JP2006105266A - 無段変速機およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 無段変速機において大きなテーパ角を設けることができず、ローギヤ比からハイギヤ比までの変速比領域を大きくとることができないという問題や、プラネタリキャリアに相当するローラ支持材とローラとの間で摩擦が発生するという問題や、ローラがローラ支持材の係合孔からずれたり脱落するという問題を解決する。
【解決手段】 ローラ１１，１２を支持する軸Ｏ方向移動可能なローラ支持材１８を、テーパを具えた内周面３，４と外周面６，９との隙間に、軸Ｏ方向にわたり、かつ、内外周面３，９のテーパおよび内外周面４，６のテーパにわたって延在させ、 ローラ支持材１８を内周面３，４および外周面６，９と平行に形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、駆動トルクおよび回転を無段階に変速可能な変速機につき、変速機内で駆動力トルクおよび回転を伝達するローラの摩擦損失を低減する技術に関するものである。

サンギヤに相当するテーパ内輪と、リングギヤに相当する出力外輪および固定外輪と、これら内外輪の間で駆動トルクを受け渡すプラネタリギヤに相当するローラと、プラネタリキャリアに相当するローラ保持筒とを遊星歯車機構の配置に具えた無段変速機の発明としては、従来、例えば特許文献１に記載のごときものが知られている。
特許文献１に記載の無段変速機は、図８に示すように、入力回転要素として、２つの円錘台をその底面同士で連結した紡錘形状とすることによりその外周面に中心軸Ｏに対し一定角度のテーパを２段持たせたテ−パ内輪Ａと、この中心軸Ｏと同軸に前記テーパ内輪Ａを包囲する中空円筒形状の固定外輪Ｂおよび出力回転要素たる出力外輪Ｃと、テーパ内輪Ａの外周面と固定外輪Ｂおよび出力外輪Ｃの内周面との間にあってこれらと回転接触するとともに、前記中心軸Ｏ方向に移動可能な太鼓形状のローラＤ，Ｅと、中心軸Ｏと同軸に回転自在かつ軸Ｏ方向移動可能に枢支され、ローラＤ，Ｅを支持するローラ支持筒Ｇとを具える。

そして、テーパ内輪Ａの自転をローラＤ，Ｅの公転差に変換してローラ保持筒Ｇを自転させ、出力外輪Ｃへ出力することにより入力回転要素から出力回転要素へのトルク伝動を行うとともに、ローラＤ，Ｅの軸Ｏ方向移動によりテーパ内輪Ａと出力外輪Ｃとの回転差を無段階に変速することができるものである。この変速の際には、テーパ内輪Ａの外周面と固定外輪Ｂおよび出力外輪Ｃの内周面との隙間に設けたローラ保持筒Ｇを、中心軸Ｏ方向に移動させる。
特開平06-137394号公報

しかし、上記従来のような無段変速機にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり、中空円筒形状であるローラ保持筒Ｇが、テーパ内輪Ａや外輪Ｂ・Ｃと接触してこれらの回転を阻害するという弊害を回避するために、大きなテーパ角を設けることができず、ローギヤ比からハイギヤ比までの変速比領域を大きくとることができないという問題があった。

さらに、ローラ保持筒Ｇの上記接触を回避するために、ローラ保持筒Ｇが薄肉となるよう形成する必要があり、係合孔ＪがローラＤ，Ｅを安定して抱持することができない。ローラＤ，Ｅがテーパ内輪Ａや外輪Ｂ・Ｃとスリップすることなくトルク伝達するために、テーパ内輪Ａの外周面および外輪Ｂ・Ｃの内周面によってローラＤ，Ｅは強い力で挟圧されるところ、薄肉のローラ保持筒ＧがローラＤ等に強いスラストＦを与えることによってローラＤ，Ｅの軸Ｏ方向移動を行うとすれば、図７に示すようにローラの中心Ｈから偏心した位置にスラスト分力Ｉが作用して、ローラＤ，Ｅに中心Ｈ周りの偶力Ｋが作用し、ローラＤ，Ｅがローラ保持筒Ｇの係合孔Ｊから不適切な方向Ｋにずれてしまう。この結果、振動の発生や、変速性能の悪化という問題が生じたり、最悪の場合にはローラＤ，Ｅがローラ保持筒Ｇから脱落する。
またローラ保持筒Ｇが薄肉であるためローラ保持筒Ｇの剛性が低下し耐久性能を悪化させる。

