JP2012211610A

JP2012211610A - 無段変速機及び無段変速機の組立方法

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Publication number: JP2012211610A
Application number: JP2011076630A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Tomomatsu; 大輔友松; Arata Murakami; 新村上; Hiroyuki Ogawa; 裕之小川; Takahiro Shiina; 貴弘椎名; Yuki Aratsu; 有希荒津
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2012-11-01
Anticipated expiration: 2031-03-30
Also published as: JP5626076B2

Abstract

【課題】トルクの伝達効率を向上させること。
【解決手段】シャフト６０と、シャフト６０上に配置した第１回転部材１０、第２回転部材２０及びサンローラ３０及びキャリア４０と、第１及び第２の回転部材１０，２０に挟持される放射状に配置した複数の遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈと、この遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈと同じ第２回転中心軸を有し、この遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈから両端を突出させた支持軸５１と、第１回転部材１０と第２回転部材２０との間の回転比を各遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの傾転動作によって変化させる変速装置と、を備え、各遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの内、形状の大きいものから順に、第１基準ボール５０Ａ、第２基準ボール５０Ｂ、第３基準ボール５０Ｃとし、第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの夫々の回転中心を繋いだ３つの線が鋭角三角形を成すように各遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈを配置すること。
【選択図】図４

Description

本発明は、共通の回転軸を有する複数の回転要素と、その回転軸に対して放射状に複数配置した転動部材と、を備え、各回転要素の内の２つに挟持された各転動部材を傾転させることによって入出力間の変速比を無段階に変化させる無段変速機及びその無段変速機の組立方法に関する。

従来、この種の無段変速機としては、回転中心となる変速機軸と、この変速機軸の中心軸を第１回転中心軸とする相対回転可能な複数の回転要素と、その第１回転中心軸と平行な別の第２回転中心軸を有し、第１回転中心軸を中心にして放射状に複数配置した転動部材と、を備え、対向させて配置した第１回転要素と第２回転要素とで各転動部材を挟持すると共に、各転動部材を第３回転要素の外周面上に配置し、その転動部材を傾転させることで変速比を無段階に変化させる所謂トラクション遊星ギヤ機構を備えたものが知られている。例えば、下記の特許文献１には、この種の無段変速機について開示されている。

尚、下記の特許文献２には、樹脂製ボールと当該樹脂製ボールよりも小径の鋼製ボールとが交互に配置された玉軸受について開示されている。

特表２００６−５１９３４９号公報特開２００４−２１８７９０号公報

ところで、この種の無段変速機においては、変速動作を円滑且つ正確に行うべく、全ての転動部材に同一形状の球体状のものが用いられる。しかしながら、その夫々の転動部材を厳密に観てみると、その１つ１つの大きさは、設計公差の範囲内でばらついている。これが為、第１及び第２の回転要素と全ての転動部材との間においては、全ての転動部材の内、形状の大きいものから順に選んだ３つで第１回転要素と第２回転要素とを支えることになる。従って、放射状に配置された全ての転動部材において、その３つの転動部材の配置が偏っている場合、この無段変速機では、第１回転要素や第２回転要素が自らの第１回転中心軸に対して傾き、トルクの伝達効率が低下してしまう虞がある。

そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、そして、この無段変速機及び当該無段変速機１の組立方法に依れば、トルクの伝達効率の向上が可能な無段変速機及び無段変速機の組立方法を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、本発明は、回転中心となる変速機軸と、前記変速機軸上で対向させて配置した共通の第１回転中心軸を有する相対回転可能な第１及び第２の回転要素と、前記第１回転中心軸と平行な第２回転中心軸を有し、該第１回転中心軸を中心にして放射状に複数配置して前記第１及び第２の回転要素に挟持させた転動部材と、前記第２回転中心軸を有し、前記転動部材から両端を突出させた当該転動部材の支持軸と、前記各転動部材を外周面上に配置し、前記変速機軸並びに前記第１及び第２の回転要素に対する相対回転が可能な第３回転要素と、前記第１回転要素と前記第２回転要素との間の回転比を前記各転動部材の傾転動作によって変化させる変速装置と、前記変速機軸上に配置され、前記各支持軸の夫々の端部を前記各転動部材の傾転動作が可能な状態で保持する第４回転要素と、を備えた無段変速機において、前記各転動部材の内、形状の大きいものから順に、第１基準転動部材、第２基準転動部材、第３基準転動部材とし、該第１から第３の基準転動部材の夫々の回転中心を繋いだ３つの線が鋭角三角形を成すように前記各転動部材を配置したことを特徴としている。

