JP2003202062A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラニオンの弾性変形を防止する連結部材の
働きを損なうことなく、トラニオンからの連結部材の脱
落を防止できるとともに、加工や組立が容易なトロイダ
ル型無段変速機を提供する。 【解決手段】 本発明に係るトロイダル型無段変速機
は、一対の折れ曲がり壁部８，８同士を連結する連結部
材３３を備え、この連結部材３３は、ポケット部Ｐ内に
位置しており、その少なくとも一端部が締結部材４０に
より折れ曲がり壁部８に結合されていることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や各種産業
機械の変速機として利用可能なトロイダル型無段変速機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用変速機として、図１２および図
１３に略示するようなトロイダル型無段変速機を使用す
ることが一部で実施されている。このトロイダル型無段
変速機は、例えば実開昭６２-７１４６５号公報に開示
されているように、入力軸１と同心に第１のディスクで
ある入力側ディスク２を支持し、入力軸1と同心に配置
された出力軸３の端部に、第２のディスクである出力側
ディスク４を固定している。トロイダル型無段変速機を
納めたケーシングの内側には、入力軸１並びに出力軸３
に対し捻れの位置にある枢軸５，５を中心として揺動す
るトラニオン６，６が設けられている。

【０００３】すなわち、各トラニオン６，６は、図１４
および後述する図１６に示すように、トラニオン６の支
持板部７の長手方向(図１４および図１６の左右方向)の
両端部に、この支持板部７の内側面側(図１４の上側)に
折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部８，
８を有している。そして、この折れ曲がり壁部８，８に
よって、トラニオン６には、後述するパワーローラ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８，８の外側面(支持板部７と反
対側の面)には、各枢軸５，５が互いに同心的に設けら
れている。

【０００４】支持板部７の中央部には円孔１０が形成さ
れ、この円孔１０には変位軸９の基端部が支持されてい
る。そして、各枢軸５，５を中心として各トラニオン
６，６を揺動させることにより、これら各トラニオン
６，６の中央部に支持された変位軸９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６，６の
内側面から突出する変位軸９の先端部の周囲には、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、入力側および出力側の両ディスク
２，４の間に挟持されている。なお、各変位軸９，９の
基端部と先端部は、互いに偏心している。

【０００５】入力側および出力側の両ディスク２，４の
互いに対向する内側面２ａ，４ａの断面はそれぞれ、枢
軸５を中心とする円弧或いはこのような円弧に近い曲線
を回転させて得られる凹面を成している。そして、球状
の凸面に形成された各パワーローラ１１，１１の周面１
１ａ，１１ａが各内側面２ａ，４ａに当接されている。

【０００６】入力軸１と入力側ディスク２との間には、
ローディングカム式の押圧装置１２が設けられている。
この押圧装置１２は、入力側ディスク２を出力側ディス
ク４に向けて弾性的に押圧している。また、押圧装置１
２は、入力軸１と共に回転するカム板１３と、保持器１
４により保持された複数個(例えば４個)のローラ１５，
１５とから構成されている。また、カム板１３の片側面
(図１２および図１３の左側面)には、周方向に亙って凹
凸面であるカム面１６が形成され、入力側ディスク２の
外側面(図１２および図１３の右側面)にも同様のカム面
１７が形成されている。そして、複数個のローラ１５，
１５は、入力軸1に対して放射方向に延びる軸を中心に
回転できるように、支持されている。

【０００７】このような構成のトロイダル型無段変速機
においては、入力軸１を回転させると、その回転に伴っ
てカム板１３が回転し、カム面１６によって複数個のロ
ーラ１５，１５が、入力側ディスク２の外側面に設けら
れたカム面１７に押圧される。この結果、入力側ディス
ク２が複数のパワーローラ１１，１１に押圧されると同
時に、1対のカム面１６，１７と複数個のローラ１５，
１５の転動面との押し付け合いに基づいて、入力側ディ
スク２が回転する。そして、この入力側ディスク２の回
転が、各パワーローラ１１，１１を介して、出力側ディ
スク４に伝達され、この出力側ディスク４に固定された
出力軸３が回転する。

【０００８】入力軸１と出力軸３との回転速度を変える
場合であって、入力軸１と出力軸３との間で減速を行な
う場合には、枢軸５，５を中心として各トラニオン６，
６を揺動させ、各パワーローラ１１，１１の周面１１
ａ，１１ａが、図１２に示すように、入力側ディスク２
の内側面２ａの中心寄り部分と出力側ディスク４の内側
面４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接するように、各
変位軸９，９を傾斜させる。

【０００９】反対に、増速を行なう場合には、各トラニ
オン６，６を揺動させ、各パワーローラ１１，１１の周
面１１ａ，１１ａが、図１３に示すように、入力側ディ
スク２の内側面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４
の内側面４ａの中心寄り部分とにそれぞれ当接するよう
に、各変位軸９，９を傾斜させる。各変位軸９，９の傾
斜角度を図１２と図１３との中間にすれば、入力軸1と
出力軸３との間で、中間の変速比が得られる。

【００１０】更に、図１５および図１６は、実願昭６３
−６９２９３号(実開平１−１７３５５２号)のマイクロ
フィルムに記載されたより具体化されたトロイダル型無
段変速機を示している。入力側ディスク２および出力側
ディスク４はそれぞれ、円管状の入力軸１８の周囲に、
ニードル軸受１９，１９を介して、回転自在および軸方
向に変位自在に支持されている。また、ローディングカ
ム式の押圧装置１２を構成するためのカム板１３は、入
力軸１８の端部(図１５の左端部)の外周面にスプライン
係合され、鍔部２０によって入力側ディスク２から離れ
る方向への移動が阻止されている。また、出力側ディス
ク４には出力歯車２１がキー２２，２２により結合され
ており、これら出力側ディスク４と出力歯車２１とが同
期して回転するようになっている。