さらに、特許文献１に記載の無段変速機は、テーパ内輪Ａや、ローラ保持筒Ｇや、外輪Ｂ・Ｃ等からなる多重構造であり、実際の組み立てが困難であるが、特許文献１には無段変速機の組み立て方法について何ら開示されていない。

本発明は、回転要素Ａ・Ｂ・Ｃのテーパ角を小さくすることや、ローラ保持筒Ｇを薄肉にすることなく、無段変速機の変速比領域を拡大し、耐久性能の向上を図り、あわせて組み立て容易な製造方法を提案することを目的とする。

この目的のため本発明による車両の操舵装置は、請求項１に記載のごとく、
回転体の外周面に軸方向に対し一定角度のテーパを軸方向に複数段設けた内側回転要素と、該内側回転要素を包囲するよう同軸上で相対回転自在に配設した外側環状体とを具え、
該外側環状体の内周面には内側回転要素の外周面と同一角度のテーパを設けてこれらを対向させ、内側回転要素と外側環状体との間でトルク伝動を行うローラを外側環状体の内周面と内側回転要素の外周面との間に挟んで設け、該ローラが軸方向に移動することにより内側回転要素と外側環状体との間で変速を行う無段変速機を前提とし、
前記ローラを支持する軸方向移動可能なローラ支持材を、前記内周面と前記外周面との隙間に、前記複数段のテーパにわたって延在させ、
該ローラ支持材を前記内周面および前記外周面と略平行に形成したことを特徴としたものである。

また、請求項５に記載のごとく、
前記内側回転要素は、軸方向内方から外方に向けて狭くなるテーパ形状の外周面を両端に各々具えることで２段のテーパをなし、前記外側環状体は、軸方向内方から外方に向けて狭くなるテーパ形状の内周面を具えた外側リングを軸方向に２個並列して構成され、前記ローラ支持材は、複数の組み合わせ部材を軸方向に結合して構成された無段変速機を組み立てるに際し、
第１に、一方の外側リングの内周面に、前記ローラを係合させた組み合わせ部材を挿入し、
第２に、この組み合わせ部材に前記内側回転要素の一端を挿入してリング内周面と内側回転要素の一端側外周面とを対向させ、
第３に、ローラを係合させた残りの組み合わせ部材を内側回転要素の他端に配設し、各組み合わせ部材を相互に結合してローラ支持材とし、
第４に、内側回転要素の他端に他方のリングを挿通してこのリング内周面と内側回転要素の他端側外周面とを対向させることにより製造することを特徴としたものである。

かかる本発明の構成によれば、テーパ角が大きい場合であっても、テーパ内輪に相当する内側回転要素や出力外輪等に相当する外側環状体と接触することなくローラ保持筒に相当するローラ支持材を軸方向に移動させることが可能となり、変速比領域を大きくとることができ、無段変速機の性能を向上させることができる。また、ローラ支持材を厚肉に形成することが可能となり、ローラ支持材の剛性を高くして振動の防止、変速性能および耐久性能の向上を図ることができる。また、上記無段変速機を容易に組み立てることが可能になり、製造の効率化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の１実施例になる無段変速機の構造を示す縦断面図である。無段変速機を構成する各回転要素は遊星歯車機構と同様の機構を有するが、各回転要素は歯車噛合ではなく回転接触による摩擦力の授受によりトルク伝動を行う。
サンギヤに相当する内側回転要素１は中心軸Ｏ方向に延在し、図中に矢で示す前側にある内側回転要素１の前端は入力軸２と結合する。該結合個所で入力軸２はベアリング２２を介して変速機ケース１０に回転自在に支持される。
内側回転要素１前端部の外周面３は、中心軸Ｏに対し一定角度のテーパを具えた先細り形状とする。また、入力軸２から遠い内側回転要素１後端部の外周面４も、中心軸Ｏに対し一定角度のテーパを具えた先細り形状とする。したがって、内側回転要素１は軸Ｏ方向内方から外方にかけて狭くなる両端先細りの円筒形状（紡錘形状ともいう）であり、両端部に２段のテーパ３，４を有する。

