JP2002031205A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パワーローラの水平方向移動に対するフリク
ションを常に低い領域で安定させ、かつ、複数個のパワ
ーローラの水平方向移動に対するフリクションのバラツ
キを小さくし、これに伴うローディングの遅れやローデ
ィングのバラツキを低減することができるトロイダル型
無段変速機を提供すること。 【解決手段】 外輪９４とパワーローラ収納部９１との
間であって、パワーローラ回転軸１５ａから上方向に離
れた位置と下方向に離れた位置に、水平方向移動可能に
パワーローラ１８ｃを支持しながら、スラスト方向に作
用する押付力と、ラジアル方向に作用する動力伝達力と
を共に支える無限軌道ころ軸受９６を、パワーローラ１
８ｃの水平方向に沿って傾斜配置した。

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の技術分野に属する。

【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
発が進められていて、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）が既に実用化されてい
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、トラニオン（パワーローラ支持部材）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】上記のように、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
は、例えば、特開平６−１２９５０９号公報に記載され
ているように、ピボットシャフトを介してトラニオンに
支持されている。

【０００６】しかしながら、このピボットシャフトは、
相互に偏心した両端部を持ち、一端部側にパワーローラ
を回転自在に支持すると共に、他端部側にトラニオンを
回転自在に支持し、一方のディスク側から他方のディス
ク側へ押付力が作用することで、他端周りにパワーロー
ラを揺動可能とする偏心した形状の軸部材であるため、
揺動運動によりパワーローラが水平方向に移動するとラ
ジアル方向にも変位してしまうという問題や、加工が難
しく部品コストが高いという問題や、支持強度を確保す
るにはトラニオンが大型化、重量化するという問題があ
る。

【０００７】そこで、この問題を解決するべく、例え
ば、特開平７−１９８０１４号公報において、図１７に
示すように、トラニオン３８に、入出力ディスクの回転
方向に配置したパワーローラ収納部９１が形成され、パ
ワーローラ３５とトラニオン３８のパワーローラ収納部
９１との間にリニアベアリング９６を介装し、パワーロ
ーラ３５を平行移動可能に支持することで、ピボットシ
ャフトを省略したパワーローラ支持構造が提案されてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
トロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造にあっ
ては、パワーローラ３５が入出力ディスクの変形に伴い
平行移動を繰り返すことにより、ころが回転し、保持器
に干渉することで保持器が移動する。このとき、パワー
ローラが押されて保持器が動くときと、パワーローラへ
の力が解放されて保持器が戻るときとで、力の掛かり方
が異なるため、保持器は完全に元の位置に戻らない。

【０００９】この平行移動による保持器の移動、及び、
組立時の発生し得るミスアライメントにより、パワーロ
ーラ外輪とパワーローラ収納部９１との間に配置したリ
ニアベアリング９６の保持器が、トラニオン３８からズ
レてはみ出し、パワーローラ３５に作用する荷重に対す
るバックアップが不十分になったり、はみ出た保持器が
入出力ディスクと干渉してしまうという問題があった。

【００１０】そこで、本出願人は、先行する特願平１１
−３５０００８号の出願において、軸受を、多数のころ
穴が形成された保持器と、多数のころ穴に転動可能に遊
設されたころにより構成された保持器付きころ軸受と
し、かつ、パワーローラ支持部材と保持器との間に、パ
ワーローラ支持部材に対する保持器付きころ軸受の水平
方向移動量を規制する軸受ストッパ構造を設けること
で、上記問題を解決するトロイダル型無段変速機を提案
した。

【００１１】しかし、この先願の軸受構造では、軸受ス
トッパ構造により水平方向の両方向で移動規制を受ける
ため、ころの転がり移動が許容される軌道範囲が限られ
た直線範囲となる。このため、変速時にトラニオンの傾
転動作と入出力ディスクの間隔変化に伴うパワーローラ
の水平方向移動時や、無段変速機を構成するバリエータ
部品各部の変形等に伴うパワーローラの水平方向移動の
繰り返し時において、ころの保持器が軸受ストッパに接
した状態で、さらにパワーローラが水平方向へ移動しよ
うとすると、ころとパワーローラ外輪とは転がり接触で
はなく、すべり接触となるため、フリクションが増大し
てしまう。

