JP2002286107A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 介在部材を加えるという部品点数の少ない低
コストのパワーローラ支持構造としながら、必要スライ
ド量に規定されたパワーローラスライド運動を確保する
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】 トラニオン傾転軸１９ａとパワーローラ
回転軸１５ａとに対し直交する左右方向の荷重をパワー
ローラ内輪９１が入出力ディスク１８ａ，１８ｂから受
けたとき、トラニオン１７ａに対してパワーローラ１８
ｃの左右方向移動を許容するスライド機構として、上下
方向剛性を高く設定し、左右方向剛性を低く設定すると
共に、少なくとも左右方向のうち、ローディングカム装
置３４が配置されていないディスク側にはトラニオン１
７ａとの間にクリアランス９８，９８を有する介在部材
９７を、パワーローラ支持軸９２とトラニオン１７ａと
の間に介在させた。

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
発が進められている。このうち、入出力ディスクとパワ
ーローラとの間に形成される油膜のせん断によって動力
を伝達するものであり、先に実用化されたＶベルト式無
段変速機に比べて大容量かつ応答性のよいトロイダル型
無段変速機（以下、トロイダル型ＣＶＴ）が既に実用化
されるに至っている。

【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が、
入出力ディスクに対するパワーローラのスピン損失が小
さいという理由により、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、入出
力ディスク間に動力伝達可能に挟圧されたパワーローラ
と、変速機ケースに傾転可能に取り付けられ、パワーロ
ーラを回転可能に支持するトラニオンとを有する構成で
あり、パワーローラの傾転角の大きさに応じた変速比を
得る変速動作は、トラニオンをパワーローラ回転軸と直
交する傾転軸方向に僅かに変位させることにより、パワ
ーローラをディスク回転中心位置からオフセットさせ、
このオフセットによりパワーローラと入力ディスクとの
接触部で発生するサイドスリップ力によりパワーローラ
を傾転させ、所定の傾転角となった時点でトラニオンに
与えた変位を元のディスク回転中心位置に戻し、パワー
ローラの傾転動作を停止することでなされる。

【０００５】この変速動作時に、パワーローラの傾転に
かかわらずパワーローラと入出力ディスクとの接触状態
を常に維持するために、ローディングカム装置により入
出力ディスクの間隔を変化させている。このとき、固定
の出力ディスクに対し、入力ディスクのみをローディン
グカム装置によりディスク軸方向に移動させているのに
対し、トラニオンの傾転軸は軸位置の変動がない固定軸
であるため、ローディングカム装置による入出力ディス
クの間隔変化に追従させてパワーローラのディスク接触
を保つためには、パワーローラをディスク軸方向である
左右方向に移動させる必要がある。また、動力伝達時に
おいて入出力ディスクが変形した際や、組立時に発生し
得るミスアライメントが生じた際には、パワーローラと
入出力ディスクとの相対位置ずれが発生し、この相対位
置ずれを吸収するためにもパワーローラを左右方向に移
動させる必要がある。

【０００６】このパワーローラの左右方向への移動を確
保するパワーローラ支持構造としては、例えば、特開平
１１−１５９５９０号公報において、図１３に示すよう
に、パワーローラ支持側とトラニオン支持側とで軸心位
置を偏心させたピボットシャフトを用い、パワーローラ
の揺動運動（スウィング運動）によりパワーローラを左
右方向への移動を許容するパワーローラ支持構造が提案
されている。

【０００７】また、例えば、特開平７−１９８０１４号
公報においては、図１４に示すように、トラニオンに、
入出力ディスクの回転軸方向に配置したパワーローラ収
納部を形成し、パワーローラとトラニオンのパワーロー
ラ収納部との間にリニアベアリングを介装し、パワーロ
ーラを左右方向に平行移動可能に支持するパワーローラ
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、図１３
に示すパワーローラ自体をスウィング運動させるパワー
ローラ支持構造にあっては、ピボットシャフトとトラニ
オンとの間の支持ベアリングやパワーローラ外輪の背面
とトラニオンのパワーローラ収納部との間の背面ベアリ
ング等の部品により部品点数が多くなるため、コストが
高いという問題がある。また、左右方向移動の際、上下
方向にも移動するため、また、ピボットシャフトを支え
る軸受部等のガタによっても上下方向に移動するため、
パワーローラがディスク回転中心位置から僅かにオフセ
ットしてしまい、不要な変速（トルクシフト）が発生し
てしまうという問題がある。