内側回転要素１後端部の外周には、中空円錐形状の外側環状体５を離間して中心軸Ｏと同軸に配置する。リングギヤに相当する外側環状体５の内周面６は後端部外周面４と同じ角度のテーパを具え、外周面４と内周面６は対向する。また、内側回転要素１の後端は、ベアリング機構２６を介して外側環状体５に相対回転自在に枢支される。入力軸２から遠い外側環状体５の後端は出力軸７と結合する。出力軸７は変速機ケース蓋２８を貫通し、変速機ケース蓋２８はベアリング機構２７により出力軸７を回転自在に支持する。

内側回転要素１前端部の外周には、中空円錐形状の外側リング８を離間して中心軸Ｏと同軸に配置する。外側リング８の内周面９は、前端部外周面３と同じ角度のテーパを具え、外周面３と内周面９は対向する。外側リング８の外周側縁は変速機ケース１０と一体に結合する。したがって、外側リング８の回転および移動は拘束される。
上記より、外側環状体５および外側リング８は軸Ｏ方向内方から外方にかけて狭くなる内周面６，９を具える。

内側回転要素１の後端部外周面４と外側環状体５の内周面６との間にはプラネタリギヤに相当するローラ１１を介挿する。ローラ１１は、外周面４および内周面６に挟圧され、これら接触位置でスリップすることなく摩擦力を授受する。すなわち、内側回転要素１の回転を外周面４から入力されてローラ１１は自転しながら中心軸Ｏを公転可能とする。
なお、後端部外周面４および内周面６の肌理を荒くする等して摩擦係数を大きくすることにより、少ない力でローラ１１を挟圧しつつこれら接触位置でスリップすることなく摩擦力を授受してもよい。

内側回転要素１の前端部外周面３と外側リング８の内周面９との間にはプラネタリギヤに相当するローラ１２を介挿する。ローラ１２は、外周面３および内周面９に挟圧され、これら接触位置でスリップすることなく摩擦力を授受する。すなわち、内側回転要素１の回転を外周面３から入力されてローラ１２は自転しながら中心軸Ｏを公転可能とする。
なお、前端部外周面３および内周面９の肌理を荒くする等して摩擦係数を大きくすることにより、少ない力でローラ１２を挟圧しつつこれら接触位置でスリップすることなく摩擦力を授受してもよい。

図２はローラ１１，１２を、その回転軸Ｏ_Ｒとともに示す縦断面図である。ローラ１１，１２は、回転軸Ｏ_Ｒからみて両側に円盤形状のローラ軸材１３を具え、ローラ軸材１３の外側面中心には回転軸Ｏ_Ｒに沿って外方へ突出した円柱状の係合突起１４を設ける。ローラ軸材１３の内側面周縁には円周方向に多数のボール１５を配設する。ローラ１１，１２の外周には円筒部材１６を設ける。円筒部材１６は中空円筒形状であり、中間に仕切り１７を具える。両端のローラ軸材１３，１３は、ボール１５，１５・・・を介して軸Ｏ_Ｒ方向中央で仕切り１７を挟み、円筒部材１６を相対回転自在に枢支する。

ローラ１１，１２は図１に示すようにローラ支持材１８に支持される。ローラ１１も、ローラ１２も、内側回転要素１の外周上に複数設けられるが、これらを支持するローラ支持材１８は１つの中空部材である。なお、ローラ支持材１８は後述のように、複数の組み合わせ部材１８ａ，１８ｂおよび突条１８ｃを軸Ｏ方向に一体結合した３ピース構造である。
ローラ支持材１８は中空の略円筒形状であり、外周面３，４および内周面６，９と平行に形成される。ローラ支持材１８は入力軸２に隣接する前端で、内側回転要素１の前端部１ｆに同軸に枢支される。前端部１ｆとローラ支持材１８の前端との間にはベアリング機構１９が設けられ、ローラ支持材１８は内側回転要素１に対して相対回転自在である。
また、前端部１ｆは円筒形状であってベアリング機構１９は前端部１ｆの外周面を軸Ｏ方向に摺動可能とし、ローラ支持材１８は内側回転要素１に対し軸Ｏ方向に相対移動可能である。