【００１２】本発明は、上記問題点に着目してなされた
もので、その目的とするところは、パワーローラの水平
方向移動に対するフリクションを常に低い領域で安定さ
せ、かつ、複数個のパワーローラの水平方向移動に対す
るフリクションのバラツキを小さくし、これに伴うロー
ディングの遅れやローディングのバラツキを低減するこ
とができるトロイダル型無段変速機を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、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複数個のパワーローラと、
該パワーローラを、パワーローラ収納部に支持しつつ、
パワーローラ回転軸線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を備え、前記パワーロ
ーラを、入出力ディスクに摩擦接触する内輪と、前記狭
圧に伴い入出力ディスクから内輪に入力される接触荷重
を受ける外輪と、前記内輪と外輪との間に介装された玉
軸受とを有して構成し、前記外輪と前記パワーローラ収
納部との間で、軸受を介しパワーローラを水平移動可能
に支持するトロイダル型無段変速機において、前記軸受
を、ころの軌道がパワーローラ支持部材の全周にわたっ
て連続する無限軌道ころ軸受としたことを特徴とする。

【００１４】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、前記無限軌道ころ軸
受を、パワーローラ回転軸位置から上方向に離れた位置
と下方向に離れた位置とのそれぞれに、パワーローラの
水平方向に沿って傾斜配置したことを特徴とする。

【００１５】請求項３記載の発明では、請求項１または
請求項２に記載のトロイダル型無段変速機において、前
記無限軌道ころ軸受を、多数のころ穴が形成され、パワ
ーローラ支持部材に巻き付けられる帯状弾性体保持器
と、多数のころ穴に転動可能に遊設されたころにより構
成したことを特徴とする。

【００１６】請求項４記載の発明では、請求項１または
請求項２に記載のトロイダル型無段変速機において、前
記パワーローラ支持部材のパワーローラ回転軸位置から
上方向と下方向に離れた２箇所位置に、無限軌道ころ軸
受のころが嵌装されるころ溝を形成し、前記無限軌道こ
ろ軸受を、前記ころ溝に配列されたころと、該ころの外
周に巻き付けられた帯状弾性体保持器により構成したこ
とを特徴とする。

【００１７】請求項５記載の発明では、請求項１または
請求項２に記載のトロイダル型無段変速機において、前
記パワーローラ支持部材のパワーローラ回転軸位置から
上方向と下方向に離れた２箇所位置に、つば部を有する
囲い形状のころ保持溝を全周にわたり形成すると共に、
該ころ保持溝のパワーローラ支持部材背面位置に、ころ
を挿入可能な開口部を設け、前記無限軌道ころ軸受を、
前記開口部からころを挿入し、ころ保持溝の全周にわた
ってころを配列した後、開口部を塞ぐことにより構成し
たことを特徴とする。

【００１８】請求項６記載の発明では、請求項４または
請求項５に記載のトロイダル型無段変速機において、前
記無限軌道ころ軸受を、ころ溝またはころ保持溝に配列
される隣り合うころところとの間に低摩擦材を配置する
ことで構成したことを特徴とする。

【００１９】請求項７記載の発明では、請求項１ないし
請求項６に記載のトロイダル型無段変速機において、前
記パワーローラ支持部材に形成されたパワーローラ収納
部のうち、一対の無限軌道ころ軸受に挟まれた部分の肉
厚を、パワーローラスラスト方向に厚く設定したことを
特徴とする。

【００２０】

【発明の作用および効果】請求項１記載の発明にあって
は、動力伝達時、入出力ディスクからパワーローラの内
輪に作用する荷重は、玉軸受と外輪と軸受を介して、パ
ワーローラ支持部材に形成されたパワーローラ収納部に
て受けられる。この外輪とパワーローラ収納部との間に
介装される軸受は、ころの軌道がパワーローラ支持部材
の全周にわたって連続する無限軌道ころ軸受とされ、こ
の無限軌道ころ軸受によりパワーローラの外輪が水平移
動可能に支持される。従って、変速時にパワーローラ支
持部材の傾転動作と入出力ディスクの間隔変化に伴うパ
ワーローラの水平方向移動時や、入出力ディスクの変形
や組立時に発生し得るミスアライメント等に伴うパワー
ローラの水平方向移動の繰り返し時において、無限軌道
ころ軸受のころとパワーローラの外輪とは、水平方向移
動量の大きさや水平方向移動の繰り返しにかかわらず常
に転がり接触となるため、パワーローラの水平方向移動
に対するフリクションを常に低い領域で安定させること
ができる。また、複数個のパワーローラのそれぞれにつ
いて、パワーローラの水平方向移動に対するフリクショ
ンが常に低い領域で安定するため、複数個のパワーロー
ラの水平方向移動に対するフリクションのバラツキを小
さくすることができる。よって、パワーローラの水平方
向移動に対するフリクションが大きくなることに伴うロ
ーディングの遅れや、複数個のパワーローラの水平方向
移動に対するフリクションのバラツキに伴うローディン
グのバラツキが低減され、この結果、変速性能を向上さ
せることができる。