【００１１】前述の図１４に示すような構成を成す一対
のトラニオン６，６の両端部にはそれぞれ枢軸５，５が
設けられており、これらの枢軸５，５は一対の支持板２
３，２３に対して揺動自在および軸方向(図１５の表裏
方向、図１６の左右方向)に変位自在に支持されてい
る。すなわち、各枢軸５，５は、支持板２３，２３に形
成された支持孔２３ａの内側にラジアルニードル軸受３
２によって支持されている。そして、各トラニオン６，
６を構成する支持板部７の中央部に形成された円孔１０
には、基端部９ａと先端部９ｂとが互いに平行で且つ偏
心した変位軸９の基端部９ａが、回転自在に支持されて
いる。また、各支持板部７の内側面から突出する各変位
軸９の先端部９ｂの周囲には、パワーローラ１１が回転
自在に支持されている。

【００１２】なお、一対のトラニオン６，６毎に設けら
れた一対の変位軸９，９は、入力軸１８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９，９の先端部９ｂが基端部９ａに対して偏
心している方向は、入力側および出力側の両ディスク
２，４の回転方向に対して同方向(図１６で左右逆方向)
となっている。また、偏心方向は、入力軸１８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１８の長手方向に
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
１８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。

【００１３】また、各パワーローラ１１，１１の外側面
と各トラニオン６，６を構成する支持板部７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１
１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２６，２６と、こ
れら各玉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。

【００１４】また、スラストニードル軸受２５は、各ト
ラニオン６，６を構成する支持板部７の内側面と外輪２
８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、各パワーローラ１１から各外輪
２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これら各パワ
ーローラ１１および外輪２８が各変位軸９の基端部９ａ
を中心として揺動変位することを許容する。

【００１５】更に、各トラニオン６，６の一端部(図１
６の左端部)にはそれぞれ駆動ロッド２９が結合されて
おり、各駆動ロッド２９の中間部外周面に駆動ピストン
３０が固設されている。そして、これら各駆動ピストン
３０はそれぞれ、駆動シリンダ３１内に油密に嵌装され
ている。

【００１６】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１８の回転は、押圧装置１２を介し
て、入力側ディスク２に伝えられる。そして、この入力
側ディスク２の回転が、一対のパワーローラ１１，１１
を介して出力側ディスク４に伝えられ、更にこの出力側
ディスク４の回転が、出力歯車２１より取り出される。

【００１７】入力軸１８と出力歯車２１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３０，３０
を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３
０，３０の変位に伴って、一対のトラニオン６，６が互
いに逆方向に変位する。例えば、図１６の下側のパワー
ローラ１１が同図の右側に、同図の上側のパワーローラ
１１が同図の左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と入
力側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ，４
ａ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６，６が、支持板２３，２３に枢支された枢軸５，５
を中心として、互いに逆方向に揺動する。

【００１８】その結果、前述の図１２および図１３に示
したように、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，
１１ａと各内側面２ａ，４ａとの当接位置が変化し、入
力軸１８と出力歯車２１との間の回転速度比が変化す
る。また、これら入力軸１８と出力歯車２１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及びこれら各パワー
ローラ１１に付属の外輪２８が、各変位軸９の基端部９
ａを中心として僅かに回動する。これら各外輪２８の外
側面と各トラニオン６を構成する支持板部７の内側面と
の間には、各スラストニードル軸受２５が存在するた
め、前記回動は円滑に行なれる。したがって、前述のよ
うに各変位軸９，９の傾斜角度を変化させるための力が
小さくて済む。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】前述のようなトロイダ
ル型無段変速機の運転時において、各トラニオン６，６
の内側面側（ポケット部Ｐ側）に回転自在に支持された
パワーローラ１１には、入力側および出力側の両ディス
ク２，４の内側面２ａ，４ａからスラスト荷重が加わ
る。そして、このスラスト荷重は、スラスト玉軸受２４
及びスラストニードル軸受２５を介して、各トラニオン
６を構成する支持板部７の内側面に伝達される。したが
って、トロイダル型無段変速機の運転時に各トラニオン
６，６は、図１４に誇張して示すように、パワーローラ
１１が位置する内側面側が凹面となる方向に、僅かとは
言え弾性変形する。

【００２０】そして、この弾性変形量が大きくなると、
スラスト玉軸受２４を構成する転動体である玉２６，２
６及びスラストニードル軸受２５を構成するニードルに
加わるスラスト荷重が不均一になる。すなわち、各トラ
ニオン６の弾性変形の結果、これら各トラニオン６を構
成する支持板部７の内側面と各パワーローラ１１の外側
面との距離が不均一になる。そして、これら両面同士の
距離が大きくなった部分に存在する転動体に加わるスラ
スト荷重が小さくなる代わりに、この距離が小さくなっ
た部分に存在する転動体に加わるスラスト荷重が大きく
なる。この結果、一部の転動体に過大なスラスト荷重が
加わり、この一部の転動体と当該転動体の転動面が当接
している軌道面との当接圧が過大となって、これら転動
面及び軌道面の疲れ寿命が著しく短くなる。