ローラ支持材１８の前端外周には円周方向に延在する突条１８ｃを一体に結合する。フォーク２４は、変速機ケース１０に設けたスリット２５を貫通し、その一端が突条１８ｃと周方向回転自在かつ軸Ｏ方向拘束に係合する。フォーク２４の他端は、変速機ケース１０の外部に配置された図示せざる変速制御機構とリンク結合する。後述の変速操作の際には、変速制御機構がフォーク２４を介してローラ支持材１８を軸O方向に移動させる。

ローラ支持材１８は前端よりも後側で内外面３，９および４，６と平行に形成される。この形成箇所でローラ支持材１８は、ローラ１１，1２を支持するための係合孔２０を複数具える。係合孔２０の形状は、図３に示すようなローラ１１，１２の縦断面形状（図２）よりも僅かに大きな同形状であり、ローラ１１，１２は係合孔２０内に係合する。係合孔２０の両端面はレール状の溝２１，２１を具え、各々の係合突起１４、１４がレール溝２１，２１に係合するとともにレール溝２１，２１上を円滑に摺動可能であるが、円筒部材１６は係合孔２０と接触することなく、円筒部材１６の回転が阻害されることはない。ローラ支持材１８を無段変速機に取り付けた状態で、溝２１は外周面３，４および内周面６，９に対し直角方向に延在する。係合突起１４、１４がレール溝２１，２１上を円滑に摺動することにより、ローラ１１，１２はローラ支持材１８に対し円滑に相対移動することができる。

次に本実施例の無段変速機のトルク伝動について説明する。
入力軸２から内側回転要素１へ軸Oを中心とする回転が入力される間は、内側回転要素１が自転するとともに、内側回転要素１および回転しない外側リング８と回転接触するローラ１２が自転する。外側リングは変速機ケース１０に固定されているので、同時にローラ１２は軸O周りに公転して、ローラ支持材１８の自転速度を規制する。
内側回転要素１と回転接触するローラ１１は、内側回転要素１からの自転速度と、規制されたローラ支持材１８の自転速度との差回転を、外側環状体５へ出力する。外側環状体５の自転によって取り出された差回転は、出力軸７の回転となる。
このようにして、入力軸２からのトルク伝動が出力軸７へ出力される。

次に変速操作について説明する。フォーク２４がローラ支持材１８を軸Ｏ方向に移動させると、これに伴いローラ１１，１２も軸Ｏ方向に移動する。ローラ１２が回転接触する外周面３は、軸Ｏに対し一定角度のテーパを具えることから、軸Ｏからローラ１２までの距離であるローラ１２の接触径が連続的に変化する。一方、ローラ１１が回転接触する外周面４は、外周面３とは反対角度のテーパを具えることから、軸Ｏからローラ１１までの距離であるローラ１１の接触径が反対に変化する。
このようにローラ１１，１２の接触径が相対して連続的に変化することにより、出力軸７の回転を無段階に変化させることができる。そして、ローラ１２と外周面３との接触径が、ローラ１１と外周面４との接触径より小さい場合には、入力軸２の回転方向とは逆方向に減速して出力軸７を出力する。また、両者の接触径が等しい場合には、外側リング８と同様に、出力外輪６は回転しない。また、ローラ１２と外周面３との接触径が、ローラ１１と外周面４との接触径より大きい場合には、入力軸２の回転方向とは同方向に増速して出力軸７を出力する。

変速の際ローラ支持材１８は軸Ｏ方向に移動するが、このときローラ支持材１８は内周面３，４や外周面６，９に近づいたり、離れたりする。このことから、ローラ１１，１２は、ローラ支持材１８に対し相対移動する。この相対移動方向は後述の図４および図５を比較して示すように、外周面３，４および内周面６，９に対し直角方向である。本実施例では、ローラ１１，１２の外周に設けた回転中の円筒部材１６がローラ支持材１８に接触することなく、ローラ１１，１２の係合突起１４がレール溝１４上を円滑に相対移動することができる。