ここで、前記第１から第３の基準転動部材の基準半径に対する誤差を前記第１回転要素や前記第２回転要素の前記変速機軸に対する径方向の移動可能量よりも小さくすることが望ましい。

また、前記第４回転要素を前記変速機軸に対して周方向に回転できない固定要素とし、前記第１基準転動部材をその中心が使用状態で前記第１回転中心軸よりも下側に来るよう配置することが望ましい。

また、前記第４回転要素を前記変速機軸に対して周方向に回転できない固定要素とし、前記第１基準転動部材を前記各転動部材の中でも最下部に配置することが望ましい。

また、前記第４回転要素を前記変速機軸に対して周方向に回転できない固定要素とし、前記第１基準転動部材と前記第２基準転動部材をその中心が使用状態で前記第１回転中心軸よりも下側に来るよう配置することが望ましい。

更に、上記目的を達成する為、本発明は、回転中心となる変速機軸と、前記変速機軸上で対向させて配置した共通の第１回転中心軸を有する相対回転可能な第１及び第２の回転要素と、前記第１回転中心軸と平行な第２回転中心軸を有し、該第１回転中心軸を中心にして放射状に複数配置して前記第１及び第２の回転要素に挟持させた転動部材と、前記第２回転中心軸を有し、前記転動部材から両端を突出させた当該転動部材の支持軸と、前記各転動部材を外周面上に配置し、前記変速機軸並びに前記第１及び第２の回転要素に対する相対回転が可能な第３回転要素と、前記第１回転要素と前記第２回転要素との間の回転比を前記各転動部材の傾転動作によって変化させる変速装置と、前記変速機軸上に配置され、前記各支持軸の夫々の端部を前記各転動部材の傾転動作が可能な状態で保持する第４回転要素と、を備えた無段変速機の組立方法において、前記各転動部材の内、形状の大きいものから順に、第１基準転動部材、第２基準転動部材、第３基準転動部材として選択する工程と、該選択された第１から第３の基準転動部材の夫々の回転中心を繋いだ３つの線が鋭角三角形を成すように前記各転動部材を配置する工程と、を有することを特徴としている。

ここで、前記第１から第３の基準転動部材の選択工程にて、基準半径に対する誤差が前記第１回転要素や前記第２回転要素の前記変速機軸に対する径方向の移動可能量よりも小さい前記第１から第３の基準転動部材を選択することが望ましい。

また、前記第４回転要素を前記変速機軸に対して周方向に回転できない固定要素とした場合、前記各転動部材の配置工程にて、前記第１基準転動部材をその中心が使用状態で前記第１回転中心軸よりも下側に来るよう配置することが望ましい。

また、前記第４回転要素を前記変速機軸に対して周方向に回転できない固定要素とした場合、前記各転動部材の配置工程にて、前記第１基準転動部材を前記各転動部材の中でも最下部に配置することが望ましい。

また、前記第４回転要素を前記変速機軸に対して周方向に回転できない固定要素とした場合、前記各転動部材の配置工程にて、前記第１基準転動部材と前記第２基準転動部材をその中心が使用状態で前記第１回転中心軸よりも下側に来るよう配置することが望ましい。

本発明に係る無段変速機及び無段変速機の組立方法に依れば、形状の大きい第１から第３の基準転動部材が鋭角三角形を成すように配置されるので、その配置が全ての転動部材に対して偏りの少ないものとなる。従って、その無段変速機においては、第１回転要素や第２回転要素の変速機軸に対する傾き量を小さく抑えることができるので、その第１回転要素や第２回転要素を支える軸受に掛かる偏荷重を軽減できる。故に、この無段変速機においては、第１回転要素や第２回転要素が回転する際の駆動損失を軽減できるので、トルクの伝達効率を向上させることができる。

