JP2001323980A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保持器外径はそのままで転動体ピッチ径を大
きく確保しながら、振動等により保持器が半径方向に偏
心しても高い保持器強度を発揮することができるパワー
ローラベアリング支持構造を備えたトロイダル型無段変
速機を提供すること。 【解決手段】 保持器９７の内周面とポケット穴９８と
の間の内側肉厚ｔｉを、保持器９７の外周面とポケット
穴９８との間の外側肉厚ｔｏよりも厚くし、かつ、ポケ
ット穴９８と玉９１との径方向の内側隙間δｉを、ポケ
ット穴９８と玉９１との径方向の外側隙間δｏより小さ
く設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等に適用され
るトロイダル型無段変速機、特に入出力ディスク間に挟
圧されるパワーローラのベアリング支持構造の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用無段変速機は、その滑らかさ、
運転のしやすさ及び燃費向上の期待もあって近年研究開
発が進められている。そのなかで、油膜のせん断によっ
て動力を伝達するトラクションドライブ式トロイダル型
無段変速機（以下、トロイダル型ＣＶＴ）が知られてい
る。

【０００３】トロイダル型ＣＶＴは、その形状から、フ
ルトロイダル型とハーフトロイダル型に分類できる。両
型のうち、フルトロイダル型ＣＶＴでは、パワーローラ
にスラスト力がかからない。一方、ハーフトロイダル型
ＣＶＴでは、パワーローラにスラスト力がかかり、この
力を受けるためにベアリングを必要とする。このベアリ
ング性能が効率に大きな影響を及ぼす。しかしながら、
ハーフトロイダル型ＣＶＴは、ディスクとパワーローラ
との２つの接触点に引いた接線が交点を持ち、その交点
の軌跡が全変速範囲において回転軸の近傍にあることか
ら、スピン損失がフルトロイダル型ＣＶＴに比べて小さ
く、これらの得失を考えてハーフトロイダル型ＣＶＴが
選択されている。

【０００４】このハーフトロイダル型ＣＶＴの変速動作
は、パワーローラ支持部材であるトラニオンにパワーロ
ーラ回転軸とディスク回転軸に垂直な方向に僅かな変位
を与えることによってサイドスリップ力を発生し、傾転
力を得る機構になっている。

【０００５】このようなトロイダル型ＣＶＴの入出力デ
ィスク間に動力伝達可能に挟圧されるパワーローラのベ
アリング支持構造としては、例えば、特開平１１−５１
１３９号公報の図４に記載されたものが知られている。

【０００６】この従来公報には、図８に示すように、入
出力ディスク間に動力伝達可能に挟圧されるパワーロー
ラと、パワーローラを支持軸により回転可能に支持する
トラニオンと、パワーローラと外輪に挟持され、パワー
ローラ及び外輪に設けられた軌道溝内を転動する複数個
の転動体と、パワーローラ回転軸方向に貫通する複数個
のポケット穴を有し、該ポケット穴に転動体を軌道溝か
ら脱落しないよう転動可能に保持する保持器とが記載さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
パワーローラのベアリング支持構造にあっては、図８に
示すように、保持器の内周面とポケット穴との間の内側
肉厚ｔｉと、保持器の外周面とポケット穴との間の外側
肉厚ｔｏとがほぼ同じ、もしくは、ｔｉ＜ｔｏという関
係になっているため、転動体の中心を結ぶ円の直径であ
る転動体ピッチ径が小さくなるという問題がある。

【０００８】この結果、同じ大きさの転動体で周方向の
間隔を短くしないようにすると、転動体ピッチ径が小さ
いと転動体の数が少なくなり、パワーローラ及び外輪の
軌道溝を転動疲労寿命が短くなる。一方、同じ大きさで
同じ数の転動体の場合、転動体ピッチ径が小さいほど隣
接する転動体の周方向間隔が短くなるという問題があ
る。

【０００９】すなわち、パワーローラ及び外輪の軌道溝
を転動疲労寿命の観点より考えると、転動体の数は多い
程良く、転動体の数を増やすためには、転動体のピッチ
径を大きくする必要がある。一方、保持器外径を大きく
すると、図１０に示すように、入出力ディスクと接触す
るため、保持器外径はそのままで、内側肉厚ｔｉより外
側肉厚ｔｏを厚くすると、必然的に転動体ピッチ径が小
さくなる。