上記実施例ではローラ支持材１８を内周面６，９および外周面３，４のテーパ角度と平行に形成したことから、上記変速操作の際、ローラ支持材１８が内周面６，９および外周面３，４と接触するという不都合を回避することができるとともに、テーパ角度を大きくすることが可能となり、無段変速機の変速性能を向上させることができる。
また、ローラ支持材１８が内周面６，９および外周面３，４と接触するという不都合を回避しつつ、ローラ支持材１８の軸直角方向の肉厚を厚くすることが可能となり、ローラ支持材１８がローラ１１，１２を安定して支持することができるとともに、ローラ支持材１８の耐久性能を向上させることができる。

次に、本発明の他の実施例になる無段変速機について説明する。図４は他の実施例になる無段変速機の構成を示す縦断面図であり、基本構成については図１に示す第１実施例と同様であるが、フォーク３４をローラ支持材の軸Ｏ方向中央に設けたことを最大の特徴とする。そこで共通する構成については同じ符号を付して説明を省略し、異なる構成部分については新たに符号を付して説明する。

サンギヤに相当する内側回転要素３１の前端部外周面３は、中心軸Ｏに対し一定角度のテーパを具えた先細り形状とし、入力軸２から遠い後端部外周面４も、中心軸Ｏに対し一定角度のテーパを具えた先細り形状とし、内側回転要素３１の中央部３２には、テーパを設けずに円筒形状とする。

ローラ１１，１２はローラ支持材３８に支持される。ローラ１１も、ローラ１２も、内側回転要素３１の円周上に複数設けられるが、これらを支持するローラ支持材３８は１つの部材である。なお、ローラ支持材３８は後述のように、複数の組み合わせ部材３８ａ，３８ｂを軸Ｏ方向に一体結合した２ピース構造である。
ローラ支持材３８は外周面３，４，３２および内周面６，９と平行に形成された中空円筒形状であり、外周面３，４，３２と内周面６，９との隙間に離間して設ける。ローラ支持材３８は内側回転要素３１、外側リング８および外側環状体５に対して相対回転自在、かつ軸Ｏ方向に相対移動可能である。

ローラ支持材３８の中央外周には円周方向に延在する突条３８ｃを一体に設ける。フォーク３４は、変速機ケース３０に設けたスリット３５を貫通し、その一端が突条３８ｃと周方向回転自在かつ軸Ｏ方向拘束に係合する。フォーク３４の他端は、変速機ケース３０の外部に配置された図示せざる変速制御機構とリンク結合する。後述の変速操作の際には、変速制御機構がフォーク３４を介してローラ支持材３８を軸O方向に移動させる。
外側リング８の外周縁は変速機ケース３０と一体に結合する。

ローラ支持材３８の前端部および後端部には、ローラ１１，1２を支持するための係合孔２０を周方向に複数穿設する。

上記他の実施例になる無段変速機のトルク伝動は、前述した第１実施例と同様である。 また、変速操作は、フォーク３４が軸Ｏ方向のスラストＦをローラ支持材３８に与え、ローラ支持材３８を軸Ｏ方向に移動させることにより前述した第１実施例と同様に行う。
図４に示すようにローラ１２と外周面３との接触径が、ローラ１１と外周面４との接触径より小さい場合には、入力軸２の回転方向とは逆方向に減速して出力軸７を出力する。また、両者の接触径が等しい場合には、外側リング８と同様に、出力外輪６は回転しない。また、図５に示すようにローラ１２と外周面３との接触径が、ローラ１１と外周面４との接触径より大きい場合には、入力軸２の回転方向とは同方向に増速して出力軸７を出力する。

次に上記他の実施例になる無段変速機の組み立て方法について説明する。
まず図６（a）に示すように、ローラ支持材３８の組み合わせ部材３８ａを変速機ケース３０の前側に軸Ｏと同軸に設置する。
次に図６（ｂ）に示すように、組み合わせ部材３８ａの係合孔２０に、ローラ１２を各々挿入する。この際図３の一点鎖線に示すように、ローラ１２の両端に設けた係合突起１４をレール溝２１に係合させる。