【００２１】また、トラニオン６の両端部に設けられた
傾転軸受の転動面である各枢軸５，５と、パワーローラ
１１を支持するための支持板部７との結合部位Ａ（図１
７参照）には応力が集中し易く、過大なトルクが入力さ
れて前述のようにトラニオン６が弾性変形した場合に
は、前記結合部位Ａに亀裂等の損傷が発生し易くなる。
そのため、従来は、トラニオン６の肉厚を大きくして、
このような損傷の発生を防止しているが、大型化して重
量が増加するとともに、コストも増大するため、好まし
くない。また、枢軸５と支持板部７とを必要以上に大き
な半径で結合する必要があり、加工上においても問題が
生じていた。

【００２２】また、トラニオン６が図１４に示すように
弾性変形すると、変位軸９がトラニオン６に対し傾斜す
る。その場合、変位軸９の基端部９ａとトラニオン６と
の係合部Ｂ（図１７参照）に応力が集中して、この部分
に亀裂等の損傷が発生し易くなる。また、変位軸９がト
ラニオン６に対し傾斜すると、変位軸９の先端部９ｂに
支持されたパワーローラ１１の位置がずれるため、パワ
ーローラ１１の周面１１ａと各ディスク２，４の内側面
２ａ，４ａとの接触点が所定位置からずれ、変速動作が
不安定になる。

【００２３】そのため、図１８に示すように、パワーロ
ーラ１１が位置するトラニオン６の内側面側に、一対の
折れ曲がり壁部８，８の先端部同士を連結する連結部材
３３を設け、この連結部材３３によって、トラニオン６
の内側面側が凹面となる方向に弾性変形することを規制
する技術も提案されている（特願２０００−１２２６４
８号参照）。また、トラニオン６の弾性変形を効果的に
防止するため、図１９に示すように、一対の折れ曲がり
壁部８，８同士を連結部材３３によって連結するだけで
なく、ポケットＰを押し潰す力をその方向で効果的に受
けて支持することができる受圧部３３ｂを連結部材３３
に設ける技術も提案されている（特願２００１−２５５
８２４号参照）。

【００２４】これらいずれの技術においても、トラニオ
ン６と連結部材３３とを完全に密着または一体成形すれ
ば、連結部材３３の働きを十分に生かすことができる。
しかし、加工性を考えると、別体にする方が望ましい。
しかし、その場合には、トラニオンからの連結部材の脱
落を防止することが必要になってくるとともに、加工精
度、嵌め合い、組立性などを考慮する必要があり、ま
た、連結部材の働きが損なわれないようにする必要があ
る。

【００２５】本発明は、前記事情に着目してなされたも
のであり、トラニオンの弾性変形を防止する連結部材の
働きを損なうことなく、トラニオンからの連結部材の脱
落を防止できるとともに、加工や組立が容易なトロイダ
ル型無段変速機を提供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１に記載された発明は、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
れた第１および第２のディスクと、これら第１および第
２のディスクの中心軸に対して捻れの位置にある枢軸を
中心に揺動するトラニオンと、このトラニオンを構成す
る支持板部の中央部に支持された変位軸と、この変位軸
の周囲に回転自在に支持された状態で前記第１および第
２の両ディスクの間に挟持されたパワーローラと、この
パワーローラの外側面に添設して設けられ、このパワー
ローラに加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、この
パワーローラの回転を許容する軸受とを備え、前記支持
板部の長手方向の両端部には、前記パワーローラを収容
するポケット部を形成するように前記支持板部の内側面
側に折れ曲がる一対の折れ曲がり壁部が形成され、これ
らの各折れ曲がり壁部の外側面に前記各枢軸が互いに同
心的に設けられて成るトロイダル型無段変速機におい
て、前記一対の折れ曲がり壁部同士を連結する連結部材
を備え、この連結部材の少なくとも一端部が締結部材に
より前記折れ曲がり壁部に結合されていることを特徴と
する。

【００２７】この請求項１に記載された発明において
は、トラニオンと連結部材とが別体であるため、加工性
が良好であるとともに、連結部材とトラニオンとが締結
部材を介して結合されているため、トラニオンからの連
結部材の脱落を防止することができる。また、トラニオ
ンの長手方向の両端部に設けた一対の折れ曲がり壁部同
士が連結部材によって連結されているため、トラニオン
の曲げ剛性が向上する。そのため、トロイダル型無段変
速機の運転に伴って、このトラニオンを構成する支持板
部の内側面にスラスト荷重が加わった場合でも、トラニ
オンが弾性変形しにくい。

【００２８】また、請求項２に記載された発明は、請求
項１に記載の発明において、前記締結部材は、その一端
部のみが前記連結部材または前記折れ曲がり壁部に固定
されており、締結部材の軸方向に沿う前記連結部材と前
記折れ曲がり壁部との相対的な移動を許容することを特
徴とする。

【００２９】この請求項２に記載された発明において
は、締結部材をトラニオン側と連結部材側の両方に固定
するのではなく、締結部材の一端部のみを連結部材また
はトラニオンに固定して、トラニオンと連結部材との相
対移動を許容しているため、トラニオンからの力は、締
結部材やその周辺に無理な負荷をかけることなく、連結
部材にスムーズに伝達される。したがって、連結部材の
本来の働きを十分に引き出すことができる。また、完全
な密着接合ではないため、加工、嵌め合い、組立等が容
易である。

【００３０】また、請求項３に記載された発明は、請求
項２に記載の発明において、前記連結部材は、その両端
部が前記締結部材により前記各折れ曲がり壁部に結合さ
れていることを特徴とする。

