）２３０と、この第２の溝２３０の底面に形成された円柱状の凹部２４０内に配され且つピン２１０に対してこの第２の溝２３０側からこれを第１の溝２１２に対して押し付ける付勢力を付与する付勢部材２００とを備えている。
【００３５】
この場合、溝２１２，２３０およびピン２１０は、支持梁部１６Ａの中央部近傍に位置されており、支持梁部１６Ａの軸方向（長手方向）と略直交する方向（支持梁部１６Ａの幅方向）に延びている。第１の溝２１２は、支持梁部１６Ａの円筒状凸面３４に沿って円弧状に延びており、その横断面形状はＶ字状（三角形状）に形成されている。また、凹部２４０および付勢部材２００は、第２の溝２３０の長手方向に間隔をおいて複数個設けられる（本例の場合、３個）。付勢部材２００は、弾性部材を含み、本実施形態では圧縮コイルバネとなっている。なお、ピン２１０は、その円弧状の周面により第１の溝２１２と係合している。
【００３６】
したがって、上記構成によれば、ピン２１０とＶ字状の第１の溝２１２との係合部でパワーローラ１１に加わるトルク（パワーローラ１１の２Ｆｔの力（パワーローラ１１からトラニオン１５へ加わる２Ｆｔの力））を支承できるため、外輪２８Ａ（パワーローラ１１）とトラニオン１５Ａとの間の相対的な位置ずれを抑えて、変速比ずれを改善できる。また、パワーローラ１１を支持するためのピン２１０が付勢部材２００によりＶ字状の第１の溝２１２に対して押し付けられているため、トラニオン１１の変形（スラスト力Ｆｐｒ（図８参照）による変形）の際には、付勢部材２００によってピン２１０が第２の溝２３０内にオフセット（相対変位）することによりピン２１０が挟み込まれるのを防止でき、したがってそれに伴うパワーローラ１１の揺動抵抗の増加を軽減できる。
【００３７】
図４は、係合部材の変形例を示している。図示のように、本変形例において、係合部材２１０Ａは、その横断面形状がほぼピストル弾の形態を成し、前述した実施形態と同様に第１の溝２１２と係合する端部２１０ａが半円状を成している。このような係合部材２１０Ａであっても、前述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。例えば、前述した実施形態では、トラニオン１５Ａ側に第１の溝２１２が設けられ、外輪２８Ａ側に第２の溝２３０が設けられているが、外輪２８Ａと対向するトラニオン１５Ａの支持梁部１６Ａの部位１６ａに第２の溝２３０が設けられ、トラニオン１５Ａの支持梁部１６Ａと対向する外輪２８Ａの部位２８ａにＶ字状の第１の溝２１２が設けられてもよい。その場合、ピン２１０は外輪２８Ａ側の第１の溝２１２に配される。また、付勢部材２００は、凹部２４０を設けずに、溝２３０内に設けるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、シングルキャビティ型やダブルキャビティ型などの様々なハーフトロイダル型無段変速機に適用できる。
【符号の説明】
【００４０】
２ 入力側ディスク
３ 出力側ディスク
１１ パワーローラ
１４ 枢軸
１５Ａ トラニオン
２４ スラスト玉軸受
２６ 転動体
２７ 保持器
２８Ａ 外輪
２００ 付勢部材
２１０ ピン（係合部材）
２１０Ａ 係合部材
２１２ 第１の溝
２３０ 第２の溝
３００ 支承部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械の変速機などに利用可能なトロイダル型無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、図５および図６に示すように構成されている（図５に２つのキャビティ２２１，２２２が示される）。図５に示すように、ケーシング５０の内側には入力軸（中心軸）１が回転自在に支持されており、この入力軸１の外周には、２つの入力側ディスク２，２と２つの出力側ディスク３，３とが取り付けられている。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４が回転自在に支持されている。この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状のフランジ部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３がスプライン結合によって連結されている。
【０００３】
入力軸１は、図中左側に位置する入力側ディスク２とカム板７との間に設けられたローディングカム式の押圧装置１２を介して、駆動軸２２により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車４は、２つの部材の結合によって構成された仕切壁１３を介してケーシング５０内に支持されており、これにより、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転できる一方で、軸線Ｏ方向の変位が阻止されている。
【０００４】
出力側ディスク３，３は、入力軸１との間に介在されたニードル軸受５，５によって、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク２は、入力軸１にボールスプライン６を介して支持され、図中右側の入力側ディスク２は、入力軸１にスプライン結合されており、これら入力側ディスク２は入力軸１と共に回転するようになっている。また、入力側ディスク２，２の内側面（凹面）２ａ，２ａと出力側ディスク３，３の内側面（凹面；トラクション面とも言う）３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図６参照）が回転自在に挟持されている。