次に図６（ｃ）に示すように、変速機ケース３０に穿設した軸受孔３０ｈにベアリング機構２２を設置し、入力軸２を貫通させてこれを支持し、内側回転要素３１を軸Ｏと同軸に設置して入力軸２と結合する。これよりローラ１２は内側回転要素３１と外側リング８に挟まれる。
次に図６（ｄ）に示すように、組み合わせ部材３８ｂの係合孔２０に、ローラ１１を各々挿入し（図３）、この組み合わせ部材３８ｂを組み合わせ部材３８ａの後側に取り付けて両部材３８ａ、３８ｂをボルト締結する。

次に図６（ｅ）に示すように、ローラ支持材３８の後端に外側環状体５を軸Ｏと同軸に設置する。これよりローラ１１は内側回転要素３１と外側環状体５に挟まれる。また、内側回転要素３１の後端はベアリング機構２６を介して外側環状体５と嵌合する。
次に図６（ｆ）に示すように、変速機ケース蓋２８のベアリング機構２７に出力軸７を枢支し、この変速機ケース蓋２８を変速機ケース３０の後側に取り付けて相互にボルト締結する。これより出力軸７を軸Ｏと同軸に設置する。

ところで、上記各実施例においては、図１（または図４）に示すように内側回転要素１（３１）の外周面３，４に軸Ｏ方向に対し一定角度のテーパを各々設け、内側回転要素１を包囲するようリング形状の外側環状体５および外側リング８を軸Ｏと同軸上で相対回転自在に配設し、外側環状体５の内周面６に内側回転要素１の外周面４と同一角度のテーパを設けてこれら内周面６と外周面４とを対向させる。また、外側リング８の内周面９に内側回転要素１の外周面３と同一角度のテーパを設けてこれら内周面９と外周面３とを対向させる。内側回転要素１と外側環状体５との間でトルク伝動を行うローラ１１を外側環状体５の内周面６と内側回転要素１の外周面４との間に挟んで設け、内側回転要素１と外側リング８との間でトルク伝動を行うローラ１２を外側リング８の内周面９と内側回転要素１の外周面３との間に挟んで設ける。ローラ１１，１２が軸Ｏ方向に移動することにより両回転要素１，５間で変速を行う。
そして、ローラ１１，１２を支持する軸Ｏ方向移動可能なローラ支持材１８（３８）を、テーパを設けた２段の外内周面４，６および３，９の隙間にわたり軸Ｏ方向に延在させ、ローラ支持材１８（３８）を内周面６，９および外周面３，４と略平行に形成したことから、
テーパ角を大きくして、内側回転要素１や外側環状体５や外側リング８と接触することなくローラ支持材１８を軸Ｏ方向に移動させることが可能となり、変速比領域を大きくとることができ、無段変速機の性能を向上させることができる。
また、ローラ支持材１８を厚肉に形成することが可能となり、図７に示すように係合孔２０がローラ１１，１２の重心Hを抱持することから、重心Ｈからローラ１１，１２に作用するスラスト分力（図７中のI）の位置までの偏心量を小さくして偶力Ｋを小さくことが可能になる。したがって振動が発生したり、変速性能が悪化したりすることを回避できる。さらに、ローラ支持材１８の剛性を高くして、無段変速機の耐久性能を向上することができる。

また、上記各実施例においては図１（または図４）に示すように、ローラ１１，１２の自転がローラ支持材１８（３８）に対し相対回転の関係にあるところ、ローラ１１，１２とローラ支持材１８（３８）との間に相対回転を容易にするための円滑機構、すなわち、ローラ軸材１３と、ボール１５と、円筒部材１６とを設けたことから、
係合孔２０に係合して自転（ローラ支持材１８，３８に対し相対回転）するローラ１１，１２側面と係合孔２０との間で発生する摩擦を防止することが可能になる。
したがって、従来の無段変速機においては、図９に示すような摩擦がローラ保持筒Ｇと太鼓形状のローラＤ，Ｅとの間の部位Ｌに生じ、ローラＤ，Ｅの相対回転を阻害していたが、上記各実施例によれば、トルク伝動の際には、ボール１５がローラ１１，１２の相対回転を容易にして両回転要素１，６間のトルク伝動効率を向上することができる。