図１は、本発明に係る無段変速機の実施例の構成を示す部分断面図である。図２は、キャリアのガイド溝について説明する図である。図３は、アイリスプレートについて説明する図である。図４は、３つの基準ボールの配置の一例を説明する図である。図５は、３つの基準ボールの配置の他の例を説明する図である。図６は、３つの基準ボールの配置の他の例を説明する図である。

以下に、本発明に係る無段変速機及び無段変速機の組立方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

［実施例１］
本発明に係る無段変速機及び無段変速機の組立方法の実施例１を図１から図５に基づいて説明する。

最初に、本実施例の無段変速機の一例について図１を用いて説明する。図１の符号１は、本実施例の無段変速機を示す。

この無段変速機１の主要部を成す無段変速機構は、共通の第１回転中心軸Ｒ１を有する相互間での相対回転が可能な第１から第４の回転要素１０，２０，３０，４０と、その第１回転中心軸Ｒ１と後述する基準位置において平行な別の第２回転中心軸Ｒ２を各々有する複数の転動部材５０と、第１から第４の回転要素１０，２０，３０，４０の回転中心に配置した変速機軸としてのシャフト６０と、を備えた所謂トラクション遊星ギヤ機構と云われるものである。この無段変速機１は、第２回転中心軸Ｒ２を第１回転中心軸Ｒ１に対して傾斜させ、転動部材５０を傾転させることによって、入出力間の変速比を変えるものである。以下においては、特に言及しない限り、その第１回転中心軸Ｒ１や第２回転中心軸Ｒ２に沿う方向を軸線方向と云い、その第１回転中心軸Ｒ１周りの方向を周方向と云う。また、その第１回転中心軸Ｒ１に直交する方向を径方向と云い、その中でも、内方に向けた側を径方向内側と、外方に向けた側を径方向外側と云う。この無段変速機１においては、第１から第４の回転要素１０，２０，３０，４０の内の何れか１つを周方向へと回転させぬよう固定し、その内の残りが周方向に回転できるようになっている。

この無段変速機１においては、第１回転要素１０と第２回転要素２０と第３回転要素３０と第４回転要素４０との間で各転動部材５０を介したトルクの伝達が行われる。例えば、この無段変速機１においては、第１から第４の回転要素１０，２０，３０，４０の内の１つがトルク（動力）の入力部となり、残りの回転要素の内の少なくとも１つがトルクの出力部となる。これが為、この無段変速機１においては、入力部となる何れかの回転要素と出力部となる何れかの回転要素との間の回転速度（回転数）の比が変速比γとなる。例えば、この無段変速機１は、車両の動力伝達経路上に配設される。その際には、その入力部がエンジンやモータ等の動力源側に連結され、その出力部が駆動輪側に連結される。この無段変速機１においては、入力部としての回転要素にトルクが入力された場合の各回転要素の回転動作を正駆動と云い、出力部としての回転要素に正駆動時とは逆方向のトルクが入力された場合の各回転要素の回転動作を逆駆動と云う。例えば、この無段変速機１は、先の車両の例示に従えば、加速等の様に動力源側からトルクが入力部たる回転要素に入力されて当該回転要素を回転させているときが正駆動となり、減速等の様に駆動輪側から出力部たる回転中の回転要素に正駆動時とは逆方向のトルクが入力されているときが逆駆動となる。

この無段変速機１においては、シャフト６０の中心軸（第１回転中心軸Ｒ１）を中心にして放射状に複数個の転動部材５０を配置する。その夫々の転動部材５０は、対向させて配置した第１回転要素１０と第２回転要素２０とで挟持させると共に、第３回転要素３０の外周面上に配設する。また、夫々の転動部材５０は、自身の回転中心軸（第２回転中心軸Ｒ２）を中心にした自転を行う。更に、転動部材５０は、第４回転要素４０が第１回転中心軸Ｒ１を中心にして回転する場合、その第４回転要素４０と一緒に回転して、第１回転中心軸Ｒ１を中心にした公転を行う。この無段変速機１は、第１及び第２の回転要素１０，２０の内の少なくとも一方を転動部材５０に押し付けることによって、第１から第４の回転要素１０，２０，３０，４０と転動部材５０との間に適切な接線力（トラクション力）を発生させ、その間におけるトルクの伝達を可能にする。また、この無段変速機１は、夫々の転動部材５０を自身の第２回転中心軸Ｒ２と第１回転中心軸Ｒ１とを含む傾転平面上で傾転させ、第１回転要素１０と第２回転要素２０との間の回転速度（回転数）の比を変化させることによって、入出力間の回転速度（回転数）の比を変える。