【００２１】請求項２記載の発明にあっては、無限軌道
ころ軸受が、パワーローラ回転軸位置から上方向に離れ
た位置と下方向に離れた位置とのそれぞれに、パワーロ
ーラの水平方向に沿って傾斜配置される。すなわち、パ
ワーローラの内輪に作用するスラスト方向の力とラジア
ル方向の力とをそれぞれ軸受により受けようとすると、
パワーローラ回転軸位置から上方向に離れた位置と下方
向に離れた位置とのそれぞれにスラスト軸受とラジアル
軸受を設ける必要があり、この場合、軸受の数が４個と
なる。これに対し、請求項２記載の発明では、無限軌道
ころ軸受を傾斜配置にしているため、１つの軸受でスラ
スト方向の力とラジアル方向の力とを同時に受けること
ができる。よって、上下位置に一対の無限軌道ころ軸受
を傾斜配置するだけの簡単な構成により、パワーローラ
の内輪に作用するスラスト方向の力とラジアル方向の力
を受けることができる。

【００２２】請求項３記載の発明にあっては、無限軌道
ころ軸受が、多数のころ穴が形成され、パワーローラ支
持部材に巻き付けられる帯状弾性体保持器と、多数のこ
ろ穴に転動可能に遊設されたころにより構成される。よ
って、金属板材に代え変形性を有する弾性材を用いて帯
状弾性体保持器を形成することで、ころの軌道が連続し
た無限軌道である無限軌道ころ軸受を構成することがで
きる。

【００２３】請求項４記載の発明にあっては、パワーロ
ーラ支持部材のパワーローラ回転軸位置から上方向と下
方向に離れた２箇所位置には、無限軌道ころ軸受のころ
を嵌装するころ溝が形成される。そして、無限軌道ころ
軸受が、パワーローラ支持部材に形成されたころ溝に配
列されたころと、該ころの外周に巻き付けられた帯状弾
性体保持器により構成され、パワーローラの外輪は、帯
状弾性体保持器の上を水平移動する。よって、帯状弾性
体保持器には、請求項３記載の発明のように、多数のこ
ろ穴を形成する必要が無く、簡単にころの軌道が連続し
た無限軌道である無限軌道ころ軸受を構成することがで
きる。

【００２４】請求項５記載の発明にあっては、パワーロ
ーラ支持部材のパワーローラ回転軸位置から上方向と下
方向に離れた２箇所位置には、つば部を有する囲い形状
のころ保持溝が全周にわたり形成されると共に、該ころ
保持溝のパワーローラ支持部材背面位置には、ころを挿
入可能な開口部が設けられる。そして、無限軌道ころ軸
受が、前記開口部からころを挿入し、ころ保持溝の全周
にわたってころを配列した後、開口部を塞ぐことにより
構成される。よって、ころ保持溝がころの保持機能を果
たすことで、保持器を用いることのない簡単な構造によ
り、ころの軌道が連続した無限軌道である無限軌道ころ
軸受を構成することができる。

【００２５】請求項６記載の発明にあっては、請求項４
または請求項５に記載の構成において、無限軌道ころ軸
受が、ころ溝またはころ保持溝に配列される隣り合うこ
ろところとの間に低摩擦材を配置することで構成され
る。よって、隣りあったころが直接接触することが防止
され、転がり抵抗が低減された無限軌道ころ軸受を構成
することができる。

【００２６】請求項７記載の発明にあっては、パワーロ
ーラ支持部材に形成されたパワーローラ収納部のうち、
一対の無限軌道ころ軸受に挟まれた部分の肉厚が、パワ
ーローラスラスト方向に厚く設定される。よって、パワ
ーローラ支持部材の剛性が向上し、変形を低減すること
が可能になることから、パワーローラ支持部材の変形に
よる接触点のズレに伴う変速比のズレを抑制することが
可能となり、変速制御性を向上させることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）実施の形態１は
請求項１，２，３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。