【００１０】そこで、保持器外径はそのままで、転動体
のピッチ径を大きくするには、外側肉厚ｔｏを内側肉厚
ｔｉより薄くすることになるが、従来のパワーローラベ
アリング支持構造にあっては、ポケット穴と転動体との
径方向の内側隙間δｉと、ポケット穴と転動体との径方
向の外側隙間δｏとが同じ隙間となっているため、保持
器のポケット穴と転動体とは図９に示すような位置関係
になる。

【００１１】よって、振動等により保持器が半径方向に
偏心すると、図１１に示すように、肉厚が薄く強度的に
弱い外側肉厚部に転動体が衝突する可能性があり、保持
器強度が不足するという問題がある。

【００１２】また、一般の軸受において、図１２に示す
ように、保持器の構造として、転動体と軸受中心の間に
ある円環部と、該円環部と結合され各転動体の間に配置
される柱状部からなるもの、つまり、外側肉厚ゼロのも
のが知られている。しかし、この軸受では、急加減速し
転動体と保持器の柱状部が衝突した場合、柱状部は片持
ち支持であるため、根元部の応力が高くなり強度が不足
するという問題がある。

【００１３】本発明が解決しようとする課題は、保持器
外径はそのままで転動体ピッチ径を大きく確保しなが
ら、振動等により保持器が半径方向に偏心しても高い保
持器強度を発揮することができるパワーローラベアリン
グ支持構造を備えたトロイダル型無段変速機を提供する
ことにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の発明では、同軸に対向配置された入力ディスク及び
出力ディスクと、これら入出力ディスク間に動力伝達可
能に挟圧したパワーローラと、前記入力ディスク、或い
は、出力ディスクのうち、一方のディスクの背面に配置
され、他方のディスク方向へ押圧する押圧手段と、前記
パワーローラを、回転可能に支持しつつ、ピボットシャ
フトと直交する首振り軸線の周りに傾転可能なパワーロ
ーラ支持部材と、前記パワーローラと外輪に挟持され、
該パワーローラ及び外輪に設けられた軌道溝内を転動す
る複数個の転動体と、パワーローラ回転軸方向に貫通す
る複数個のポケット穴を有し、該ポケット穴に前記転動
体を軌道溝から脱落しないよう転動可能に保持する保持
器とを備えたトロイダル型無段変速機において、前記保
持器の内周面とポケット穴との間の内側肉厚を、保持器
の外周面とポケット穴との間の外側肉厚よりも厚くし、
かつ、ポケット穴と転動体との径方向の内側隙間を、ポ
ケット穴と転動体との径方向の外側隙間より小さく設定
したことを特徴とする。

【００１５】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
トロイダル型無段変速機において、前記転動体の中心を
結ぶ円の直径である転動体ピッチ径よりも、前記ポケッ
ト穴の中心を結ぶ円の直径であるポケット穴ピッチ径を
大きくしたことを特徴とする。

【００１６】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
トロイダル型無段変速機において、前記ポケット穴の周
方向穴径を、ポケット穴の径方向穴径よりも長くした穴
としたことを特徴とする。

【００１７】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
トロイダル型無段変速機において、前記転動体として玉
を使用し、前記ポケット穴の保持器内径側の曲率半径
を、他の部分より小さくしたことを特徴とする。

【００１８】

【発明の作用および効果】本発明のうち請求項１記載の
発明にあっては、まず、保持器には、内周面と内側肉厚
を外周面との外側肉厚よりも厚くして複数個のポケット
穴が設けられる。すなわち、パワーローラ及び外輪の軌
道溝を転動疲労寿命の観点より考えると、転動体の数は
多い程良く、転動体の数を増やすためには、転動体のピ
ッチ径を大きくする必要がある。一方、保持器外径を大
きくすると入出力ディスクと接触するため、入出力ディ
スクを含めて全面的な設計変更を行わない限り保持器外
径を大きくすることができない。これに対し、外側肉厚
を薄くすることで、保持器外径はそのままでも転動体ピ
ッチ径を大きくすることができる。また、保持器の各ポ
ケット穴にそれぞれ転動体を保持し、組み付け時、パワ
ーローラの軌道溝と外輪の軌道溝とに転動体がはめ込ま
れ、組み付け完了状態で、ポケット穴と転動体との径方
向の内側隙間が、ポケット穴と転動体との径方向の外側
隙間より小さくなるように設定される。よって、振動等
により保持器が半径方向に偏心しようとしても、ポケッ
ト穴と転動体との径方向の内側隙間が外側隙間より小さ
いため、先に接触する肉厚の厚い内径側で偏心力が支持
されることになり、内径側での発生応力が低く、破損に
至ることがなく、高い保持器強度を発揮することができ
る。