【０００９】一方、図１４に示すパワーローラ自体をス
ライド運動させるパワーローラ支持構造にあっては、上
下方向移動によるトルクシフトの問題は解決することが
できるものの、パワーローラ内外輪がトラニオンに対し
てスライドする構造となっているため、パワーローラ外
輪の背面とトラニオンのパワーローラ収納部との間に
は、パワーローラのスライド運動を確保するリニアベア
リングが必要であるし、また、パワーローラの左右方向
スライド量を所定量に規制するためのスライド量規制構
造も必要であり、スウィング機構と同様に部品点数が多
くなり、高コストとなってしまうという問題があった。

【００１０】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、介在部材を加えると
いう部品点数の少ない低コストのパワーローラ支持構造
としながら、必要スライド量に規定されたパワーローラ
スライド運動を確保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。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、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、前記入出力ディスク
間に動力伝達可能に挟圧されたパワーローラと、変速機
ケースに傾転可能に取り付けられ、前記パワーローラを
回転可能に支持するトラニオンと、前記入出力ディスク
のうち、一方のディスクの背面に配置されたローディン
グカムと、前記パワーローラのトラニオン支持部に設け
られ、トラニオン傾転軸とパワーローラ回転軸とに対し
直交する左右方向の荷重をパワーローラ内輪が入出力デ
ィスクから受けたとき、トラニオンに対してパワーロー
ラの左右方向移動を許容するスライド機構と、を備えた
トロイダル型無段変速機において、前記スライド機構
を、パワーローラ支持軸とトラニオンとの間に介在さ
せ、上下方向剛性を高く設定し、左右方向剛性を低く設
定すると共に、少なくとも左右方向のうち、ローディン
グカムが配置されていないディスク側にはトラニオンと
の間にクリアランスを有する介在部材としたことを特徴
とする。

【００１２】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のトロイダル型無段変速機において、前記トラニオン
のパワーローラ収納部に、有底穴部と、該有底穴部の上
下位置からそれぞれ径方向に延びる溝部による介在部材
収納空間を形成し、前記介在部材は、内面にパワーロー
ラ支持軸が支持され、外面は前記有底穴部の内壁面とク
リアランスを介して配置される軸支持部と、該軸支持部
の上下位置からそれぞれ径方向に一体に突出形成され、
その端部が前記溝部との嵌合によりトラニオンに支持さ
れる部材支持部により構成された部材であることを特徴
とする。

【００１３】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載のトロイダル型無段変速機において、前記介在部材
は、軸支持部と部材支持部の左右方向幅を狭く、奥行き
方向幅を広くとることにより、上下方向剛性を高く設定
し、左右方向剛性を低く設定した部材であることを特徴
とする。

【００１４】請求項４に記載の発明では、請求項１ない
し請求項３に記載のトロイダル型無段変速機において、
前記介在部材と介在部材収納空間との間には、左右方向
にクリアランスを持たせると共に、上下方向にも微少の
クリアランスを持たせたことを特徴とする。

【００１５】

【発明の作用および効果】請求項１に記載の発明にあっ
ては、トラニオンに対してパワーローラの左右方向移動
を許容するスライド機構として、上下方向剛性を高く設
定し、左右方向剛性を低く設定すると共に、少なくとも
左右方向のうち、ローディングカムが配置されていない
ディスク側にはトラニオンとの間にクリアランスを有す
る介在部材が、パワーローラ支持軸とトラニオンとの間
に介在する機構が採用される。

【００１６】したがって、トラニオン傾転軸とパワーロ
ーラ回転軸とに対し直交する左右方向の荷重をパワーロ
ーラ内輪が入出力ディスクから受けたとき、パワーロー
ラ支持軸とトラニオンとの間に介在させた介在部材がパ
ワーローラ内輪からの左右方向の荷重を受け、この左右
方向の荷重に従って介在部材は剛性の低い左右方向に弾
性変形し、トラニオンに対してパワーローラの左右方向
移動が許容される。なお、介在部材の弾性変形の最大変
形量は、左右方向のクリアランスが無くなるまでの変形
量に規定される。