【００２８】［全体構成について］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１２ｄ，アプライ側油室１２ｅ，及びリリース
側油室１２ｆ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。

【００２９】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。

【００３０】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、第一無段変速機構１８及び第二無段変速機構
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。

【００３１】前記第一無段変速機構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１８ｃ，
１８ｄと、これらパワーローラ１８ｃ，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。第二無段変
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。

【００３２】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、第一無段変速機構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。

【００３３】前記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。第一無段変速機構１８の入力デ
ィスク１８ａ及び第二無段変速機構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。

【００３４】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。

【００３５】上記機構において、各パワーローラ１８
ｃ，１８ｄ，２０ｃ，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１８ａ，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。

【００３６】出力ディスク１８ｂ，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３
０ａ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。

【００３７】［変速制御系の構成について］上記パワー
ローラ１８ｃ，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。

【００３８】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）の一端に支持されてい
て、パワーローラ回転軸線１５ａ，１５ｂ，２５ａ，２
５ｂを中心として回転自在であり、ディスク回転軸方向
である水平方向に平行移動可能に支持される。このトラ
ニオン１７ａ，１７ｂ，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，２
０ｄ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，７０ｂ，７２ａ，７２ｂが設けられてい
る。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】［パワーローラ支持構造について］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１８ｃの支持構造について、
図３〜図６によりその構成を説明する。尚、他のパワー
ローラ１８ｄ，２０ｃ，２０ｄについても同様の構造を
採用する。

【００４２】前記トラニオン１７ａは、一端部にパワー
ローラ収納部９１が凹設され、該パワーローラ収納部９
１に対し、入出力ディスク１８ａ，１８ｂの回転軸方向
である水平方向移動可能にパワーローラ１８ｃを支持し
ている。また、トラニオン１７ａは、パワーローラ回転
軸線１５ａと直交する首振り軸線１９ａの周りに傾転可
能である。

【００４３】前記パワーローラ１８ｃは、入出力ディス
ク１８ａ，１８ｂに摩擦接触する内輪９３と、該内輪９
３をころ軸受９５により回転可能に支持する外輪９４
と、前記内輪９３と外輪９４との間に介装された玉軸受
９２とを有して構成され、挟圧に伴い入出力ディスク１
８ａ，１８ｂから前記内輪９３に入力される接触荷重
を、玉軸受９２を介して外輪９４により受け止めように
している。

【００４４】前記外輪９４と前記パワーローラ収納部９
１との間であって、パワーローラ回転軸１５ａから上方
向に離れた位置と下方向に離れた位置には、図３に示す
ように、水平方向移動可能にパワーローラ１８ｃを支持
しながら、スラスト方向に作用する押付力と、ラジアル
方向に作用する動力伝達力とを共に支える無限軌道ころ
軸受９６が、パワーローラ１８ｃの水平方向に沿って傾
斜配置されている。

【００４５】軸受部潤滑構造について述べると、前記ト
ラニオン１７ａには、図外の油圧ユニットにより作り出
された潤滑油が供給されるトラニオン側油路９７が形成
され、前記外輪９４には、トラニオン側油路９７からの
潤滑油をパワーローラ内部の玉軸受９２やころ軸受９５
に導く外輪側油路９８が形成されている。そして、前記
トラニオン側油路９７の開口端部９７ｂと外輪側油路９
８の開口端部９８ａとは互いに対向配置されている。ま
た、前記トラニオン側油路９７には、パワーローラ回転
軸１５ａから離れた上下位置に分岐油路９７ａ，９７ａ
が設けられ、この分岐油路９７ａ，９７ａからの潤滑油
により無限軌道ころ軸受９６のころ部を潤滑するように
している。

【００４６】前記無限軌道ころ軸受９６は、図４〜図６
に示すように、多数のころ穴９６ａが形成され、トラニ
オン１７ａに巻き付けられる帯状弾性体保持器９６ｂ
と、多数のころ穴９６ａに転動可能に遊設されたころ９
６ｃにより、ころ９６ｃの軌道がトラニオン１７ａの全
周にわたって連続する無限軌道のころ軸受を構成してい
る。なお、帯状弾性体保持器９６ｂは、例えば、熱可塑
性エラストマーのような高分子材料を素材として用い
る。