【０００５】
図５中右側に位置する入力側ディスク２の内周面２ｃには、段差部２ｂが設けられ、この段差部２ｂに、入力軸１の外周面１ａに設けられた段差部１ｂが突き当てられるとともに、入力側ディスク２の背面（図５の右面）がローディングナット９に突き当てられている。これによって、入力側ディスク２の入力軸１に対する軸線Ｏ方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板７と入力軸１の鍔部１ｄとの間には、皿ばね８が設けられており、この皿ばね８は、各ディスク２，２，３，３の凹面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部に押圧力を付与する。
【０００６】
図６は、図５のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。図６に示すように、ケーシング５０の内側には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸１４，１４を中心として揺動する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図６においては、入力軸１の図示は省略している。各トラニオン１５，１５は、パワーローラ１１を支持する支持板部１６の長手方向(図６の上下方向)の両端部に、この支持板部１６の内側面側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部２０，２０を有している。そして、この折れ曲がり壁部２０，２０によって、各トラニオン１５，１５には、パワーローラ１１を収容するための凹状のポケット部Ｐが形成される。また、各折れ曲がり壁部２０，２０の外側面には、各枢軸１４，１４が互いに同心的に設けられている。
【０００７】
支持板部１６の中央部には円孔２１が形成され、この円孔２１には変位軸２３の基端部２３ａが支持されている。そして、各枢軸１４，１４を中心として各トラニオン１５，１５を揺動させることにより、これら各トラニオン１５，１５の中央部に支持された変位軸（軸部）２３の傾斜角度を調節できるようになっている。また、各トラニオン１５，１５の内側面から突出する変位軸２３の先端部２３ｂの周囲には、ラジアルニードル軸受９９を介して各パワーローラ１１が回転自在に支持されており、各パワーローラ１１，１１は、各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の間に挟持されている。なお、各変位軸２３，２３の基端部２３ａと先端部２３ｂとは、互いに偏心している。
【０００８】
また、各トラニオン１５，１５の枢軸１４，１４はそれぞれ、一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂに対して揺動自在および軸方向(図６の上下方向)に変位自在に支持されており、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂにより、トラニオン１５，１５はその水平方向の移動を規制されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂは鋼等の金属のプレス加工あるいは鍛造加工により矩形状に形成されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅には円形の支持孔１８が４つ設けられており、これら支持孔１８にはそれぞれ、トラニオン１５の両端部に設けた枢軸１４がラジアルニードル軸受３０を介して揺動自在に支持されている。また、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図５の左右方向）の中央部には、円形の係止孔１９が設けられており、この係止孔１９の内周面は円筒面として、球面ポスト６４，６８を内嵌している。すなわち、上側のヨーク２３Ａは、ケーシング５０に固定部材５２を介して支持されている球面ポスト６４によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク２３Ｂは、球面ポスト６８およびこれを支持する駆動シリンダ３１の上側シリンダボディ６１によって揺動自在に支持されている。
【０００９】
なお、各トラニオン１５，１５に設けられた各変位軸２３，２３は、入力軸１に対し、互いに１８０度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸２３，２３の先端部２３ｂが基端部２３ａに対して偏心している方向は、両ディスク２，２，３，３の回転方向に対して同方向(図６で上下逆方向)となっている。また、偏心方向は、入力軸１の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ１１，１１は、入力軸１の軸方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置１２が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ１１，１１が入力軸１の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。