【００１７】このため、例えば、ローディングカム装置
による入出力ディスクの間隔変化に追従させる場合に
は、入力ディスクのディスク軸方向移動に従って介在部
材が弾性変形することで、パワーローラを左右方向に移
動させることができるし、また、入出力ディスクが変形
した際や、組立時に発生し得るミスアライメントが生じ
た際にも、パワーローラと入出力ディスクとの相対位置
ずれを、介在部材の弾性変形により吸収することができ
る。

【００１８】よって、介在部材を加えるという部品点数
の少ない低コストのパワーローラ支持構造としながら、
必要スライド量に規定されたパワーローラスライド運動
を確保することができる。

【００１９】請求項２に記載の発明にあっては、トラニ
オンのパワーローラ収納部に、有底穴部と、該有底穴部
の上下位置からそれぞれ径方向に延びる溝部による介在
部材収納空間が形成され、介在部材は、内面にパワーロ
ーラ支持軸が支持され、外面は前記有底穴部の内壁面と
クリアランスを介して配置される軸支持部と、該軸支持
部の上下位置からそれぞれ径方向に一体に突出形成さ
れ、その端部が前記溝部との嵌合によりトラニオンに支
持される部材支持部により構成される。

【００２０】すなわち、トラニオンの上下方向長さは、
奥行きや左右方向に対して長くとれるため、介在部材を
その上下端部位置でトラニオンに支持することにより、
介在部材の弾性変形域を多くとることができる。

【００２１】よって、同じ変形量をとるにしても介在部
材に発生する応力を低く抑えることができるし、また、
同じ荷重の作用に対しても左右方向の変形量を増加させ
ることができる。

【００２２】請求項３に記載の発明にあっては、介在部
材は、軸支持部と部材支持部の左右方向幅を狭く、奥行
き方向幅を広くとることにより、上下方向剛性が高く設
定され、左右方向剛性が低く設定される。

【００２３】よって、介在部材の幅設定という容易な手
法により、左右方向と上下方向の剛性を大きく異ならせ
ることができ、この結果、小さい力でのパワーローラの
左右方向移動を確保できるし、さらに、上下方向の変形
量を小さくしてトルクシフトを抑制することができる。

【００２４】請求項４に記載の発明にあっては、介在部
材と介在部材収納空間との間には、左右方向にクリアラ
ンスが持たせられると共に、上下方向にも微少のクリア
ランスが持たせられる。

【００２５】すなわち、介在部材が無負荷状態では左右
方向に移動できない場合、トラニオンアッシーをユニッ
トに組み付けた際の初期誤差が大きいと、それによるパ
ワーローラの左右方向位置ずれを介在部材の弾性変形に
より吸収することになり、無負荷状態でも介在部材に応
力が働き、さらに、トラクション面の押し付け力が入力
ディスク側と出力ディスク側のどちらかで減少してしま
う可能性がある。

【００２６】これに対し、上下方向にも微少のクリアラ
ンスを有するため、介在部材が上下方向に無負荷状態の
時には、介在部材を左右方向に移動させることができ
る。

【００２７】よって、無負荷状態で介在部材を左右方向
に移動させてパワーローラの左右方向の位置ずれを吸収
させても、介在部材に応力が働くことがなく、組み付け
時において、トラクション面の押し付け力を入出力ディ
スクのいずれ側でも減少させることなく、初期誤差によ
るずれを吸収することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明におけるトロイダル
型無段変速機を実現する実施の形態を、請求項１〜請求
項３に対応する第１実施例と、請求項４に対応する第２
実施例とに基づいて説明する。

【００２９】（第１実施例） ［全体構成について］図１は第１実施例のトロイダル型
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１
２ｂ，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。

【００３０】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。

【００３１】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。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。

【００３２】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
れ回転可能に支持するトラニオン１７ａ，１７ｂ（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、これらパワーローラ２０ｃ，２０ｄをそれぞ
れ回転可能に支持するトラニオン２７ａ，２７ｂ（図
２）を備える。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】［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。