【００１９】本発明のうち請求項２記載の発明にあって
は、転動体の中心を結ぶ円の直径である転動体ピッチ径
よりも、ポケット穴の中心を結ぶ円の直径であるポケッ
ト穴ピッチ径が大きくされる。すなわち、パワーローラ
の軌道溝と外輪の軌道溝が、ポケット穴ピッチ径より小
さな転動体ピッチ径となるように設定される。つまり、
転動体ピッチ径が軌道溝により予め規定される。よっ
て、ポケット穴を設定するにあたっては、転動体ピッチ
径より大きなポケット穴ピッチ径を持つ設定であれば、
ポケット穴の形状を楕円等の複雑な形状にすることな
く、単純な真円形状で請求項１記載の構成、つまり、ポ
ケット穴と転動体との径方向の内側隙間を外側隙間より
小さく設定する構成を実現することができ、製造原価を
抑えることができる。

【００２０】本発明のうち請求項３記載の発明にあって
は、ポケット穴の周方向穴径が、ポケット穴の径方向穴
径よりも長くした穴とされる。すなわち、動力伝達によ
る径方向荷重がパワーローラに作用すると、パワーロー
ラが外輪に対して傾転軸方向に変位するため、転動体と
パワーローラ及び外輪の軌道溝との接触角が円周上で異
なる値となる。このとき、転動体の公転回転数が接触角
の大きさにより変化するのに対し、保持器の公転数は一
定であるため、転動体と保持器の間に円周方向の接触力
が発生する。よって、転動体とポケット穴との間に円周
方向のクリアランスが確保され、パワーローラに径方向
荷重が作用しても、転動体と保持器との間の円周方向接
触力の発生を防止することができる。一方、転動体と保
持器との間の隙間が大きくなるため、振動等による転動
体と保持器の衝突力が大きくなる。しかし、ポケット穴
と転動体との径方向の内側隙間が外側隙間より小さいた
め、振動等により保持器が半径方向に移動し、偏心力が
作用しても、肉厚の厚い内径側で偏心力を支持できる。

【００２１】本発明のうち請求項４記載の発明にあって
は、転動体として玉が使用され、ポケット穴の保持器内
径側の曲率半径が、他の部分より小さくされる。すなわ
ち、振動等により保持器が半径方向に偏心する場合、内
径側で転動体との接触により偏心力が受けられることに
なるが、ポケット穴の保持器内径側の曲率半径が他の部
分より小さいことで、この曲率半径を転動体である玉の
曲率半径とほぼ一致させることができ、これにより接触
面積が拡大し、ポケット穴の保持器内径側と玉との面圧
を低くすることができる。よって、ポケット穴の保持器
内径側と玉との面圧が低くなり、大きな半径方向の偏心
力や高頻度で偏心力が作用しても、転動体による保持器
の摩耗や焼き付きを防止することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）実施の形態１は
請求項１，２に記載の発明に対応するトロイダル型無段
変速機である。

【００２３】［全体構成］図１は実施の形態１のトロイ
ダル型無段変速機を示す全体構成図で、１０はトロイダ
ル型無段変速機を示し、図外のエンジンからの回転駆動
力がトルクコンバータ１２を介して入力される。トルク
コンバータ１２は、ポンプインペラ１２ａ，タービンラ
ンナ１２ｂ，ステータ１２ｃ，ロックアップクラッチ１
２ｄ，アプライ側油室１２ｅ，及びリリース側油室１２
ｆ等からなり、その中心部をインプットシャフト１４が
貫通している。