【００３１】この請求項３に記載された発明において
は、請求項２と同様の作用効果が得られるとともに、そ
の作用効果を促進することができる。

【００３２】また、請求項４に記載された発明は、請求
項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記連結
部材は、前記ポケット部内に位置していることを特徴と
する。

【００３３】この請求項４に記載された発明において
は、ポケット部を形成する折れ曲がり壁部の間に連結部
材が介在するので、各折れ曲がり壁部が互いに近づく方
向に弾性変形し難くなるため、トラニオンの曲げ剛性が
さらに向上する。

【００３４】また、請求項５に記載された発明は、請求
項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記トラ
ニオンの近傍には、このトラニオンが前記枢軸を中心と
して許容限度を越えて揺動することを防止するストッパ
が設けられており、前記連結部材に、このストッパに当
接する当接部が設けられていることを特徴とする。

【００３５】この請求項５に記載された発明において
は、トラニオンの傾転を支持する軸受に対するトラニオ
ンの転送表面部は、例えば、ずぶ焼き、高周波焼入れ、
浸炭焼入れなどの焼入れ処理を施すことにより、その表
面硬度を高くし、軸受の当接による磨耗を防止してい
る。ここで、本発明に係る連結部材を設けていないトラ
ニオンの場合には、トラニオンの傾転は、トラニオンの
転送表面部に近接する部位がストッパに当接することに
より阻止される。このため、このストッパに対するトラ
ニオンの当接部にも、磨耗防止の為に焼入れ処理を施す
が、これら転送表面部と当接部とは近接しているので、
焼入れ処理が２回にわたり行われる部位が生じる。この
結果、焼入れ処理が２回にわたって行われた部位の焼き
割れや硬度低下をもたらしてしまうので、トラニオンの
耐久性が低下してしまう。これに対し、本発明では、連
結部材の当接部がストッパに当接するので、磨耗防止の
ための焼入れ処理は、トラニオンの転送表面部およびト
ラニオンとは別体の連結部材の当接部に対して、別々に
行われる。したがって、焼入れ処理がトラニオンに対し
て２回にわたり行われないので、トラニオンの耐久性が
低下しない。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施形態について説明する。なお、本発明の特徴
は、スラスト荷重によるトラニオン６の弾性変形を防止
する連結部材３３とトラニオン６との接合構造にあり、
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
１２乃至図１９と同一の符号を付してその詳細な説明を
簡略化することにする。

【００３７】図１は本発明の第１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
機を構成するトラニオン６は、前述した従来構造の場合
と同様に、支持板部７の長手方向(図1の左右方向)の両
端部に、支持板部７の内側面側(図１の上側)に折れ曲が
る状態で形成された一対の折れ曲がり壁部８，８を有し
ている。そして、各折れ曲がり壁部８，８の外側面に
は、枢軸５，５が互いに同心的に設けられている。

【００３８】このトラニオン６は、調質熱処理によりＨ
_ＲＣ４５以下の硬さになっている。また、トラニオン６
において、このトラニオン６の傾転を支持するラジアル
ニードル軸受３２の転送表面部５ａは、ラジアルニード
ル軸受３２の当接による磨耗を防止するために、例え
ば、ずぶ焼き、高周波焼入れ、浸炭焼入れなどの焼入れ
処理を施すことにより、その表面硬度がＨ_ＲＣ５０以上
になるようにしている。なお、変位軸９の基端部９ａを
支持する支持板部７の中央部の円孔１０は、貫通してお
らず、一端側（パワーローラ１１が収容されるポケット
部Ｐと反対の側）が閉塞された袋状に形成されている。

【００３９】また、本実施形態のトラニオン６において
は、パワーローラ１１が位置するトラニオン６の内側面
側（ポケット部Ｐ側）に、トラニオン６の内側面側が凹
面となる方向に弾性変形することを規制する連結部材３
３が設けられている。この連結部材３３は、一対の折れ
曲がり壁部８，８の先端部８ａ，８ａ間に架設されるよ
うに延びている。具体的には、連結部材３３は、ポケッ
ト部Ｐ内に位置しており、スラスト方向と略直交する方
向でポケット部Ｐの内面に当接して、ポケット部Ｐを押
し潰すように作用する押圧力を受ける。なお、連結部材
３３は、例えば、鋼等の十分な剛性を有する材料に、鍛
造加工の如き、大きな剛性を得られる加工を施すことに
より直線状に成形される。

【００４０】このような連結部材３３は、このトラニオ
ン６に、変位軸９、パワーローラ１１、スラスト玉軸受
２４、スラストニードル軸受２５を組み付けた後、ピン
等の締結部材４０によってトラニオン６に対し結合固定
される。

【００４１】この連結部材３３を締結部材４０を介して
トラニオン６に結合固定した状態で、パワーローラ１１
は、連結部材３３とトラニオン６の支持板部７との間に
配置された状態となる。ただし、パワーローラ１１のう
ちで、入力側および出力側の両ディスク２，４の内側面
２ａ，４ａ(図１２，１３，１５参照)と当接する部分
は、図２に示すように、連結部材３３の側縁（ポケット
部Ｐの側口）から露出している。パワーローラ１１の周
面１１ａの一部で、このように連結部材３３の側縁から
露出した部分が、各内側面２ａ，４ａに当接自在とする
ため、トラニオン６の揺動に拘らず、各ディスク２，４
と干渉しないように、連結部材３３の形状および大きさ
を設定する。

【００４２】このような構成によれば、トラニオン６と
連結部材３３とが別体であるため、加工性が良好である
とともに、連結部材３３とトラニオン６とが締結部材４
０を介して結合されているため、トラニオン６からの連
結部材３３の脱落を防止することができる。