また、上記各実施例においては図４，５（または図１）を比較して示すように、変速操作の際にローラ１１，１２がローラ支持材３８（１８）に対し相対移動するところ、ローラ１１，１２とローラ支持材３８（１８）との間に相対移動を容易にするための円滑機構、すなわち、ローラ軸材１３と、係合突起１４と、テーパと直角方向に延在するレール溝２１とを設けたことから、
上記の相対移動の際にローラ側面と係合孔との間で発生する摩擦をも低減することができる。
したがって、従来の無段変速機においては、図９に示すような摩擦がローラ保持筒ＧとローラＤ，Ｅとの間の部位Ｌに生じ、ローラＤ，Ｅの相対移動を阻害していたが、上記各実施例によれば、変速操作の際には、ローラ１１，１２の相対移動を容易にしてローラ支持材３８（１８）の軸Ｏ方向移動に必要なスラストを低減することができる。

また、上記各実施例においては図４（または図１）に示すように、ローラ支持材３８（１８）は、２つ（３つ）の組み合わせ部材３８ａ，３８ｂを軸Ｏ方向に一体に結合したものであることから、
ローラ支持材を一体部材とした場合と比較して、無段変速機の組み立てが容易になる。

具体的には図４に示すように、軸Ｏ方向内方から外方に向けて狭くなるテーパの内周面６，９を具えたリング形状の外側環状体５と外側リング８とを軸Ｏ方向両側に２個並列し、
内側回転要素３１は、軸Ｏ方向外方に向けて狭くなるテーパ形状の外周面３，４を両端に具え、
ローラ支持材３８は、複数の組み合わせ部材３８a，３８bを軸Ｏ方向に結合して構成され、
第１に図６（ｂ）に示すように、外側リング８の内周面９に、ローラ１２を係合させた組み合わせ部材３８ａを挿入し、
第２に図６（ｃ）に示すように、組み合わせ部材３８ａに内側回転要素１の前端を挿入して内周面９と外周面３とを対向させ、
第３に図６（ｄ）に示すように、ローラ１１を係合させた残りの組み合わせ部材３８ｂを内側回転要素１の後端に配設し、各組み合わせ部材３８ａ，３８ｂを相互に結合してローラ支持材３８とし、
第４に図６（ｅ）に示すように、内側回転要素１の後端に外側環状体５を挿通してこの内周面６と外周面４とを対向させることにより無段変速機を組み立てることから、
無段変速機の組み立て工程において、製造の効率化を図ることができる。
なお、上記各実施例のほか、内側回転要素１や、外側環状体５や、外側リング８を、複数部材を軸Ｏ方向に一体に結合して構成しても、組み立ての容易化に寄与することができる。また、図には示さなかったが、図１に示す実施例においても、図６に示したものと同様の組み立て方法により製造することが可能である。

また図４に示す実施例においては、ローラ支持材３８外周の軸O方向中央に、ローラ支持材３８を軸Ｏ方向に移動させるためのフォーク３４を係合したことから、
ローラ支持材３８を中心で操作して、ローラ支持材３８に偶力が作用することを防止し、変速操作の際には、ローラ支持材が不適当な方向へこじれることを防止することができる。また２ピース構造であることから、図１に示す３ピース構造よりも組み合わせ部材の工数を減らし、ベアリング機構１９の省略が可能となって製造の効率化および組み立てコストの低減を図ることができる。