【００４７】そして、帯状弾性体保持器９６ｂは、図７
に示すように、ころ穴９６ａの内面に凹溝９６ｄを形成
しておき、ころ９６ｃの脱落を防止しながら嵌め込むよ
うにしている。ここで、無限軌道ころ軸受９６をトラニ
オン１７ａに装着するには、先に帯状弾性体保持器９６
ｂを装着した後、ころ穴９６ａにころ９６ｃを嵌め込ん
でも良いし、先にころ９６ｃを帯状弾性体保持器９６ｂ
に嵌め込んだ無限軌道ころ軸受９６を、その弾性変形を
利用しながらトラニオン１７ａに装着しても良い。さら
に、帯状弾性体保持器９６ｂの成分を、柔軟性を低下さ
せ硬度を上げた材料で形成した場合には、例えば、図８
に示すように、円環状の帯状弾性体保持器９６ｂの一部
を脱着可能とし（係合部９６ｅ）、係合部９６ｅを切り
離した状態でトラニオン１７ａに巻き付け、その後、係
合部９６ｅを係合して帯状弾性体保持器９６ｂトラニオ
ン１７ａに巻き付ける構成としても良い。

【００４８】次に、作用を説明する。

【００４９】［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。

【００５０】［パワーローラの荷重支持作用］動力伝達
時、挟圧に伴い入出力ディスク１８ａ，１８ｂからパワ
ーローラ１８ｃの内輪９３に入力される接触荷重は、玉
軸受９２を介して外輪９４により受け止められる。そし
て、外輪９４とパワーローラ収納部９１との間に傾斜配
置された無限軌道ころ軸受９６により、パワーローラ１
８ｃのスラスト方向に作用する押付力が支えられると共
に、パワーローラ１８ｃのラジアル方向に作用する動力
伝達力が支えられる。

【００５１】そして、この外輪９４とパワーローラ収納
部９１との間に介装される軸受は、ころ９６ｃの軌道が
トラニオン１７ａの全周にわたって連続する無限軌道こ
ろ軸受９６とされているため、この無限軌道ころ軸受９
６によりパワーローラ１８ｃの外輪９４は水平移動可能
に支持される。

【００５２】よって、パワーローラ１８ｃにラジアル方
向の動力伝達力が作用しても無限軌道ころ軸受９６によ
りこの荷重が支えられ、ラジアル荷重と同時に、パワー
ローラ１８ｃに対し水平方向の荷重が作用しても、無限
軌道ころ軸受９６が転がりながらの低い転がり抵抗によ
り、パワーローラ１８ｃの水平方向への円滑な平行移動
運動が確保される。

【００５３】よって、入出力ディスク１８ａ，１８ｂの
変形や、組立時に発生し得るミスアライメントが生じた
際に、これらの位置ズレを吸収するための、パワーロー
ラ１８ｃの水平方向の平行移動を円滑に行うことが可能
となり、パワーローラ１８ｃに対して、入力ディスク１
８ａ側から作用する押付力と、出力ディスク１８ｂ側か
ら作用する押付力を均等に保つことができる。

【００５４】また、トラニオン１７ａにパワーローラ１
８ｃを支持するためのピボットシャフトを保持するため
の構造を設ける必要がないため、トラニオン１７ａの応
力増加を防止でき、かつ、剛性も向上し、変形を抑制で
きる。そのため、入出力ディスク１８ａ，１８ｂとパワ
ーローラ１８ｃとの接触位置が設計値から大きくズレる
ことが無くなり、偏荷重による面圧増大や、変形に伴う
変速比の変化を減少させることができる。

【００５５】［パワーローラのスライド作用］外輪９４
とパワーローラ収納部９１との間に介装される軸受を、
ころ９６ｃの軌道がトラニオン１７ａの全周にわたって
連続する無限軌道ころ軸受９６としたため、変速時にト
ラニオン１７ａの傾転動作と入出力ディスク１８ａ，１
８ｂの間隔変化に伴うパワーローラ１８ｃの水平方向移
動時や、入出力ディスク１８ａ，１８ｂの変形や組立時
に発生し得るミスアライメント等に伴うパワーローラ１
８ｃの水平方向移動の繰り返し時において、無限軌道こ
ろ軸受９６のころ９６ｃとパワーローラ１８ｃの外輪９
４とは、水平方向移動量の大きさや水平方向移動の繰り
返しにかかわらず常に転がり接触となる。

【００５６】このように、常に転がり接触が保たれるこ
とで、パワーローラ１８ｃの水平方向移動に対するフリ
クションを常に低い領域で安定させることができる。

【００５７】また、４個のパワーローラ１８ｃ，１８
ｄ，２０ｃ，２０ｄのそれぞれについて、パワーローラ
水平方向移動に対するフリクションが常に低い領域で安
定するため、４個のパワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０
ｃ，２０ｄの水平方向移動に対するフリクションのバラ
ツキを小さくすることができる。