【００４３】また、トラニオン６の長手方向の両端部に
設けた一対の折れ曲がり壁部８，８同士が連結部材３３
によって連結されているため、トラニオン６の曲げ剛性
が向上する。そのため、トロイダル型無段変速機の運転
に伴って、このトラニオン６を構成する支持板部７の内
側面に、図１で下向きのスラスト荷重Ｆが加わった場合
でも、トラニオン６が弾性変形しにくい。特に、本構成
の連結部材３３は、ポケット部Ｐの内面（具体的には、
折れ曲がり壁部８，８の内面）に当接されてポケット部
Ｐを押し潰す力をその方向で直接に受けることができる
ため、トラニオン６の弾性変形を効果的に防止すること
ができる。このように、ポケットＰを押し潰す力をその
方向で効果的に受けて支持することができれば、トラニ
オン６の弾性変形を規制する連結部材３３の規制力が、
ポケットＰを押し潰す力に抗する方向に有効に作用す
る。したがって、一対の折れ曲がり壁部８，８の先端縁
同士の間隔の変化が規制され、トラニオン６の弾性変形
が効果的に防止される。

【００４４】また、このように、トラニオン６の弾性変
形を防止できれば、過大なトルクが入力された場合で
も、各枢軸５，５と支持板部７との結合部位Ａに応力が
集中することがなく（応力の低下を図れ）、トラニオン
６の肉厚を特に大きくしなくても、各枢軸５，５の基端
部分に亀裂等の損傷が発生しにくくできる。このため、
重量やコストの低減を図れるとともに、トラニオンを小
型化することもできる。また、トラニオン６の変形に基
づく変位軸９の傾斜を防止し、この変位軸９の先端部９
ｂに支持したパワーローラ１１の位置がずれるのを抑え
ることができるので、変速動作を安定させることができ
る。なお、本実施形態では、変位軸９の基端部９ａを支
持する支持板部７の中央部の円孔１０が貫通しておら
ず、一端側が閉塞された袋状に形成されているため、仮
に変位軸９がトラニオン６に対し傾斜するようなことが
あっても、変位軸９の基端部９ａとトラニオン６との係
合部Ｂに応力が集中してこの部分に亀裂等の損傷が発生
するといった事態を回避できる。

【００４５】図３の（ａ）は、第１の実施形態の変形例
１を示している。なお、本変形例において、図１と共通
する構成部分については、同一符号を付してその説明を
簡略化する。

【００４６】図３の（ａ）に示すように、トラニオン６
の一方側の折れ曲がり壁部８の先端部８ａには、トラニ
オン６と連結部材３３とを結合するためのピン４０が挿
通されるピン穴４４が形成されている。このピン穴４４
の内径は、ピン４０の外径よりも若干大きく形成されて
いる。また、連結部材３３の一端部には、ピン４０が挿
入されるピン孔４２が形成されている。このピン孔４２
の内径は、ピン４０の外径と略一致している。

【００４７】ピン４０は、ピン孔４２内で例えばカシメ
によって固定される（カシメ固定された部分が図中に参
照符号４５で示されている）。また、ピン４０は、ピン
４０の外径よりも大きな内径を有するピン穴４４内で
は、ピン穴４４の内面との間に所定の隙間Ｓ１を形成す
る「すきまばめ」状態で配されており、図中に矢印で示
す軸方向でトラニオン６の移動を許容する。

【００４８】なお、トラニオン６の他方側の折れ曲がり
壁部８の先端部８ａと連結部材３３の他端部との間にも
以上と同様の接合構造が成されていることが望ましい
が、そのような接合構造が成されていなくても良い。す
なわち、図１または後述する図４のような構造あるいは
一体成形など、任意の接合構造を採用することが可能で
ある。

【００４９】以上のように、本変形例１では、図１と同
様の構成を備えているため、図１と同様の作用効果が得
られるとともに、締結部材であるピン４０をトラニオン
６側と連結部材３３側の両方に固定するのではなく、ピ
ン４０を連結部材３３のみに固定して（ピン４０の一端
部のみを連結部材３３に固定して）、トラニオン６の軸
方向移動を許容しているため（ピン４０の軸方向に沿う
連結部材３３と折れ曲がり壁部８ａとの相対的な移動を
許容しているため）、トラニオン６と連結部材３３との
間に隙間があっても、負荷がピン４０自身によって伝達
されてしまうといったことがない。

【００５０】ここで、図４に示すように、トラニオン６
と連結部材３３との間に所定の隙間Ｓが形成されるよう
にして、トラニオン６と連結部材３３とをボルト４０Ａ
によって締結した場合には、図５および図６に示すよう
に、トラニオン６にスラスト荷重Ｆが作用すると、トラ
ニオン６は、その構造上、連結部材３３を圧縮させる方
向に変形する（圧縮力Ｆ１が作用する）。このため、ト
ラニオン６側と連結部材３３側の両方にネジを切った場
合には、トラニオン６と連結部材３３との間の隙間Ｓの
存在により、負荷がボルト４０Ａ自身によって伝達され
てしまう。

【００５１】また、トラニオン６側のボルト穴を通し穴
とすれば、トラニオン６にスラスト荷重Ｆが作用した
際、ボルト４０Ａ自身による連結部材３３への負荷の伝
達はないが、組立の際にボルト４０Ａを締め上げること
により、隙間Ｓの量に応じてトラニオン６に曲げ荷重
（応力）ｆ２が作用する。また、それによって、ボルト
４０Ａには引張り荷重（応力）ｆ１が作用することにな
る。