【００２４】前記インプットシャフト１４は、前後進切
換機構３６と連結され、該機構３６は、遊星歯車機構４
２，前進用クラッチ４４及び後進用ブレーキ４６などを
備える。遊星歯車機構４２は、ダブルピニオンを支持す
るピニオンキャリヤ４２ａとダブルピニオンの夫々と噛
合するリングギヤ４２ｂ，サンギヤ４２ｃを有してな
る。前記遊星歯車機構４２のピニオンキャリヤ４２ａは
トルク伝達軸１６に連結され、該トルク伝達軸１６に
は、第１無段変速機構１８及び第２無段変速機構２０が
変速機ケース２２内の下流側にタンデム配置される（デ
ュアルキャビティ型）。尚、符号６４で示すベースに、
コントロールバルブ系のボディを配置する。

【００２５】前記第１無段変速機構１８は、対向面がト
ロイド曲面に形成される一対の入力ディスク１８ａ及び
出力ディスク１８ｂと、これら入出力ディスク１８ａ，
１８ｂの対向面間に挟圧配置されると共にトルク伝達軸
１６に関し対称配置される一対のパワーローラ２０ｃ，
１８ｄと、これらパワーローラ２０ｃ，１８ｄをそれぞ
れ傾転可能に支持する支持部材及び油圧アクチュエータ
としてのサーボピストン（図２）を備える。第２無段変
速機構２０も同様、対向面がトロイド曲面に形成される
一対の入力ディスク２０ａ及び出力ディスク２０ｂと、
一対のパワーローラ２０ｃ，２０ｄと、その支持部材及
びサーボピストン（図２）を備える。

【００２６】トルク伝達軸１６上において両無段変速機
構１８，２０は、出力ディスク１８ｂ，２０ｂが対向す
るように互いに逆向きに配置され、第１無段変速機構１
８の入力ディスク１８ａ，２０ａは、トルクコンバータ
１２を経た入力トルクに応じた押圧力を発生するローデ
ィングカム装置３４によって図中軸方向右側に向かって
押圧される。このローディングカム装置３４は、ローデ
ィングカム３４ａを有し、スライドベアリング３８を介
し軸１６に支持される。第１無段変速機構１８の入力デ
ィスク１８ａ及び第２無段変速機構２０の入力ディスク
２０ａは、皿ばね４０により図中軸方向左側に向かって
押圧付勢されている。なお、ローディングカム装置３４
及び皿ばね４０は、特許請求の範囲に記載の押圧手段に
相当する。そして、各入力ディスク１８ａ，２０ａは、
ボールスプライン２４，２６を介して伝達軸１６に回転
可能かつ軸方向に移動可能に支持される。

【００２７】上記機構において、各パワーローラ２０
ｃ，２０ｄは後述する作動により変速比に応じた傾転角
が得られるようにそれぞれ傾転され、入力ディスク１８
ａ，２０ａの入力回転を無段階（連続的）に変速して出
力ディスク１８ｂ，２０ｂに伝達する。出力ディスク１
８ｂ，２０ｂは、トルク伝達軸１６上に相対回転可能に
嵌合された出力ギヤ２８とスプライン結合され、伝達ト
ルクは該出力ギヤ２８を介し、出力軸（カウンタシャフ
ト）３０に結合したギヤ３０ａに伝達され、これらギヤ
２８，３０ａはトルク伝達機構３２を構成する。また、
出力軸３０，５０上に設けたギヤ５２，５６とこれらに
それぞれ噛合するアイドラギヤ５４とよりなる伝達機構
４８を設け、出力軸５０はこれをプロペラシャフト６０
に連結する。

【００２８】［変速制御系の構成］上記パワーローラ１
８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄを変速比に応じた傾転角
が得られるようにそれぞれ傾転させる変速制御系につい
て、図２に示す概略図により説明する。

【００２９】まず、各パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２
０ｃ，２０ｄは、トラニオン１７ａ，１７ｂ，２７ａ，
２７ｂ（パワーローラ支持部材）の一端に、ピボットシ
ャフト１５ａ，１５ｂ，２５ａ，２５ｂを中心として回
転可能に支持されている。このトラニオン１７ａ，１７
ｂ，２７ａ，２７ｂの他端部には、トラニオン１７ａ，
１７ｂ，２７ａ，２７ｂを軸方向に移動させて各パワー
ローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄを傾転させる油
圧アクチュエータとしてサーボピストン７０ａ，７０
ｂ，７２ａ，７２ｂが設けられている。