【００５８】次に、効果を説明する。

【００５９】(1) 外輪９４とパワーローラ収納部９１と
の間に介装され、パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０
ｃ，２０ｄを水平移動可能に支持する軸受を、ころ９６
ｃの軌道がトラニオン１７ａの全周にわたって連続する
無限軌道ころ軸受９６としたため、パワーローラ１８
ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄの水平方向移動に対するフ
リクションが大きくなることに伴うローディングの遅れ
や、４個のパワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０
ｄの水平方向移動に対するフリクションのバラツキに伴
うローディングのバラツキが低減され、この結果、変速
性能を向上させることができる。

【００６０】(2) 無限軌道ころ軸受９６を、パワーロー
ラ回転軸１５ａの位置から上方向に離れた位置と下方向
に離れた位置とのそれぞれに、パワーローラ１８ｃの水
平方向に沿って傾斜配置したため、一対の無限軌道ころ
軸受９６，９６を傾斜配置するだけの簡単な構成によ
り、パワーローラ１８ｃの内輪９３に作用するスラスト
方向の力とラジアル方向の力を受けることができる。す
なわち、パワーローラの内輪に作用するスラスト方向の
力とラジアル方向の力とをそれぞれ軸受により受けよう
とすると、パワーローラ回転軸位置から上方向に離れた
位置と下方向に離れた位置とのそれぞれにスラスト軸受
とラジアル軸受を設ける必要があり、この場合、軸受の
数が４個となる。

【００６１】(3) 無限軌道ころ軸受９６を、多数のころ
穴９６ａが形成され、トラニオン１７ａに巻き付けられ
る帯状弾性体保持器９６ｂと、多数のころ穴９６ａに転
動可能に遊設されたころ９６ｃにより構成したため、保
持器の素材を金属板材に代え変形性を有する弾性材にす
ることで、ころ９６ｃの軌道が連続した無限軌道である
無限軌道ころ軸受９６を構成することができる。

【００６２】（実施の形態２）実施の形態２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。

【００６３】まず、構成を説明すると、この実施の形態
２では、図９に示すように、トラニオン１７ａのパワー
ローラ回転軸位置から上方向と下方向に離れた２箇所位
置に、無限軌道ころ軸受９６のころ９６ｃが嵌装される
ころ溝９９，９９を形成し、無限軌道ころ軸受９６を、
図１０及び図１１に示すように、前記ころ溝９９，９９
に配列されたころ９６ｃ’と、該ころ９６ｃ’の外周に
巻き付けられ、ころ側にころ溝９６ｆが形成された帯状
弾性体保持器９６ｂ’により構成した。なお、他の構成
は図１〜図６に示す実施の形態１と同様である。

【００６４】次に、作用効果を説明する。

【００６５】この実施の形態２では、ころ９６ｃ’ の
上をパワーローラ１８ｃの外輪９３が水平移動するので
はなく、帯状弾性体保持器９６ｂ’の上をパワーローラ
１８ｃの外輪９３が水平移動する作用を示す。

【００６６】この実施の形態２にあっては、実施の形態
１の(1),(2)の効果に加え、ころ溝９９，９９にころ保
持機能を持たせることで、帯状弾性体保持器９６ｂ’に
は多数のころ穴を形成する必要が無く、簡単にころ９６
ｃ’の軌道が連続した無限軌道である無限軌道ころ軸受
９６を構成することができる。

【００６７】（実施の形態３）実施の形態３は請求項５
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。

【００６８】まず、構成を説明すると、この実施の形態
３では、図１２及び図１３に示すように、トラニオン１
７ａのパワーローラ回転軸位置から上方向と下方向に離
れた２箇所位置に、つば部１００ａを有する囲い形状の
ころ保持溝１００を全周にわたり形成すると共に、該こ
ろ保持溝１００のトラニオン背面位置に、ころ９６ｃ’
を挿入可能な開口部１０１を設け、無限軌道ころ軸受９
６を、図１４に示すように、開口部１０１からころ９６
ｃ’を挿入し、ころ保持溝１００の全周にわたってころ
を配列した後、開口部１０１を塞ぐ（例えば、ネジ止め
や圧入や接着等により蓋をする。）ことにより構成し
た。なお、他の構成は図１〜図６に示す実施の形態１と
同様である。