【００３９】まず、各パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２
０ｃ，２０ｄは、トラニオン１７ａ，１７ｂ，２７ａ，
２７ｂの一端に支持されていて、パワーローラ回転軸１
５ａ，１５ｂ，２５ａ，２５ｂを中心として回転自在で
ある。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，２
７ｂを軸方向に移動させて各パワーローラ１８ｃ，１８
ｄ，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，７０ｂ，７２ａ，７２ｂが
設けられている。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】［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。

【００４３】前記トラニオン１７ａは、変速機ケース２
２に対しパワーローラ回転軸１５ａと直交するトラニオ
ン傾転軸１９ａの周りに傾転可能に取り付けられてい
て、このトラニオン１７ａの上部位置に形成されたパワ
ーローラ収納部９０に、パワーローラ１８ｃが支持され
ている。

【００４４】前記パワーローラ１８ｃは、図５及び図６
に示すように、入出力ディスク１８ａ，１８ｂに摩擦接
触するパワーローラ内輪９１と、パワーローラ外輪部９
２ａが一体に形成されたパワーローラ支持軸９２と、前
記パワーローラ内輪９１とパワーローラ外輪部９２ａと
の間に介装されたパワーローラ軸受９３と、前記パワー
ローラ内輪９１とパワーローラ支持軸９２との間に介装
されたラジアル軸受９４と、前記パワーローラ内輪９１
の先端部に設けられたストッパプレート９５と、前記パ
ワーローラ支持軸９２の先端部に係止され、ストッパプ
レート９５との接触によりパワーローラ内輪９１の脱落
を防止するスナップリング９６と、を有して構成されて
いる。

【００４５】前記パワーローラ支持軸９４のトラニオン
支持部に設けられ、トラニオン傾転軸１９ａとパワーロ
ーラ回転軸１５ａとに対し直交する左右方向の荷重をパ
ワーローラ内輪９１が入出力ディスク１８ａ，１８ｂか
ら受けたとき、トラニオン１７ａに対してパワーローラ
１８ｃの左右方向移動を許容するスライド機構として介
在部材９７が設けられている。

【００４６】前記介在部材９７は、図３のハッチングに
示す部材であり、パワーローラ支持軸９２とトラニオン
１７ａとの間に介在させ、上下方向剛性を高く設定し、
左右方向剛性を低く設定すると共に、少なくとも左右方
向のうち、ローディングカムが配置されていないディス
ク側にはトラニオン１７ａとの間にクリアランス９８，
９８を有する部材である。

【００４７】前記介在部材９７の具体的構成を説明す
る。まず、トラニオン１７ａのパワーローラ収納部９０
に、有底穴部９９ａと、該有底穴部９９ａの上下位置か
らそれぞれ径方向に延びる溝部９９ｂ，９９ｂによる介
在部材収納空間９９が形成されている。そして、介在部
材９７は、内面にパワーローラ支持軸９２が支持され、
外面は前記有底穴部９９ａの内壁面とほぼ全周にわたっ
てクリアランス９８を介して配置される円環状の軸支持
部９７ａと、該軸支持部９７ａの上下位置からそれぞれ
径方向に一体に突出形成され、その端部が前記溝部９９
ｂ，９９ｂとの嵌合（圧入や接着等）によりトラニオン
１７ａに支持される部材支持部９７ｂ，９７ｂにより構
成される。

【００４８】さらに、前記介在部材９７は、図３に示す
ように、軸支持部９７ａと部材支持部９７ｂ，９７ｂの
左右方向幅を狭く、図５及び図６に示すように、奥行き
方向幅を広くとることにより、上下方向剛性を高く設定
し、左右方向剛性を低く設定した部材とされる。そし
て、パワーローラ外輪部９２ａの背面とパワーローラ収
納部９０との間には、図５及び図６に示すように、パワ
ーローラ１８ｃの左右方向移動を円滑にするためのニー
ドルベアリング１００が介装されている。

【００４９】軸受類の潤滑構造を説明すると、図５及び
図６に示すように、潤滑油は、トラニオン１７ａに形成
されたトラニオン潤滑油路１０１から連結パイプ１０２
を介してパワーローラ潤滑油路１０３に導かれ、パワー
ローラ潤滑油路１０３からパワーローラ軸受９３やラジ
アル軸受９４等に潤滑油が供給される。このとき、連結
パイプ１０２はトラニオン１７ａに圧入固定されるた
め、パワーローラ支持軸９２が左右方向に移動するとき
に、このスライドストロークを吸収するべく、パワーロ
ーラ潤滑油路１０３の連結パイプ挿着部分は、図４に示
すように、長穴部１０３ａとされている。