【００５２】このように、ボルト４０Ａ等の締結部材に
よって完全にトラニオン６と連結部材３３とを接合する
と、締結部材やその周辺に無理な負荷がかかり、連結部
材３３の本来の働きを十分に引き出せない。

【００５３】これに対して、本変形例では、ピン４０に
よってトラニオン６と連結部材３３とを完全に密着接合
せず、ピン４０とトラニオン６との間に隙間をもたせて
トラニオン６の動きを許容した接合形態を採用している
ため、ピン４０は、トラニオン６からの力を連結部材３
３へと伝える単なるガイド的な役割を成し、トラニオン
６からの力は、ピン４０やその周辺に無理な負荷をかけ
ることなく（トラニオン６に曲げ荷重（応力）ｆ２が作
用したり、ピン４０に引張り荷重（応力）ｆ１が作用し
たりせず）、連結部材３３にスムーズに伝達される。し
たがって、連結部材３３の本来の働きを十分に引き出す
ことができる。また、完全な密着接合ではないため、加
工、嵌め合い、組立等が容易である。

【００５４】図３の（ｂ）は、第１実施形態の変形例２
を示している。なお、本変形例において、図３の（ａ）
と共通する構成部分については、以下、同一符号を付し
てその説明を省略する。

【００５５】図３の（ｂ）に示すように、トラニオン６
の折れ曲がり壁部８の先端部８ａには、トラニオン６と
連結部材３３とを結合するためのピン４０が挿通される
ピン穴４４Ａが形成されている。このピン穴４４Ａの内
径は、ピン４０の外径と略一致している。また、連結部
材３３の端部には、ピン４０が挿入されるピン孔４２Ａ
が形成されている。このピン孔４２Ａの内径は、ピン４
０の外径よりも若干大きく形成されている。

【００５６】ピン４０は、ピン穴４４Ａ内で例えばカシ
メによって固定される（カシメ固定された部分が図中に
参照符号４６で示されている）。また、ピン４０は、ピ
ン４０の外径よりも大きな内径を有するピン孔４２Ａ内
では、ピン孔４２Ａの内面との間に所定の隙間Ｓ２を形
成する「すきまばめ」状態で配されており、図中に矢印
で示す軸方向で連結部材３３の移動を許容する。

【００５７】このように、本変形例においても、ピン４
０をトラニオン６のみに固定して、連結部材３３の軸方
向移動を許容しているため、第１の実施形態と同様の作
用効果を得ることができる。

【００５８】図７の（ａ）は、第１の実施形態の変形例
３を示している。なお、本変形例において、図３と共通
する構成部分については、以下、同一符号を付してその
説明を省略する。

【００５９】図７の（ａ）に示すように、トラニオン６
の折れ曲がり壁部８の先端部８ａには、トラニオン６と
連結部材３３とを結合するためのボルト４０Ａが螺合さ
れるネジ穴４４Ａが形成されている。また、連結部材３
３の端部には、ボルト４０Ａが挿入される孔４２が形成
されている。この孔４２の内径は、ボルト４０Ａの外径
よりも若干大きく形成されている。

【００６０】この構成において、ボルト４０Ａは、ネジ
穴４４Ａ内に螺合状態で固定される。また、ボルト４０
Ａは、ボルト４０Ａの外径よりも大きな内径を有する孔
４２内では、孔４２の内面との間に所定の隙間Ｓ２を形
成する「すきまばめ」状態で配されており、図中に矢印
で示す軸方向で連結部材３３の移動を許容する。

【００６１】このように、本変形例においても、ボルト
４０Ａをトラニオン６のみに固定して、連結部材３３の
軸方向移動を許容しているため、変形例１および変形例
２と同様の作用効果を得ることができる。

【００６２】図７の（ｂ）は、第１の実施形態の変形例
４を示している。なお、本変形例において、図７の
（ａ）と共通する構成部分については、以下、同一符号
を付してその説明を省略する。

【００６３】図７の（ｂ）に示すように、トラニオン６
の折れ曲がり壁部８の先端部８ａには、トラニオン６と
連結部材３３とを結合するためのボルト４０Ａが挿通さ
れる穴４４が形成されている。この穴４４の内径は、ボ
ルト４０Ａの外径よりも若干大きく形成されている。ま
た、連結部材３３の端部には、ボルト４０Ａが螺合され
るネジ孔４２Ａが形成されている。

【００６４】この構成において、ボルト４０Ａは、ネジ
孔４２Ａ内に螺合状態で固定される。また、ボルト４０
Ａは、ボルト４０Ａの外径よりも大きな内径を有する穴
４４内では、穴４４の内面との間に所定の隙間Ｓ１を形
成する「すきまばめ」状態で配されており、図中に矢印
で示す軸方向でトラニオン６の移動を許容する。

【００６５】このように、本変形例４においても、ボル
ト４０Ａを連結部材３３のみに固定して、トラニオン６
の軸方向移動を許容しているため、変形例１ないし変形
例３と同様の作用効果を得ることができる。

【００６６】図８乃至図１０は、本発明の第２の実施形
態を示している。図８に示すように、ハウジング３８の
内面には、各トラニオン６を支持する支持板（ヨーク）
２３の中間部を、揺動並びに枢軸５，５の軸線方向（図
８の左右方向）に亙る変位自在に支持するための支持ポ
スト３４が固定されている。そして、この支持ポスト３
４の先端部で支持板２３の内面側の中央部には、抑え金
具３６が、結合ねじ３７により結合固定されている。こ
の抑え金具３６の先端部には、基端寄り部分に比べて外
径が大きくなったフランジ状の抑え鍔部３９が形成され
ている。