【００６９】次に、作用効果を説明する。

【００７０】この実施の形態３では、ころ９６ｃ’ の
上をパワーローラ１８ｃの外輪９３が水平移動する作用
を示す。

【００７１】この実施の形態３にあっては、実施の形態
１の(1),(2)の効果に加え、ころ保持溝１００がころの
保持機能を果たすことで、保持器を用いることのない簡
単な構造により、ころ９６ｃ’の軌道が連続した無限軌
道である無限軌道ころ軸受９６を構成することができ
る。

【００７２】（実施の形態４）実施の形態４は請求項６
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。

【００７３】まず、構成を説明すると、この実施の形態
４では、図１５に示すように、実施の形態２の無限軌道
ころ軸受９６において、ころ溝９９に配列される隣り合
うころ９６ｃ’ところ９６ｃ’との間に低摩擦材１０２
を配置することで構成した。なお、他の構成は図９〜図
１１に示す実施の形態２と同様である。

【００７４】次に、作用効果を説明する。

【００７５】この実施の形態４では、実施の形態２の作
用効果に加え、隣り合うころ９６ｃ’ところ９６ｃ’と
の間に低摩擦材１０２が配置されているため、隣りあっ
たころ９６ｃ’が直接接触することが防止され、転がり
抵抗が低減された無限軌道ころ軸受９６を構成すること
ができる。

【００７６】なお、実施の形態３の無限軌道ころ軸受９
６において、ころ保持溝１００に配列される隣り合うこ
ろ９６ｃ’ところ９６ｃ’との間に低摩擦材１０２を配
置することで構成しても良い。

【００７７】（実施の形態５）実施の形態５は請求項７
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。

【００７８】まず、構成を説明すると、この実施の形態
５では、図１６に示すように、トラニオン１７ａに形成
されたパワーローラ収納部９１のうち、一対の無限軌道
ころ軸受９６，９６に挟まれた部分９１ａの肉厚Ｌを、
パワーローラスラスト方向に厚く設定した。なお、他の
構成は図１〜図６に示す実施の形態１と同様である。

【００７９】次に、作用効果を説明する。

【００８０】この実施の形態５では、実施の形態１の作
用効果に加え、パワーローラ収納部９１のうち、一対の
無限軌道ころ軸受９６，９６に挟まれた部分９１ａの肉
厚Ｌを、パワーローラスラスト方向に厚く設定したた
め、トラニオン１７ａの剛性が向上し、変形を低減する
ことが可能になることから、トラニオン１７ａの変形に
よる接触点のズレに伴う変速比のズレを抑制することが
可能となり、変速制御性を向上させることができる。

【００８１】なお、この一対の無限軌道ころ軸受９６，
９６に挟まれた部分９１ａの肉厚Ｌを、パワーローラス
ラスト方向に厚く設定する構成は、実施の形態１と同様
に、一対の無限軌道ころ軸受９６，９６が保持器により
連結されることのない上下個別の構成になっている実施
の形態２ないし実施の形態４にも適用可能である。