【００１０】
また、パワーローラ１１の外側面とトラニオン１５の支持板部１６の内側面との間には、パワーローラ１１の外側面の側から順に、スラスト転がり軸受であるスラスト玉軸受２４と、スラストニードル軸受２５とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受２４は、各パワーローラ１１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１１の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受２４はそれぞれ、複数個ずつの玉（以下、転動体という。）２６，２６と、これら各転動体２６，２６を転動自在に保持する円環状の保持器２７と、円環状の外輪２８とから構成されている。また、各スラスト玉軸受２４の内輪軌道は各パワーローラ１１の外側面（大端面）に、外輪軌道は各外輪２８の内側面にそれぞれ形成されている。
【００１１】
また、スラストニードル軸受２５は、トラニオン１５の支持板部１６の内側面と外輪２８の外側面との間に挟持されている。このようなスラストニードル軸受２５は、パワーローラ１１から各外輪２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これらパワーローラ１１および外輪２８が各変位軸２３の基端部２３ａを中心として揺動することを許容する。
【００１２】
さらに、各トラニオン１５，１５の一端部(図６の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド（トラニオン軸）２９，２９が設けられており、各駆動ロッド２９，２９の中間部外周面に駆動ピストン（油圧ピストン）３３，３３が固設されている。そして、これら各駆動ピストン３３，３３はそれぞれ、上側シリンダボディ６１と下側シリンダボディ６２とによって構成された駆動シリンダ３１内に油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン３３，３３と駆動シリンダ３１とで、各トラニオン１５，１５を、これらトラニオン１５，１５の枢軸１４，１４の軸方向に変位させる駆動装置３２を構成している。
【００１３】
このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、入力軸１の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２に伝えられる。そして、これら入力側ディスク２，２の回転が、一対のパワーローラ１１，１１を介して各出力側ディスク３，３に伝えられ、更にこれら各出力側ディスク３，３の回転が、出力歯車４より取り出される。
【００１４】
入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン３３，３３を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３３，３３の変位に伴って、一対のトラニオン１５，１５が互いに逆方向に変位する。例えば、図６の左側のパワーローラ１１が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ１１が同図の上側にそれぞれ変位する。その結果、これら各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａ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、各トラニオン１５，１５が、ヨーク２３Ａ，２３Ｂに枢支された枢軸１４，１４を中心として、互いに逆方向に揺動（傾転）する。
【００１５】
その結果、各パワーローラ１１，１１の周面（トラクション面）１１ａ，１１ａと各内側面２ａ，３ａとの当接位置が変化し、入力軸１と出力歯車４との間の変速比が変化する。また、これら入力軸１と出力歯車４との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ１１，１１およびこれら各パワーローラ１１，１１に付属の外輪２８，２８が、各変位軸２３，２３の基端部２３ａ、２３ａを中心として僅かに回動する。これら各外輪２８，２８の外側面と各トラニオン１５，１５を構成する支持板部１６の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受２５，２５が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸２３，２３の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。
【００１６】
ところで、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、すなわち入力側ディスク２、出力側ディスク３およびパワーローラ１１等が、押圧装置１２が発生する押圧力（推力）に基づいて弾性変形する。この弾性変形に伴って、各ディスク２，３が軸方向に変位する。また、押圧装置１２が発生する押圧力は、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、それに伴って各部材の弾性変形量も多くなる。したがって、上記トルクの変動に拘らず、入力側、出力側各内側面２ａ、３ａと各パワーローラ１１の周面１１ａとの接触状態を適正に維持するために、これら各パワーローラ１１を上記各トラニオン１５に対し、上記各ディスク２，３の軸方向に変位させる機構が必要になる。