【００３０】前記サーボピストン７０ａ，７０ｂ，７２
ａ，７２ｂを作動制御する油圧制御系として、ハイ側油
室に接続されるハイ側油路７４と、ロー側油室に接続さ
れるロー側油路７６と、ハイ側油路７４を接続するポー
ト７８ａとロー側油路７６を接続するポート７８ｂを有
する変速制御弁７８とが設けられている。前記変速制御
弁７８のライン圧ポート７８ｃには、オイルポンプ８０
及びリリーフ弁８２を有する油圧源からのライン圧が供
給される。前記変速制御弁７８の変速スプール７８ｄ
は、トラニオン１７ａの軸方向及び傾転方向を検知し、
変速制御弁７８にフィードバックするレバー８４及びプ
リセスカム８６と連動する。前記変速制御弁７８の変速
スリーブ７８ｅは、ステップモータ８８により軸方向に
変位するように駆動される。

【００３１】前記ステップモータ８８を駆動制御する電
子制御系として、ＣＶＴコントローラ１１０が設けら
れ、このＣＶＴコントローラ１１０には、スロットル開
度センサ１１２、エンジン回転センサ１１４、入力軸回
転センサ１１６、出力軸回転センサ（車速センサ）１１
８等からの入力情報が取り込まれる。

【００３２】［パワーローラのベアリング支持構造］上
記各パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄから
代表として選んだパワーローラ２０ｃのベアリング支持
構造について、図３によりその構成を説明する。尚、他
のパワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｄについても同様
の構造を採用する。

【００３３】前記トラニオン２７ａは、一端部に凹設さ
れたパワーローラ収納部９０の位置に、ピボットシャフ
ト２５ａを中心として回転可能にパワーローラ２０ｃを
支持している。また、トラニオン２７ａは、ピボットシ
ャフト２５ａと直交する首振り軸線の周りに傾転可能で
ある。

【００３４】前記パワーローラ２０ｃは、複数個の玉９
１を介して外輪９２に回転可能に支持されると共に、ラ
ジアル軸受９３を介してピボットシャフト２５ａに回転
可能に支持されたている。そして、前記外輪９２は、ピ
ボットシャフト２５ａに固定され、外輪９２とパワーロ
ーラ収納部９０との間には、外輪９２のスライド動作を
許容するスラスト軸受９４が介装されている。

【００３５】前記複数個の玉９１は、パワーローラ２０
ｃと外輪９２との間に挟持され、パワーローラ２０ｃと
外輪９２に形成されたパワーローラ側軌道溝９５と外輪
側軌道溝９６に沿っては転動する。また、パワーローラ
２０ｃと外輪９２との間には保持器９７が配置され、こ
の保持器９７には、パワーローラ回転軸方向に貫通する
複数個のポケット穴９８を等間隔に有し、このポケット
穴９８のそれぞれに１個ずつ玉９１を転動可能に保持し
ている。

【００３６】図４により玉９１と軌道溝９５，９６と保
持器９７とポケット穴９８との関係について説明する。

【００３７】複数個の玉９１の中心を結ぶ円の直径であ
り、軌道溝９５，９６により規定される転動体ピッチ径
ｄmbを大きくしている。これにより、玉９１の数現状よ
りも増している。そして、保持器９７については、その
外径は現状と同じにしているが、図４に示すように、転
動体ピッチ径ｄmbよりも保持器９７のポケット穴９８の
中心を結ぶ円の直径であるポケット穴ピッチ径ｄmcを大
きくし設定し、かつ、保持器９７の中心穴径を、ピボッ
トシャフト２５ａとの干渉が問題とならないレベルで小
さな径に設定している。

【００３８】この結果、玉９１と軌道溝９５，９６と保
持器９７によるベアリング部分だけを設計変更するだけ
で、図４に示すように、保持器９７の内周面とポケット
穴９８との間の内側肉厚ｔｉを、保持器９７の外周面と
ポケット穴９８との間の外側肉厚ｔｏよりも厚くし、か
つ、ポケット穴９８と玉９１との径方向の内側隙間δｉ
を、ポケット穴９８と玉９１との径方向の外側隙間δｏ
より小さく設定した。