【００５０】なお、図５及び図６において、１０４はパ
ワーローラ支持軸９２の端面と介在部材収納空間９９の
底面との間に設定したクリアランスである。

【００５１】次に、作用を説明する。

【００５２】［変速比制御作用］トロイダル型ＣＶＴ
は、トラニオン１７ａ，１７ｂ，２７ａ，２７ｂを傾転
軸１９ａの方向に変位し、パワーローラ１８ｃ，１８
ｄ，２０ｃ，２０ｄを傾転させることによって変速比を
変える。

【００５３】つまり、ＣＶＴコントローラ９０からの目
標変速比が得られる駆動指令によりステップモータ８８
を回転させるとによって変速スリーブ７８ｅが変位する
と、サーボピストン７０ａ，７０ｂ，７２ａ，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、トラニオン１７
ａ，１７ｂ，２７ａ，２７ｂが傾転軸１９ａの方向に変
位する。

【００５４】これにより、パワーローラ１８ｃ，１８
ｄ，２０ｃ，２０ｄの回転中心がディスク回転中心位置
に対してオフセットする。このオフセットによりパワー
ローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄと入出力ディス
ク１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂとの接触部で発生す
るサイドスリップ力によりパワーローラ１８ｃ，１８
ｄ，２０ｃ，２０ｄが傾転する。

【００５５】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により変位している変
速スリーブ７８ｅとの釣り合い位置で静止し、所定の傾
転角となった時点でトラニオントラニオン１７ａ，１７
ｂ，２７ａ，２７ｂに与えた変位が元のディスク回転中
心位置に戻され、パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０
ｃ，２０ｄの傾転動作を停止することでなされる。変速
比は、パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄの
傾転角により決まる。

【００５６】［パワーローラのスライド作用］パワーロ
ーラ１８ｃを代表例として、パワーローラ１８ｃのスラ
イド作用について説明する。なお、他のパワーローラ１
８ｄ，２０ｃ，２０ｄも同様の作用を示す。

【００５７】左右方向の荷重をパワーローラ内輪９１が
入出力ディスク１８ａ，１８ｂから受けたとき、パワー
ローラ支持軸９２とトラニオン１７ａとの間に介在させ
た介在部材９７が、パワーローラ内輪９１からパワーロ
ーラ支持軸９２を介して伝達される左右方向の荷重を受
けることになる。この介在部材９７は、上下方向剛性が
高く設定され、左右方向剛性が低く設定されると共に、
左右方向にはトラニオン１７ａとの間にクリアランス９
８を有するため、図７に示すように、パワーローラ支持
軸９２から受ける左右方向の荷重に従って、部材支持部
９７ｂ，９７ｂの上下端部位置を固定点とし、軸支持部
９７ａが左右方向のみに変位するように弾性変形し、軸
支持部９７ａに設けられているパワーローラ支持軸９２
が介在部材９７と共に左右方向移動し、トラニオン１７
ａに対してパワーローラ１８ｃの左右方向移動が許容さ
れる。

【００５８】ここで、介在部材９７の弾性変形の最大変
形量は、左右方向のクリアランス９８が無くなるまでの
変形量に規定される。

【００５９】このため、例えば、ローディングカム装置
３４による入出力ディスク１８ａ，１８ｂの間隔変化に
追従させる場合には、入力ディスク１８ａのディスク軸
方向移動に従って介在部材９７が弾性変形することで、
パワーローラ１８ｃを左右方向に移動させることができ
るし、また、入出力ディスク１８ａ，１８ｂが変形した
際や、組立時に発生し得るミスアライメントが生じた際
にも、パワーローラ１８ｃと入出力ディスク１８ａ，１
８ｂとの相対位置ずれを、介在部材９７の弾性変形によ
り吸収することができる。