【００１７】
上述の例では、パワーローラ１１が、トラニオン１５に対して変位軸２３の基端部２３ａを中心に揺動可能な構成になっていることにより、パワーローラ１１をトラニオン１５に対して各ディスク２，３の軸方向に変位させることができる。
【００１８】
また、変位軸２３を用いない別の構造として、図８に示すように、支持板部１６を有するトラニオン１５に代えて、パワーローラ側に向かって凸になる円筒状凸面３４を有する支持梁部１６Ａを備えるトラニオン１５Ａを備え、且つ、上述の外輪２８に代えて、円筒状凸面３４に係合される円筒状凹面３８を備える外輪２８Ａを備えているトロイダル型無段変速機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１９】
前記円筒状凸面３４の中心軸は、枢軸１４の中心軸と平行でかつ当該枢軸１４の中心軸より入力側ディスク２および出力側ディスク３の中心軸（回転軸）から離れた位置に配置されている。また、円筒状凹面３８は、円筒状凸面３４に略当接可能な曲率半径を有するものになっている。
また、外輪２８Ａには、上述の変位軸２３の先端部２３ｂに相当する支持軸２３Ａが一体に設けられ、この支持軸２３Ａがパワーローラ１１の回転中心部を貫通して配置されている。
また、図示を省略するが、図６の場合と同様に、支持軸２３Ａとパワーローラ１１の支持軸２３Ａが貫通する貫通孔の間には、支持軸２３Ａに対してパワーローラ１１を回転自在に支持するラジアル軸受が配置されている。また、パワーローラ１１を貫通した支持軸２３Ａの先端部には、パワーローラ１１の抜け止用のＣリングが固定され、スラスト玉軸受２４を構成する外輪２８Ａ、保持器２７、転動体２６、内輪としてのパワーローラ１１がそれぞれ分解せずに互いに回転自在に接合された状態に支持されている。
【００２０】
このようなトラニオン１５Ａおよび外輪２８Ａを有するトロイダル型無段変速機においては、上述のように押圧装置の押圧力によりに入力側ディスク２、出力側ディスク３、パワーローラ１１等が弾性変形するとともに、これらが伝達するトルクの変化に対応して弾性変形量が変化した場合に、トラニオン１５Ａの支持梁部１６Ａの円筒状凸面３４に対して、外輪２８Ａがパワーローラ１１と一体に両ディスク２，３の軸方向に関する揺動変位することによって、入力側ディスク２の内側面２ａ、出力側ディスク３の内側面３ａとパワーローラ１１の周面１１ａとの接触状態を適正に維持することができる。
【００２１】
ところで、以上のようなトロイダル型無段変速機の運転時には、パワーローラ１１に作用するスラスト力Ｆｐｒ（図８参照）によりトラニオン１５Ａがポケット部Ｐを閉じる方向に弾性変形し（図８の矢印Ｘ参照）、また、パワーローラ１１と各ディスク２，３との間で動力を伝達するためのトラクション接触部Ｃ１，Ｃ２にそれぞれ、図６および図７に示すような接線方向の力Ｆｔが発生し、これら２点での力Ｆｔを合わせた力２Ｆｔがパワーローラ１１に作用する（図８参照）。
【００２２】
したがって、従来構造では、これらの荷重による変形を考慮して、トラニオン１５Ａとパワーローラ１１との間に隙間を設けつつ（通常、パワーローラ外輪２８Ａの外周部とトラニオン１５Ａの内端面との間には、トラニオン１５Ａの変形を考慮して０．２ｍｍ程度の隙間が設けられる）、パワーローラ１１をトラニオン１５Ａに対して支持するようにしている。
【００２３】
例えば特許文献１では、図９に示すように、トラニオン１５Ａのポケット部Ｐの内側に設けた段差部１００と外輪２８Ａの外周部とを当接させて支持する構造となっており、そのため、トラニオン１５Ａのポケット部Ｐを閉じる方向の弾性変形（図１１の矢印Ｘ参照）に伴って外輪２８Ａの外周部がトラニオン１５Ａにより挟み込まれないように、トラニオン１５Ａの内端面幅（左右の段差部１００間の距離）Ｗ（図９の（ａ）参照）が外輪２８Ａの外径に対して大きく設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特開２００８−２５８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、図９に示すように、トラニオン１５Ａのポケット部Ｐの内側に設けた段差部１００と外輪２８Ａの外周部とを当接させて支持する構造では、スラスト力Ｆｐｒがパワーローラ１１に殆ど作用しない無負荷に近い状態において、外輪２８Ａの外周部とトラニオン１５Ａの段差部１００との間に隙間が生じる（トラニオン１５Ａの内端面幅Ｗが外輪２８Ａの外径に対して大きく設定されていることに起因する）ため、外輪２８Ａ（パワーローラ１１）とトラニオン１５Ａとの間の相対的な位置ずれにより、変速の安定性が損なわれる（変速比制御に悪影響が及ぶ）虞がある。
【００２６】
さらに具体的に説明すると、上述のように、トロイダル型無段変速機を搭載した車両の運転時には、図８に示すように、パワーローラ１１にはディスク２，３から、加速時と減速時（エンジンブレーキ作動時）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、パワーローラ１１が外輪２８Ａとともに支持梁部１６Ａの軸方向に変位する。この変位の方向は、アクチュエータによるトラニオン１５Ａの変位方向と同じであり、例えば変位量が０．１ｍｍ程度であっても、変速動作が開始させる可能性を生じる。そして、このような原因で変速動作が開始された場合には、運転動作と直接関連しない変速動作となり、何れ修正させるにしても、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、上述のような運転者が意図しない変速が行われると、運転者に与える違和感が大きくなり易い。