【００３９】次に、作用を説明する。

【００４０】［変速比制御作用］トロイダル型ＣＶＴ
は、パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄを傾
転させることによって変速比を変える。つまり、ステッ
プモータ８８を回転させるとによって変速スリーブ７８
ｅが変位すると、サーボピストン７０ａ，７０ｂ，７２
ａ，７２ｂの一方のサーボピストン室に作動油が導か
れ、他方のサーボピストン室から作動油が排出され、パ
ワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄの回転中心
がディスク１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂの回転中心
に対してオフセットする。このオフセットによってパワ
ーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄに傾転力が発
生し、傾転角が変化する。この傾転運動およびオフセッ
トは、プリセスカム８６及びレバー８４を介して変速ス
プール７８ｄに伝達され、ステップモータ８８により変
位する変速スリーブ７８ｅとの釣り合い位置で静止す
る。尚、ステップモータ８８は、ＣＶＴコントローラ９
０からの目標変速比が得られる駆動指令により変速スリ
ーブ７８ｅを変位させる。

【００４１】［パワーローラのベアリング支持作用］

【００４２】まず、保持器９７には、内周面と内側肉厚
ｔｉを外周面との外側肉厚ｔｏよりも厚くして複数個の
ポケット穴９８が設けられる。

【００４３】すなわち、パワーローラ２０ｃ及び外輪９
２の軌道溝９５，９６を転動疲労寿命の観点より考える
と、玉９１の数は多い程良く、玉９１の数を増やすため
には、転動体ピッチ径ｄmbを大きくする必要がある。一
方、保持器外径を大きくすると、図３から明らかなよう
に、入出力ディスク２０ａ，２０ｂと接触するため、入
出力ディスク２０ａ，２０ｂを含めて全面的な設計変更
を行わない限り保持器外径を大きくすることができな
い。

【００４４】これに対し、外側肉厚ｔｏを薄くすること
で、保持器外径はそのままでも転動体ピッチ径ｄmbを大
きくすることができる。

【００４５】また、保持器９７の各ポケット穴９８にそ
れぞれ玉９１を保持し、組み付け時、パワーローラ側軌
道溝９５と外輪側軌道溝９６とに玉９１がはめ込まれ
る。そして、複数個の玉９１の中心を結ぶ円の直径であ
る転動体ピッチ径ｄmbよりも、保持器９７のポケット穴
９８の中心を結ぶ円の直径であるポケット穴ピッチ径ｄ
mcを大きくし設定することで、組み付け完了状態で、ポ
ケット穴９８と玉との径方向の内側隙間δｉが、ポケッ
ト穴９８と玉９１との径方向の外側隙間δｏより小さく
なるように設定される。

【００４６】よって、振動等により保持器９７が半径方
向に偏心しようとしても、ポケット穴９８と玉９１との
径方向の内側隙間δｉが外側隙間δｏより小さいため、
先に接触する肉厚の厚い内径側で偏心力が支持されるこ
とになり、内径側での発生応力が低く、破損に至ること
がなく、高い保持器強度を発揮することができる。

【００４７】また、パワーローラ側軌道溝９５と外輪側
軌道溝９６により転動体ピッチ径ｄmbが予め規定される
ため、ポケット穴９８を設定するにあたっては、転動体
ピッチ径ｄmbより大きなポケット穴ピッチ径ｄmcを持つ
設定であれば、ポケット穴９８の形状を楕円等の複雑な
形状にすることなく、単純な真円形状とすることで、ポ
ケット穴９８と玉９１との径方向の内側隙間δiを外側
隙間δｏより小さく設定する構成を実現することができ
る。

【００４８】次に、効果を説明する。 (1) 保持器９７の内周面とポケット穴９８との間の内側
肉厚ｔｉを、保持器９７の外周面とポケット穴９８との
間の外側肉厚ｔｏよりも厚くし、かつ、ポケット穴９８
と玉９１との径方向の内側隙間δｉを、ポケット穴９８
と玉９１との径方向の外側隙間δｏより小さく設定した
ため、保持器外径はそのままで転動体ピッチ径ｄmbを大
きく確保しながら、振動等により保持器９７が半径方向
に偏心しても高い保持器強度を発揮することができる。 (2) 玉９１の中心を結ぶ円の直径である転動体ピッチ径
ｄmbよりも、ポケット穴９８の中心を結ぶ円の直径であ
るポケット穴ピッチ径ｄmcを大きくしたため、ポケット
穴９８の形状を単純な真円形状の構成とすることで、ポ
ケット穴９８と玉９１との径方向の内側隙間δｉを外側
隙間δｏより小さく設定する構成を実現することがで
き、この結果、ポケット穴９８の形状を楕円形状等とす
る場合に比べ、製造原価を抑えることができる。