【００６７】また、結合ねじ３７は、支持ポスト３４お
よび抑え金具３６を貫通した状態で、先端部をハウジン
グ３６の内面に固定した支持プレート４０に螺合し、頭
部４１を抑え鍔部３９に当接させている。この状態で、
支持ポスト３４および抑え金具３６は、支持プレート４
０と結合ねじ３７の頭部４１との間で挟持され、支持プ
レート４０を介してハウジング３６の内面に固定されて
いる。

【００６８】また、支持ポスト３４の下端面と抑え鍔部
３９との間で、トラニオン６が枢軸５を中心として許容
限度を越えて揺動することを防止するためのストッパ４
２を緩く挟持している。このストッパ４２は、図１０に
示すように、略長方形をなしている。ストッパ４２の両
端部にはそれぞれ、平坦部４２ａと略円弧状の凹部４２
ｂとが形成されている。

【００６９】一方、図８乃至図１０に示すように、トラ
ニオン６の連結部材５０は、ポケットＰを押し潰す力を
その方向で受ける側壁部５１，５１と底壁部５２とが一
体に形成されて略コ字状をなしている。側壁部５１、５
１は、一対の折れ曲がり壁部８，８から突出している。
また、図１０に示すように、底壁部５２は、長手部５２
ａと短手部５２ｂとが所定角度を形成するように一体に
形成されており、長手部５２ａと短手部５２ｂとで形成
される角部５２ｃが、ストッパ４２の凹部４２ｂ内に入
り込めるようになっている。

【００７０】また、連結部材５０の側壁部５１と底壁部
５２との連結部で、且つ底壁部５２の長手部５２ａの側
壁部５１側の一端部は、ストッパ４２に当接する当接部
５３となっている。すなわち、この当接部５３，５３が
ストッパ４２の平坦部４２ａに突き当たって、トラニオ
ン６，６の傾転が阻止されるようになっている。この当
接部５３，５３には、トラニオン６の転送表面部５ａと
同様に、ストッパ４２の当接による磨耗を防止するため
に、焼入れ処理が施されている。

【００７１】なお、連結部材５０は、第１の実施形態と
同様に、例えば、鋼等の十分な剛性を有する材料に、鍛
造加工の如き、大きな剛性を得られる加工を施すことに
より成形される。また、連結部材５０は、トラニオン６
に、変位軸９、パワーローラ１１、スラスト玉軸受２
４、スラストニードル軸受２５を組み付けた後、図９に
示すように、ピン等の締結部材４０によってトラニオン
６に対し結合固定される。

【００７２】ここで、本実施形態に係る連結部材５０を
設けていないトラニオン６の場合には、図１１に示すよ
うに、トラニオン６の傾転は、折れ曲がり壁部８の先端
部８ａがストッパ４３に当接することにより阻止され
る。このため、トラニオン６に対する焼入れ処理は、ト
ラニオン６の転送表面部５ａと、折れ曲がり壁部８の先
端部８ａとの両方に行われる。この場合、トラニオン６
の転送表面部５ａと折れ曲がり壁部８の先端部８ａとは
近接しているので、焼入れ処理が２回にわたり行われる
部位Ｃが生じてしまう。この結果、焼入れ処理が２回に
わたり行われた部位Ｃの焼き割れや硬度低下をもたらし
てしまうので、トラニオン６の耐久性が低下してしま
う。

【００７３】これに対し、本実施形態の構成によれば、
連結部材５０の当接部５３がストッパ４２に当接するの
で、磨耗防止のための焼入れ処理は、トラニオン６の転
送表面部５ａおよびトラニオン６とは別体の連結部材５
０の当接部５３に対して別々に行われる。したがって、
トラニオン６において、焼入れ処理が２回にわたり行わ
れる部位Ｃがなくなるので、トラニオン６の耐久性の低
下を防止することができる。

【００７４】なお、本発明は、前述した各実施形態に限
定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施で
きることは言うまでもない。例えば、前述した各変形例
では、締結部材としてピンおよびボルトが示されている
が、締結部材は、これらに限らず、スプライン、セレー
ションを用いることも可能である。さらに、ストッパ
は、支持板２３の下面に一体的に設けてもよい。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載さ
れた発明によれば、トラニオンと連結部材とが別体であ
るため、加工性が良好であるとともに、連結部材とトラ
ニオンとが締結部材を介して結合されているため、トラ
ニオンからの連結部材の脱落を防止することができる。
また、トラニオンの長手方向の両端部に設けた一対の折
れ曲がり壁部同士が連結部材によって連結されているた
め、トラニオンの曲げ剛性が向上する。そのため、トロ
イダル型無段変速機の運転に伴って、このトラニオンを
構成する支持板部の内側面にスラスト荷重が加わった場
合でも、トラニオンが弾性変形しにくい。

【００７６】請求項２に記載された発明によれば、請求
項１と同様の作用効果が得られるとともに、締結部材を
トラニオン側と連結部材側の両方に固定するのではな
く、締結部材の一端部のみを連結部材またはトラニオン
に固定して、トラニオンと連結部材との相対移動を許容
しているため、トラニオンからの力は、締結部材やその
周辺に無理な負荷をかけることなく、連結部材にスムー
ズに伝達される。したがって、連結部材の本来の働きを
十分に引き出すことができる。また、完全な密着接合で
はないため、加工、嵌め合い、組立等が容易である。