【００２７】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたものであり、作用する荷重の状態によらず、外輪（パワーローラ）とトラニオンとの間の相対的な位置ずれを抑制でき、安定した変速比制御を行なうことができるトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
前記目的を達成するために、本発明は、互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスク間に挟持される複数のパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にあり且つ互いに同心的に設けられた一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記各パワーローラをスラスト軸受を介して回転自在に支持する複数のトラニオンとを備え、前記スラスト軸受は、前記パワーローラによって形成される内輪と、外輪と、これらの内輪と外輪との間で転動する転動体を備え、前記トラニオンは、前記パワーローラ側を向く面に円筒状凸面が形成され、前記円筒状凸面の中心軸が、前記枢軸の中心軸と平行でかつ当該枢軸の中心軸より前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸から離れた位置に配置され、前記外輪は、外側面に設けられた円筒状凹面と前記トラニオンの円筒状凸面とを係合させることにより前記トラニオンに対し、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸方向に関する揺動変位を可能に支持されているトロイダル型無段変速機において、前記トラニオンおよび前記外輪の互いに対向する部位の一方に設けられたＶ字状の第１の溝と、この第１の溝に係合される係合部材と、前記トラニオンおよび前記外輪の互いに対向する部位の他方に設けられた第２の溝と、この第２の溝側から前記係合部材に対してこれを前記第１の溝に対して押し付ける付勢力を付与する付勢部材とを備える支承部が設けられ、該支承部は、前記係合部材と前記第１の溝との係合部で前記ディスクの回転に伴って前記パワーローラに加わるトルクを支承可能であるとともに、前記トラニオンの変形時に前記係合部材が前記付勢部材の付勢力に抗して前記第２の溝側に変位可能であることを特徴とする。
【００２９】
上記構成によれば、係合部材とＶ字状の第１の溝との係合部でパワーローラに加わるトルク（パワーローラの２Ｆｔの力（パワーローラからトラニオンへ加わる２Ｆｔの力））を支承するので、外輪（パワーローラ）とトラニオンとの間の相対的な位置ずれを抑えて、変速比ずれを改善できる。さらに、パワーローラを支持するための係合部材が付勢部材によりＶ字状の第１の溝に対して押し付けられているので、トラニオンの変形（スラスト力Ｆｐｒ（図８参照）による変形）の際には、付勢部材によって係合部材が第２の溝内にオフセット（相対変位）することにより係合部材が挟み込まれるのを防止でき、したがってそれに伴うパワーローラの揺動抵抗の増加を軽減できる。
【００３０】
また、上記構成において、前記第１の溝は、前記トラニオン側に設けられてもよく、あるいは、前記外輪側に設けられてもよい。また、前記係合部材は、円柱形状を成すピンであってもよく、あるいは、第１の溝と係合する端部が横断面形状が半面状の部材であってもよい。
また、上記構成において、Ｖ字状の第１の溝の傾斜面は、直線であっても曲線であってもよく、また第１の溝の底部は小さな円弧状等に形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のトロイダル型無段変速機によれば、付勢部材を介した係合部材とＶ字状の第１の溝との係合によりパワーローラに加わるトルクを支承するので、作用する荷重の状態によらず、外輪（パワーローラ）とトラニオンとの間の相対的な位置ずれを抑制することができ、安定した変速比制御を行なうことができるとともに、トラニオンの変形の際の係合部材の挟み込みによるパワーローラの揺動抵抗の増加を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部の分解斜視図である。
【図２】図１の平面ＰＬで切断した際の断面図である。
【図３】（ａ）は支承部の縦断面図であり、（ｂ）は図２のＸの拡大断面図である。
【図４】係合部材の変形例を示す図３の（ｂ）に対応する断面図である。
【図５】従来から知られているハーフトロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す断面図である。
【図６】図４のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図７】ディスクとパワーローラとの位置関係を模式的に示す従来例の平面図である。
【図８】トラニオンおよびパワーローラに作用する力およびそれに伴う変形を概略的に示す断面図である。