【００４９】（実施の形態２）実施の形態２は請求項３
に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機であ
る。

【００５０】この実施の形態２は、図５に示すように、
保持器９７に形成される複数個のポケット穴を、周方向
穴径Ｌｃが径方向穴径Ｌｒよりも長くした穴によるポケ
ット穴９８’としたものである。なお、他の構成は、実
施の形態１と同様であるので、図示並びに説明を省略す
る。

【００５１】作用を説明すると、パワーローラ２０ｃに
は、図６に示すように、入出力ディスク２０ａ，２０ｂ
からの押付力による軸方向荷重（スラスト荷重）に加え
て、動力を伝達することによる半径方向荷重（ラジアル
荷重）が働く。このため、外輪側軌道溝９６と玉９１の
Ｈｅｒｚｔ接触部が弾性変形し、パワーローラ２０ｃが
外輪９２に対して傾転軸方向に変位するため、玉９１と
パワーローラ２０ｃ及び外輪９２との接触角αが、例え
ば、図６のα１とα２というように異なる値をとる。こ
のとき、文献によると、玉９１の公転回転数Ｎｂは、 Ｎｂ＝｛１−（ｃｏｓα／（ｄｍ／ｄａ））｝・（Ｎｉ
／２） ｄｍ：玉のピッチ径，ｄａ：玉径，Ｎｉ：パワーローラ
回転数 となり、接触角αの大きさにより変化するのに対し、保
持器９７の公転数は一定であるため、玉９１と保持器９
７の間に円周方向の接触力が発生する。

【００５２】これに対し、周方向穴径Ｌｃが径方向穴径
Ｌｒよりも長くした穴によるポケット穴９８’としたこ
とで、玉９１とポケット穴９８’との間に円周方向のク
リアランスが確保され、パワーローラ２０ｃに径方向荷
重が作用しても、玉９１と保持器９７との間の円周方向
接触力の発生を防止することができる。

【００５３】この場合、玉９１とポケット穴９８’との
隙間が大きくなるため、車両振動等による玉９１と保持
器９７の衝突力が大きくなる。しかしながら、本実施の
形態２においては、ポケット穴９８’と玉９１との径方
向の内側隙間δｉが外側隙間δｏより小さいため、振動
等により保持器９７が半径方向に移動して偏心力が作用
しても、肉厚の厚い内径側で偏心力を支持するため、保
持器９７の破損には至らない。

【００５４】効果を説明すると、実施の形態２では、ポ
ケット穴９８’を、周方向穴径Ｌｃを径方向穴径Ｌｒよ
りも長くした穴としたため、パワーローラ２０ｃに径方
向荷重が作用しても、玉９１と保持器９７との間の円周
方向接触力の発生を防止することができる。

【００５５】（実施の形態３）実施の形態３は請求項４
に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機であ
る。

【００５６】この実施の形態３は、図７に示すように、
転動体として玉９１を使用し、ポケット穴９８”を、保
持器内径側の曲率半径ｒｉを、他の部分の曲率半径ｒｏ
より小さくしたものである。なお、他の構成は、実施の
形態１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。

【００５７】作用を説明すると、車両の振動等により保
持器９７が半径方向に偏心する場合、保持器９７の内径
側で玉９１との接触により偏心力が受けられることにな
るが、ポケット穴９８”の保持器内径側の曲率半径ｒｉ
が他の部分の曲率半径ｒｏより小さいことで、この曲率
半径ｒｉを転動体である玉９１の曲率半径とほぼ一致さ
せることができ、これにより接触面積が拡大し、ポケッ
ト穴９８”の保持器内径側と玉９１との面圧を低くする
ことができる。

【００５８】効果を説明すると、実施の形態３では、転
動体として玉９１を使用し、ポケット穴９８”を、保持
器内径側の曲率半径ｒｉを他の部分の曲率半径ｒｏより
小さくした穴としたため、大きな半径方向の偏心力や高
頻度で偏心力が作用しても、玉９１による保持器９７の
摩耗や焼き付きを防止することができる。

【００５９】（他の実施の形態）以上、実施の形態１〜
実施の形態３について説明してきたが、具体的な構成に
ついては、これら実施の形態に記載したものに限定され
ることはなく、請求項１に記載の構成要素を持つもので
あれば本発明に含まれる。