【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
るパワーローラ支持構造を示す断面図である。

【図４】実施の形態１のトロイダル型無段変速機におけ
るトラニオン及び無限軌道ころ軸受を示す斜視図であ
る。

【図５】実施の形態１のトロイダル型無段変速機におけ
る無限軌道ころ軸受を示す斜視図である。

【図６】実施の形態１のトロイダル型無段変速機におけ
る無限軌道ころ軸受を示す図４のＣ−Ｃ線による横断面
図である。

【図７】実施の形態１のトロイダル型無段変速機におけ
る無限軌道ころ軸受を示すころ部拡大断面図である。

【図８】実施の形態１のトロイダル型無段変速機におけ
る無限軌道ころ軸受の他の例を示す斜視図である。

【図９】実施の形態２のトロイダル型無段変速機におけ
るトラニオンを示す斜視図である。

【図１０】実施の形態２のトロイダル型無段変速機にお
ける無限軌道ころ軸受を示す縦断面図である。

【図１１】実施の形態２のトロイダル型無段変速機にお
ける無限軌道ころ軸受を示す横断面図である。

【図１２】実施の形態３のトロイダル型無段変速機にお
けるトラニオンを示す背面図である。

【図１３】実施の形態３のトロイダル型無段変速機にお
ける無限軌道ころ軸受を示す縦断面図である。

【図１４】実施の形態３のトロイダル型無段変速機にお
ける無限軌道ころ軸受でころを挿入している状態を示す
図である。

【図１５】実施の形態４のトロイダル型無段変速機にお
ける無限軌道ころ軸受を示す横断面図である。

【図１６】実施の形態５のトロイダル型無段変速機にお
けるトラニオンを示す斜視図である。

【図１７】従来のトロイダル型無段変速機におけるパワ
ーローラ支持構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１５ａ パワーローラ回転軸 １７ａ トラニオン １８ａ 入力ディスク １８ｂ 出力ディスク １８ｃ，１８ｄ パワーローラ １９ａ 傾転軸 ９１ パワーローラ収納部 ９２ 玉軸受 ９３ 内輪 ９４ 外輪 ９６ 無限軌道ころ軸受 ９６ａ ころ穴 ９６ｂ，９６ｂ’ 帯状弾性体保持器 ９６ｃ，９６ｃ’ ころ ９７ トラニオン側油路 ９８ 外輪側油路 ９９ ころ溝 １００ ころ保持溝 １０１ 開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 忍足 俊一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3J017 HA03 3J051 AA03 BA03 BB01 BD02 BE09 CB04 EC03 FA01 3J101 AA14 AA25 AA32 AA33 AA34 AA42 AA52 AA62 AA72 BA34 BA44 BA50 EA31 FA60 GA11

Claims (7)

【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複数
   個のパワーローラと、 該パワーローラを、パワーローラ収納部に支持しつつ、
   パワーローラ回転軸線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を備え、 前記パワーローラを、入出力ディスクに摩擦接触する内
   輪と、前記狭圧に伴い入出力ディスクから内輪に入力さ
   れる接触荷重を受ける外輪と、前記内輪と外輪との間に
   介装された玉軸受とを有して構成し、 前記外輪と前記パワーローラ収納部との間で、軸受を介
   しパワーローラを水平移動可能に支持するトロイダル型
   無段変速機において、 前記軸受を、ころの軌道がパワーローラ支持部材の全周
   にわたって連続する無限軌道ころ軸受としたことを特徴
   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、 前記無限軌道ころ軸受を、パワーローラ回転軸位置から
   上方向に離れた位置と下方向に離れた位置とのそれぞれ
   に、パワーローラの水平方向に沿って傾斜配置したこと
   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または請求項２に記載のトロイ
   ダル型無段変速機において、 前記無限軌道ころ軸受を、多数のころ穴が形成され、パ
   ワーローラ支持部材に巻き付けられる帯状弾性体保持器
   と、多数のころ穴に転動可能に遊設されたころにより構
   成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または請求項２に記載のトロイ
   ダル型無段変速機において、 前記パワーローラ支持部材のパワーローラ回転軸位置か
   ら上方向と下方向に離れた２箇所位置に、無限軌道ころ
   軸受のころが嵌装されるころ溝を形成し、 前記無限軌道ころ軸受を、前記ころ溝に配列されたころ
   と、該ころの外周に巻き付けられた帯状弾性体保持器に
   より構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速
   機。
5. 【請求項５】 請求項１または請求項２に記載のトロイ
   ダル型無段変速機において、 前記パワーローラ支持部材のパワーローラ回転軸位置か
   ら上方向と下方向に離れた２箇所位置に、つば部を有す
   る囲い形状のころ保持溝を全周にわたり形成すると共
   に、該ころ保持溝のパワーローラ支持部材背面位置に、
   ころを挿入可能な開口部を設け、 前記無限軌道ころ軸受を、前記開口部からころを挿入
   し、ころ保持溝の全周にわたってころを配列した後、開
   口部を塞ぐことにより構成したことを特徴とするトロイ
   ダル型無段変速機。
6. 【請求項６】 請求項４または請求項５に記載のトロイ
   ダル型無段変速機において、 前記無限軌道ころ軸受を、ころ溝またはころ保持溝に配
   列される隣り合うころところとの間に低摩擦材を配置す
   ることで構成したことを特徴とするトロイダル型無段変
   速機。
7. 【請求項７】 請求項１ないし請求項６に記載のトロイ
   ダル型無段変速機において、 前記パワーローラ支持部材に形成されたパワーローラ収
   納部のうち、一対の無限軌道ころ軸受に挟まれた部分の
   肉厚を、パワーローラスラスト方向に厚く設定したこと
   を特徴とするトロイダル型無段変速機。