【図９】（ａ）は従来例に係るトラニオンの断面図、（ｂ）はトラニオンと外輪とを組み付けた状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明の特徴は、トラニオンに対するパワーローラ（外輪）の支承構造にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図５から図９と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。
【００３４】
図１〜図３は、本発明の実施形態を示している。図示のように、本実施形態のトロイダル型無段変速機は、ディスク２，３（図５参照）の回転に伴ってパワーローラ１１に加わるトルクを支承可能な支承部３００を、外輪２８Ａとトラニオン１５Ａの支持梁部１６Ａとの嵌め合い部に有する。具体的には、この支承部３００は、特に図３に明確に示すように、外輪２８Ａの円筒状凹面３８と対向するトラニオン１５Ａの支持梁部１６Ａの円筒状凸面３４の部位１６ａに設けられたＶ字状の第１の溝２１２と、この第１の溝２１２に係合される係合部材としての円柱形状のピン２１０と、トラニオン１５Ａの支持梁部１６Ａの円筒状凸面３４と対向する外輪２８Ａの円筒状凹面３８の部位２８ａに設けられた第２の溝（横断面形状が矩形の長溝）２３０と、この第２の溝２３０の底面に形成された円柱状の凹部２４０内に配され且つピン２１０に対してこの第２の溝２３０側からこれを第１の溝２１２に対して押し付ける付勢力を付与する付勢部材２００とを備えている。
【００３５】
この場合、溝２１２，２３０およびピン２１０は、支持梁部１６Ａの中央部近傍に位置されており、支持梁部１６Ａの軸方向（長手方向）と略直交する方向（支持梁部１６Ａの幅方向）に延びている。第１の溝２１２は、支持梁部１６Ａの円筒状凸面３４に沿って円弧状に延びており、その横断面形状はＶ字状（三角形状）に形成されている。また、凹部２４０および付勢部材２００は、第２の溝２３０の長手方向に間隔をおいて複数個設けられる（本例の場合、３個）。付勢部材２００は、弾性部材を含み、本実施形態では圧縮コイルバネとなっている。なお、ピン２１０は、その円弧状の周面により第１の溝２１２と係合している。
【００３６】
したがって、上記構成によれば、ピン２１０とＶ字状の第１の溝２１２との係合部でパワーローラ１１に加わるトルク（パワーローラ１１の２Ｆｔの力（パワーローラ１１からトラニオン１５へ加わる２Ｆｔの力））を支承できるため、外輪２８Ａ（パワーローラ１１）とトラニオン１５Ａとの間の相対的な位置ずれを抑えて、変速比ずれを改善できる。また、パワーローラ１１を支持するためのピン２１０が付勢部材２００によりＶ字状の第１の溝２１２に対して押し付けられているため、トラニオン１１の変形（スラスト力Ｆｐｒ（図８参照）による変形）の際には、付勢部材２００によってピン２１０が第２の溝２３０内にオフセット（相対変位）することによりピン２１０が挟み込まれるのを防止でき、したがってそれに伴うパワーローラ１１の揺動抵抗の増加を軽減できる。
【００３７】
図４は、係合部材の変形例を示している。図示のように、本変形例において、係合部材２１０Ａは、その横断面形状がほぼピストル弾の形態を成し、前述した実施形態と同様に第１の溝２１２と係合する端部２１０ａが半円状を成している。このような係合部材２１０Ａであっても、前述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。例えば、前述した実施形態では、トラニオン１５Ａ側に第１の溝２１２が設けられ、外輪２８Ａ側に第２の溝２３０が設けられているが、外輪２８Ａと対向するトラニオン１５Ａの支持梁部１６Ａの部位１６ａに第２の溝２３０が設けられ、トラニオン１５Ａの支持梁部１６Ａと対向する外輪２８Ａの部位２８ａにＶ字状の第１の溝２１２が設けられてもよい。その場合、ピン２１０は外輪２８Ａ側の第１の溝２１２に配される。また、付勢部材２００は、凹部２４０を設けずに、溝２３０内に設けるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、シングルキャビティ型やダブルキャビティ型などの様々なハーフトロイダル型無段変速機に適用できる。
【符号の説明】
【００４０】
２ 入力側ディスク
３ 出力側ディスク
１１ パワーローラ
１４ 枢軸
１５Ａ トラニオン
２４ スラスト玉軸受
２６ 転動体
２７ 保持器
２８Ａ 外輪
２００ 付勢部材
２１０ ピン（係合部材）
２１０Ａ 係合部材
２１２ 第１の溝
２３０ 第２の溝
３００ 支承部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスク間に挟持される複数のパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にあり且つ互いに同心的に設けられた一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記各パワーローラをスラスト軸受を介して回転自在に支持する複数のトラニオンとを備え、前記スラスト軸受は、前記パワーローラによって形成される内輪と、外輪と、これらの内輪と外輪との間で転動する転動体を備え、前記トラニオンは、前記パワーローラ側を向く面に円筒状凸面が形成され、前記円筒状凸面の中心軸が、前記枢軸の中心軸と平行でかつ当該枢軸の中心軸より前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸から離れた位置に配置され