【００６０】例えば、実施の形態１〜３では、パワーロ
ーラを軸（ピボットシャフト）により回転可能に支持す
る例を示したが、軸を用いることなく転動体により回転
可能に支持する軸無しタイプのものにも適用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１のトロイダル型無段変速機を示す
全体システム図である。

【図２】実施の形態１のトロイダル型無段変速機を示す
変速制御系システム図である。

【図３】実施の形態１のトロイダル型無段変速機におけ
るパワーローラのベアリング支持構造を示す断面図であ
る。

【図４】実施の形態１のベアリング支持構造における保
持器及び転動体としての玉を示す図である。

【図５】実施の形態２のベアリング支持構造における保
持器及び転動体としての玉を示す図である。

【図６】実施の形態２のベアリング支持構造においてパ
ワーローラから受ける荷重をベアリング部にて支持する
状態を示す作用説明図である。

【図７】実施の形態３のベアリング支持構造における保
持器及び転動体としての玉を示す図である。

【図８】従来のトロイダル型無段変速機におけるパワー
ローラのベアリング支持構造を示す断面図である。

【図９】従来のベアリング支持構造における保持器及び
転動体を示す図である。

【図１０】従来のベアリング支持構造において入出力デ
ィスクと保持器外径との関係及び転動体ピッチ径と肉厚
を示す図である。

【図１１】従来のベアリング支持構造において偏心力が
作用する転動体と保持器の衝突を示す図である。

【図１２】一般の軸受構造として知られているベアリン
グ支持構造を示す図である。

【符号の説明】

２０ａ 入力ディスク ２０ｂ 出力ディスク ２０ｃ パワーローラ ２５ａ ピボットシャフト ２７ａ トラニオン（パワーローラ支持部材） ３４ ローディングカム装置（押圧部材） ４０ 皿ばね（押圧部材） ９０ パワーローラ収納部 ９１ 玉（転動体） ９２ 外輪 ９３ ラジアル軸受 ９４ スラスト軸受 ９５ パワーローラ側軌道溝 ９６ 外輪側軌道溝 ９７ 保持器 ９８ ポケット穴 ｔｉ 内側肉厚 ｔｏ 外側肉厚 δｉ 内側隙間 δｏ 外側隙間

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同軸に対向配置された入力ディスク及び
   出力ディスクと、 これら入出力ディスク間に動力伝達可能に挟圧したパワ
   ーローラと、 前記入力ディスク、或いは、出力ディスクのうち、一方
   のディスクの背面に配置され、他方のディスク方向へ押
   圧する押圧手段と、 前記パワーローラを、回転可能に支持しつつ、ピボット
   シャフトと直交する首振り軸線の周りに傾転可能なパワ
   ーローラ支持部材と、 前記パワーローラと外輪に挟持され、該パワーローラ及
   び外輪に設けられた軌道溝内を転動する複数個の転動体
   と、 パワーローラ回転軸方向に貫通する複数個のポケット穴
   を有し、該ポケット穴に前記転動体を軌道溝から脱落し
   ないよう転動可能に保持する保持器とを備えたトロイダ
   ル型無段変速機において、 前記保持器の内周面とポケット穴との間の内側肉厚を、
   保持器の外周面とポケット穴との間の外側肉厚よりも厚
   くし、 かつ、ポケット穴と転動体との径方向の内側隙間を、ポ
   ケット穴と転動体との径方向の外側隙間より小さく設定
   したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
2. 【請求項２】 請求項１記載のトロイダル型無段変速機
   において、 前記転動体の中心を結ぶ円の直径である転動体ピッチ径
   よりも、前記ポケット穴の中心を結ぶ円の直径であるポ
   ケット穴ピッチ径を大きくしたことを特徴とするトロイ
   ダル型無段変速機。
3. 【請求項３】 請求項１記載のトロイダル型無段変速機
   において、 前記ポケット穴の周方向穴径を、ポケット穴の径方向穴
   径よりも長くした穴としたことを特徴とするトロイダル
   型無段変速機。
4. 【請求項４】 請求項１記載のトロイダル型無段変速機
   において、 前記転動体として玉を使用し、 前記ポケット穴の保持器内径側の曲率半径を、他の部分
   より小さくしたことを特徴とするトロイダル型無段変速
   機。