【００６０】次に、効果を説明する。

【００６１】(1) トラニオン傾転軸１９ａとパワーロー
ラ回転軸１５ａとに対し直交する左右方向の荷重をパワ
ーローラ内輪９１が入出力ディスク１８ａ，１８ｂから
受けたとき、トラニオン１７ａに対してパワーローラ１
８ｃの左右方向移動を許容するスライド機構として、上
下方向剛性を高く設定し、左右方向剛性を低く設定する
と共に、少なくとも左右方向のうち、ローディングカム
装置３４が配置されていないディスク側にはトラニオン
１７ａとの間にクリアランス９８，９８を有する介在部
材９７を、パワーローラ支持軸９２とトラニオン１７ａ
との間に介在させたため、介在部材９７を加えるという
部品点数の少ない低コストのパワーローラ支持構造とし
ながら、必要スライド量に規定されたパワーローラスラ
イド運動を確保することができる。

【００６２】(2) 介在部材９７の部材支持部９７ｂ，９
７ｂの端部を、介在部材収納空間９９の溝部９９ｂ，９
９ｂと嵌合する、つまり、介在部材９７を上下方向の端
部位置でトラニオン１７ａに対し支持するようにしたた
め、同じ変形量をとるにしても介在部材９７に発生する
応力を低く抑えることができるし、また、同じ荷重の作
用に対しても左右方向の変形量を増加させることができ
る。すなわち、トラニオン１７ａの上下方向長さは、奥
行きや左右方向に対して長くとれるため、介在部材９７
をその上下端部位置でトラニオン１７ａに支持すること
により、介在部材９７の弾性変形域を多くとることがで
きる。

【００６３】(3) 介在部材９７は、軸支持部９７ａと部
材支持部９７ｂ，９７ｂの左右方向幅を狭く、奥行き方
向幅を広くとることにより、上下方向剛性を高く設定
し、左右方向剛性を低く設定したため、介在部材９７の
幅設定という容易な手法により、左右方向と上下方向の
剛性を大きく異ならせることができる。この結果、小さ
い力でのパワーローラ１８ｃの左右方向移動を確保でき
るし、さらに、介在部材９７の上下方向の変形量を小さ
くしてトルクシフトを抑制することができる。

【００６４】（第２実施例）この第２実施例は、介在部
材９７と介在部材収納空間９９との間に、第１実施例と
同様に、左右方向にクリアランス９８を持たせると共
に、上下方向にも微少のクリアランスを持たせた例であ
る。

【００６５】具体的には、図８に示すように、トラニオ
ン１７ａのパワーローラ収納部９０に、有底穴部９９ａ
と、該有底穴部９９ａの上下位置からそれぞれ径方向に
延びる上下方向溝部９９ｃ，９９ｃと、該上下方向溝部
９９ｃ，９９ｃの端部から左右方向に延びる左右方向溝
部９９ｄ，９９ｄによる介在部材収納空間９９が形成さ
れている。そして、介在部材９７は、内面にパワーロー
ラ支持軸９２が支持され、外面は前記有底穴部９９ａの
内壁面とほぼ全周にわたってクリアランス９８を介して
配置される円環状の軸支持部９７ａと、該軸支持部９７
ａの上下位置からそれぞれ径方向に一体に突出形成され
た上下支持部９７ｃ，９７ｃと、該上下支持部９７ｃ，
９７ｃの端部から左右方向に一体形成された部材支持部
９７ｄ，９７ｄにより構成され、前記左右方向溝部９９
ｄ，９９ｄの上下内壁と、前記部材支持部９７ｄ，９７
ｄの上下端面との間に、微少のクリアランス１０８，１
０８を持たせている。

【００６６】尚、他の構成は第１実施例と同様であるの
で、対応する部分に同一符号を付して説明を省略する。
また、変速比制御作用についても第１実施例と同様であ
り、説明を省略する。

【００６７】［パワーローラのスライド作用］パワーロ
ーラ１８ｃを代表例として、パワーローラ１８ｃのスラ
イド作用について説明する。なお、他のパワーローラ１
８ｄ，２０ｃ，２０ｄも同様の作用を示す。