、前記外輪は、外側面に設けられた円筒状凹面と前記トラニオンの円筒状凸面とを係合させることにより前記トラニオンに対し、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸方向に関する揺動変位を可能に支持されているトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオンおよび前記外輪の互いに対向する部位の一方に設けられたＶ字状の第１の溝と、この第１の溝に係合される係合部材と、前記トラニオンおよび前記外輪の互いに対向する部位の他方に設けられた第２の溝と、この第２の溝側から前記係合部材に対してこれを前記第１の溝に対して押し付ける付勢力を付与する付勢部材とを備える支承部が設けられ、該支承部は、前記係合部材と前記第１の溝との係合部で前記ディスクの回転に伴って前記パワーローラに加わるトルクを支承可能であるとともに、前記トラニオンの変形時に前記係合部材が前記付勢部材の付勢力に抗して前記第２の溝側に変位可能であることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記第１の溝が前記トラニオン側に設けられることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
前記第１の溝が前記外輪側に設けられることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
前記係合部材は、円柱形状を成すピンであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項５】
前記係合部材は、前記第１の溝と係合する端部が横断面形状が半面状の部材であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項１】
互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスク間に挟持される複数のパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にあり且つ互いに同心的に設けられた一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記各パワーローラをスラスト軸受を介して回転自在に支持する複数のトラニオンとを備え、前記スラスト軸受は、前記パワーローラによって形成される内輪と、外輪と、これらの内輪と外輪との間で転動する転動体を備え、前記トラニオンは、前記パワーローラ側を向く面に円筒状凸面が形成され、前記円筒状凸面の中心軸が、前記枢軸の中心軸と平行でかつ当該枢軸の中心軸より前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸から離れた位置に配置され、前記外輪は、外側面に設けられた円筒状凹面と前記トラニオンの円筒状凸面とを係合させることにより前記トラニオンに対し、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸方向に関する揺動変位を可能に支持されているトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオンおよび前記外輪の互いに対向する部位の一方に設けられたＶ字状の第１の溝と、この第１の溝に係合される係合部材と、前記トラニオンおよび前記外輪の互いに対向する部位の他方に設けられた第２の溝と、この第２の溝側から前記係合部材に対してこれを前記第１の溝に対して押し付ける付勢力を付与する付勢部材とを備える支承部が設けられ、該支承部は、前記係合部材と前記第１の溝との係合部で前記ディスクの回転に伴って前記パワーローラに加わるトルクを支承可能であるとともに、前記トラニオンの変形時に前記係合部材が前記付勢部材の付勢力に抗して前記第２の溝側に変位可能であることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記第１の溝が前記トラニオン側に設けられることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
前記第１の溝が前記外輪側に設けられることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
前記係合部材は、円柱形状を成すピンであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項５】
前記係合部材は、前記第１の溝と係合する端部が横断面形状が半面状の部材であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１０４５１９（Ｐ２０１３−１０４５１９Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５０４１７（Ｐ２０１１−２５０４１７）
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【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２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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