【００７７】請求項３に記載された発明によれば、請求
項２と同様の作用効果が得られるとともに、その作用効
果を促進することができる。

【００７８】請求項４に記載された発明によれば、請求
項１乃至３のいずれかと同様の作用効果が得られるとと
もに、ポケット部を形成する折れ曲がり壁部の間に連結
部材が介在するので、各折れ曲がり壁部が互いに近づく
方向に弾性変形し難くなるため、トラニオンの曲げ剛性
をさらに向上させることができる。

【００７９】請求項５に記載された発明によれば、請求
項１乃至３のいずれかと同様の作用効果が得られるとと
もに、連結部材の当接部がストッパに当接するので、磨
耗防止のための焼入れ処理は、トラニオンの傾転面およ
び連結部材の当接部に対して別々に行われる。したがっ
て、トラニオンに対して焼入れ処理が２回にわたり行わ
れないので、トラニオンの耐久性の低下を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態に係り、トロイダル型
無段変速機から図１６の下側に配置したトラニオンに相
当するトラニオンを取り出して示す拡大断面図である。

【図２】図１を上から見た図である。

【図３】（ａ）は本発明の第１の実施形態の変形例１に
係るトロイダル型無段変速機の要部拡大断面図、（ｂ）
は本発明の第１の実施形態の変形例２に係るトロイダル
型無段変速機の要部拡大断面図である。

【図４】図１に相当する部位のトラニオンおよび連結部
材の拡大断面図である。

【図５】トラニオン（連結部材付き）の具体的形状をス
ラスト荷重により弾性変形した状態で示す断面図であ
る。

【図６】トラニオンの具体的形状をスラスト荷重により
弾性変形した状態で示す断面図である。

【図７】（ａ）は本発明の第１の実施形態の変形例３に
係るトロイダル型無段変速機の要部拡大断面図、（ｂ）
は本発明の第１の実施形態の変形例４に係るトロイダル
型無段変速機の要部拡大断面図である。

【図８】本発明の第２実施の形態に係るトロイダル型無
段変速機を示す断面図である。

【図９】図８の下側に配置したトラニオンを上から見た
図である。

【図１０】連結部材の当接部がストッパに当接している
状態を説明するための図である。

【図１１】連結部材がない場合のトラニオンとストッパ
とを示す断面図である。

【図１２】従来から知られているの基本的構成を最大減
速時の状態で示す側面図である。

【図１３】従来から知られているトロイダル型無段変速
機の基本的構成を最大増速時の状態で示す側面図であ
る。

【図１４】トラニオンの具体的形状をスラスト荷重によ
り弾性変形した状態で示す断面図である。

【図１５】従来の具体的構造の一例を示す断面図であ
る。

【図１６】図１５のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図１７】トラニオンおよびパワーローラの従来構造を
示す拡大断面図である。

【図１８】トラニオンおよびパワーローラの他の従来構
造を示す拡大断面図である。

【図１９】トラニオンおよびパワーローラの他の従来構
造を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ 入力側ディスク ２ａ 内側面 ３ 出力軸 ４ 出力側ディスク ４ａ 内側面 ５ 枢軸 ６ トラニオン ７ 支持板部 ８ 折れ曲がり壁部 ９ 変位軸 ９ａ 基端部 ９ｂ 先端部 １０ 円孔 １１ パワーローラ １１ａ 周面 ３３、５０ 連結部材 ４０ ピン（締結部材） ４０Ａ ボルト（締結部材） ４２ ストッパ ５３ 当接部 Ｐ ポケット部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 智史 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 後藤 伸夫 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3J051 AA03 BA03 BB02 BD02 BE09 CB04 DA02 EC03 FA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【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第１および第２
   のディスクと、これら第１および第２のディスクの中心
   軸に対して捻れの位置にある枢軸を中心に揺動するトラ
   ニオンと、このトラニオンを構成する支持板部の中央部
   に支持された変位軸と、この変位軸の周囲に回転自在に
   支持された状態で前記第１および第２の両ディスクの間
   に挟持されたパワーローラと、このパワーローラの外側
   面に添設して設けられ、このパワーローラに加わるスラ
   スト方向の荷重を支承しつつ、このパワーローラの回転
   を許容する軸受とを備え、前記支持板部の長手方向の両
   端部には、前記パワーローラを収容するポケット部を形
   成するように前記支持板部の内側面側に折れ曲がる一対
   の折れ曲がり壁部が形成され、これらの各折れ曲がり壁
   部の外側面に前記各枢軸が互いに同心的に設けられて成
   るトロイダル型無段変速機において、 前記一対の折れ曲がり壁部同士を連結する連結部材を備
   え、この連結部材の少なくとも一端部が締結部材により
   前記折れ曲がり壁部に結合されていることを特徴とする
   トロイダル型無段変速機。
2. 【請求項２】 前記締結部材は、その一端部のみが前記
   連結部材または前記折れ曲がり壁部に固定されており、
   締結部材の軸方向に沿う前記連結部材と前記折れ曲がり
   壁部との相対的な移動を許容す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。
3. 【請求項３】 前記連結部材は、その両端部が前記締結
   部材により前記各折れ曲がり壁部に結合されていること
   を特徴とする請求項２に記載のトロイダル型無段変速
   機。
4. 【請求項４】 前記連結部材は、前記ポケット部内に位
   置していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
   に記載のトロイダル型無段変速機。
5. 【請求項５】 前記トラニオンの近傍には、このトラニ
   オンが前記枢軸を中心として許容限度を越えて揺動する
   ことを防止するストッパが設けられており、前記連結部
   材に、このストッパに当接する当接部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のト
   ロイダル型無段変速機。