本発明の１実施例になる無段変速機の構造を示す縦断面図である。 ローラをその回転軸とともに示す縦断面図である。 ローラ係合孔を、ローラの係合方向とともにしめす斜視図である。 本発明の他の実施例になる無段変速機の構造を示す縦断面図である。 本発明の他の実施例になる無段変速機の構造を示す縦断面図であって、ローラ支持材が軸方向に移動する様子を示すものである。 同無段変速機の組み立て手順を順次示す縦断面図であって、（ａ）は、まず変速機ケースにローラ支持材の一端部を設置した状態を示し、（ｂ）は、（a）の状態にローラを設置した状態を示し、（ｃ）は、（ｂ）の状態に内側回転要素を設置した状態を示し、（ｄ）は、（ｃ）の状態にローラ支持材の他端部およびローラを設置した状態を示し、（ｅ）は、（ｄ）の状態に外側環状体を設置した状態を示し、（ｆ）は、（ｅ）の状態に変速機ケース蓋を設置した状態を示す。 本発明の無段変速機の効果を説明するための縦断面図である。 従来の無段変速機の構造を示す縦断面図である。 図８に示す従来の無段変速機において、ローラおよびローラ保持筒間に生じる摩擦を説明するための縦断面図である。

符号の説明

１ 内側回転要素
２ 入力軸
５ 外側環状体
７ 出力軸
８ 外側リング
１０ 変速機ケース
１１，１２ ローラ
１３ ローラ軸材
１４ 係合突起
１６ 円筒部材
１８ ローラ支持材
２４ フォーク
３０ 変速機ケース
３１ 内側回転要素
３４ フォーク
３８ ローラ支持材

Claims (6)

1. 回転体の外周面に軸方向に対し一定角度のテーパを軸方向に複数段設けた内側回転要素と、該内側回転要素を包囲するよう同軸上で相対回転自在に配設した外側環状体とを具え、該外側環状体の内周面に内側回転要素の外周面と同一角度のテーパを設けてこれらを対向させ、内側回転要素と外側環状体との間でトルク伝動を行うローラを外側環状体の内周面と内側回転要素の外周面との間に挟んで設け、該ローラが軸方向に移動することにより内側回転要素と外側環状体との間で変速を行う無段変速機において、
   前記ローラを支持する軸方向移動可能なローラ支持材を、前記内外周面の隙間に前記複数段テーパにわたり延在させ、該ローラ支持材を前記内外周面と略平行に形成したことを特徴とする無段変速機。
2. 前記ローラは前記ローラ支持材に対し相対回転するよう構成した請求項１に記載の無段変速機において、
   ローラとローラ支持材との間に前記相対回転を容易にするための円滑機構を設けたことを特徴とする無段変速機。
3. 前記変速の際に前記ローラは前記ローラ支持材に対し相対移動するよう構成した請求項２に記載の無段変速機において、
   前記円滑機構は、前記ローラを回転自在に枢支するローラ軸材と、該ローラ軸材を前記テーパに対し直角方向移動自在に支持するレール部材とから構成されることを特徴とする無段変速機。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の無段変速機において、
   前記内側回転要素と、前記外側環状体と、前記ローラ支持材とのうち、少なくとも１は、複数の部材を軸方向に結合して構成したものであることを特徴とする無段変速機。
5. 請求項４に記載の無段変速機を組み立てるに際し、
   前記内側回転要素は、軸方向内方から外方に向けて狭くなるテーパ形状の外周面を両端に各々具え、前記外側環状体は、軸方向内方から外方に向けて狭くなるテーパ形状の内周面を具えた外側リングを軸方向に２個並列して構成され、前記ローラ支持材は複数の組み合わせ部材を軸方向に結合して構成され、
   第１に、一方の外側リングの内周面に、前記ローラを係合させた組み合わせ部材を挿入し、
   第２に、この組み合わせ部材に前記内側回転要素の一端を挿入して外側リング内周面と内側回転要素の一端側外周面とを対向させ、
   第３に、ローラを係合させた残りの組み合わせ部材を内側回転要素の他端に配設し、各組み合わせ部材を相互に結合してローラ支持材とし、
   第４に、内側回転要素の他端に他方の外側リングを挿通してこのリング内周面と内側回転要素の他端側外周面とを対向させることを特徴とする無段変速機の製造方法。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の無段変速機において、
   前記ローラ支持材の軸方向中央部に、該ローラ支持材を軸方向に移動させるためのフォークを係合したことを特徴とする無段変速機。

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