【００６８】第１実施例のように、介在部材９７とトラ
ニオン１７ａとは圧入または接着等により部品間のガタ
がなく、無負荷状態では介在部材９７が左右方向に移動
できない場合、パワーローラ１８ｃとトラニオン１７ａ
をユニットに組み付けた際の初期誤差が大きいと、それ
によるパワーローラ１８ｃの左右方向位置ずれを介在部
材９７の弾性変形により吸収することになり、無負荷状
態でも介在部材９７に応力が働き、さらに、トラクショ
ン面の押し付け力が入力ディスク１８ａ側と出力ディス
ク１８ｂ側のどちらかで減少してしまう可能性がある。

【００６９】例えば、図９に示すように、入力ディスク
１８ａから押し付け力Ｆａが作用する場合、組み付け時
に位置ずれが無い場合には、上側部分のに示すよう
に、トラクション面の押し付け力Ｆcin，Ｆcoutが、Ｆc
in＝Ｆcoutとなる。しかし、組み付け時に位置ずれがあ
る場合には、下側部分のに示すように、トラクション
面の押し付け力Ｆcin，Ｆ’coutが、Ｆcin＞Ｆ’cout
（Ｆｅ＞０の時）、または、Ｆcin＜Ｆ’cout（Ｆｅ＜
０の時）となる。

【００７０】これに対し、第２実施例では、介在部材９
７と介在部材収納空間９９との間に、左右方向にクリア
ランス９８，９８を持たせると共に、上下方向にも微少
のクリアランス１０８，１０８を持たせた構造にするこ
とにより、介在部材９７が上下方向に無負荷状態の時で
あっても、図１０（イ）に示すように、介在部材９７を
左右方向に移動させることができる。

【００７１】この状態から負荷がかかると、トラクショ
ン力により上下方向に力が働くので、介在部材９７は、
図１０（ロ）のＡ’またはＢ’の点で、トラニオン１７
ａと接触する。そして、パワーローラ１８ｃに働く左右
方向の力が、Ａ’またはＢ’の摩擦力（上下方向力×
Ａ’またはＢ’における摩擦係数）より小さい場合は、
図１０（ロ）に示すように、介在部材９７が弾性変形す
ることにより、パワーローラ１８ｃを左右方向に移動さ
せることができる。

【００７２】次に、効果を説明する。

【００７３】第２実施例のトロイダル型無段変速機にあ
っては、第１実施例の効果に加え、下記の効果が得られ
る。

【００７４】(4) 介在部材９７と介在部材収納空間９９
との間に、左右方向にクリアランス９８，９８を持たせ
ると共に、上下方向にも微少のクリアランス１０８，１
０８を持たせたため、無負荷状態で介在部材９７を左右
方向に移動させてパワーローラ１８ｃの左右方向の位置
ずれを吸収させても、介在部材９７に応力が働くことが
なく、組み付け時において、トラクション面の押し付け
力Ｆcin，Ｆcoutを入出力ディスク１８ａ，１８ｂのい
ずれ側でも減少させることなく、初期誤差によるずれを
吸収することができる。

【００７５】（他の実施例）以上、本発明のトロイダル
型無段変速機を第１実施例及び第２実施例に基づき説明
してきたが、具体的な構成については、これらの実施例
に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に
係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等
は許容される。

【００７６】例えば、第１実施例では、パワーローラ支
持軸９２とパワーローラ外輪（パワーローラ外輪部９２
ａ）とが一体に形成された例を示したが、パワーローラ
支持軸とパワーローラ外輪とを別体に形成し、パワーロ
ーラ支持軸の外径よりもパワーローラ外輪のパワーロー
ラ支持軸貫通穴の径を大きくとることにより、左右方向
の移動を許容するクリアランスを確保しても良く、その
場合、パワーローラ支持軸が左右方向荷重により変位し
てもパワーローラ外輪が動かずに済むので、ニードルベ
アリングや低摩擦材が必要なくなり、この場合には、部
品点数が減り、コストが低くなる。

【００７７】また、第１，２実施例では、介在部材９７
とパワーローラ支持軸９２とを別体とする例を示した
が、図１１に示すように、介在部材９７とパワーローラ
支持軸９２とを一体に形成しても良く、この場合も部品
点数が減り、コスト的に有利となる。

【００７８】さらに、第１，２実施例では、介在部材９
７がトラニオン１７ａとは別体に形成された例を示した
が、図１２に示すように、トラニオン１７ａにクリアラ
ンスとなるスリット１０９，１０９とパワーローラ支持
軸を装着する穴１１０を開口することで、介在部材９
７’をトラニオン１７ａに一体に形成するようにしても
良く、この場合も部品点数が減り、コスト的に有利とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例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】第１実施例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】第１実施例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トラニオン正面図である。

【図４】第１実施例のパワーローラ支持構造における潤
滑油の連結パイプとパワーローラ支持軸を示す図であ
る。

【図５】第１実施例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縦断面図である。

【図６】第１実施例のパワーローラ支持構造における図
５のＸ−Ｘ線断面図である。

【図７】第１実施例のトロイダル型無段変速機における
パワーローラのスライド作用説明図である。

【図８】第２実施例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トラニオン正面図である。

【図９】第２実施例のトロイダル型無段変速機における
パワーローラのスライド作用説明図である。

【図１０】介在部材の支持点が固定点であるパワーロー
ラ支持構造において組み付け時に位置ずれがあった場合
のパワーローラのスライド作用説明図である。

【図１１】介在部材とパワーローラ支持軸とが一体に形
成された例を示す斜視図である。

【図１２】介在部材がトラニオンに一体形成された例
と、パワーローラ支持軸とパワーローラ外輪とが一体に
形成された例を示す斜視図である。

【図１３】従来のトロイダル型無段変速機におけるスウ
ィング機構によるパワーローラ支持構造を示す断面図で
ある。

【図１４】従来のトロイダル型無段変速機におけるスラ
イド機構によ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 パワーローラ １９ａ トラニオン傾転軸 ９０ パワーローラ収納部 ９１ パワーローラ内輪 ９２ パワーローラ支持軸 ９２ａ パワーローラ外輪部 ９３ パワーローラ軸受 ９４ ラジアル軸受 ９５ ストッパプレート ９６ スナップリング ９７ 介在部材 ９７ａ 軸支持部 ９７ｂ 部材支持部 ９８ クリアランス ９９ 介在部材収納空間 ９９ａ 有底穴部 ９９ｂ 溝部 １００ ニードルベアリング

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、 前記入出力ディスク間に動力伝達可能に挟圧されたパワ
   ーローラと、 変速機ケースに傾転可能に取り付けられ、前記パワーロ
   ーラを回転可能に支持するトラニオンと、 前記入出力ディスクのうち、一方のディスクの背面に配
   置されたローディングカムと、 前記パワーローラのトラニオン支持部に設けられ、トラ
   ニオン傾転軸とパワーローラ回転軸とに対し直交する左
   右方向の荷重をパワーローラ内輪が入出力ディスクから
   受けたとき、トラニオンに対してパワーローラの左右方
   向移動を許容するスライド機構と、 を備えたトロイダル型無段変速機において、 前記スライド機構を、パワーローラ支持軸とトラニオン
   との間に介在させ、上下方向剛性を高く設定し、左右方
   向剛性を低く設定すると共に、少なくとも左右方向のう
   ち、ローディングカムが配置されていないディスク側に
   はトラニオンとの間にクリアランスを有する介在部材と
   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に記載のトロイダル型無段変速
   機において、 前記トラニオンのパワーローラ収納部に、有底穴部と、
   該有底穴部の上下位置からそれぞれ径方向に延びる溝部
   による介在部材収納空間を形成し、 前記介在部材は、内面にパワーローラ支持軸が支持さ
   れ、外面は前記有底穴部の内壁面とクリアランスを介し
   て配置される軸支持部と、該軸支持部の上下位置からそ
   れぞれ径方向に一体に突出形成され、その端部が前記溝
   部との嵌合によりトラニオンに支持される部材支持部に
   より構成された部材である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２に記載のトロイダル型無段変速
   機において、 前記介在部材は、軸支持部と部材支持部の左右方向幅を
   狭く、奥行き方向幅を広くとることにより、上下方向剛
   性を高く設定し、左右方向剛性を低く設定した部材であ
   る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ないし請求項３に記載のトロイ
   ダル型無段変速機において、 前記介在部材と介在部材収納空間との間には、左右方向
   にクリアランスを持たせると共に、上下方向にも微少の
   クリアランスを持たせたことを特徴とするトロイダル型
   無段変速機。