ここで、この無段変速機１においては、第１及び第２の回転要素１０，２０が遊星ギヤ機構で云うところのリングギヤの機能を為すものとなる。また、第３回転要素３０はトラクション遊星ギヤ機構のサンローラとして機能し、第４回転要素４０はキャリアとして機能する。また、転動部材５０は、トラクション遊星ギヤ機構におけるボール型ピニオンとして機能する。以下、第１及び第２の回転要素１０，２０については、各々「第１及び第２の回転部材１０，２０」と云う。また、第３回転要素３０については「サンローラ３０」と云い、第４回転要素４０については「キャリア４０」と云う。また、転動部材５０については、「遊星ボール５０」と云う。

シャフト６０は、図示しない筐体や車体等における無段変速機１の固定部に固定したものであり、その固定部に対して相対回転させぬよう構成した円柱状又は円筒状の固定軸とする。

第１及び第２の回転部材１０，２０は、中心軸を第１回転中心軸Ｒ１に一致させた円盤部材（ディスク）や円環部材（リング）であり、軸線方向で対向させて各遊星ボール５０を挟み込むように配設する。この例示においては、双方とも円環部材とする。

この第１及び第２の回転部材１０，２０は、後で詳述する各遊星ボール５０の径方向外側の外周曲面と接触する接触面を有している。その夫々の接触面は、例えば、遊星ボール５０の外周曲面の曲率と同等の曲率の凹円弧面、その外周曲面の曲率とは異なる曲率の凹円弧面、凸円弧面又は平面等の形状を成している。ここでは、後述する基準位置の状態で第１回転中心軸Ｒ１から各遊星ボール５０との接触部分までの距離が同じ長さになるように夫々の接触面を形成して、第１及び第２の回転部材１０，２０の各遊星ボール５０に対する夫々の接触角θが同じ角度になるようにしている。その接触角θとは、基準から各遊星ボール５０との接触部分までの角度のことである。ここでは、径方向を基準にしている。その夫々の接触面は、遊星ボール５０の外周曲面に対して点接触又は面接触している。また、夫々の接触面は、第１及び第２の回転部材１０，２０から遊星ボール５０に向けて軸線方向の力（押圧力）が加わった際に、その遊星ボール５０に対して径方向内側で且つ斜め方向の力（法線力）が加わるように形成されている。

この例示においては、第１回転部材１０を無段変速機１の正駆動時におけるトルク入力部として作用させ、第２回転部材２０を無段変速機１の正駆動時におけるトルク出力部として作用させる。従って、その第１回転部材１０には入力軸１１が連結され、第２回転部材２０には出力軸２１が連結される。尚、この無段変速機１は、入力軸１１として設けているものを出力軸として利用し、出力軸２１として設けているものを入力軸として利用してもよい。

その出力軸２１は、中心軸を第１回転中心軸Ｒ１に一致させた円盤部２１ａと円筒部２１ｂとを備えている。その円筒部２１ｂは、円盤部２１ａの内周側に設けられており、その内周面がラジアル軸受ＲＢ１，ＲＢ２を介してシャフト６０の外周面に取り付けられている。従って、出力軸２１とこれに連結された第２回転部材２０は、シャフト６０に対する周方向の相対回転を行うことができる。

また、入力軸１１についても、中心軸を第１回転中心軸Ｒ１に一致させた出力軸２１と同様の円盤部１１ａと円筒部１１ｂとを備えている。その円筒部１１ｂは、その内周面がラジアル軸受ＲＢ３，ＲＢ４を介して出力軸２１の円筒部２１ｂの外周面に取り付けられている。この入力軸１１は、そのラジアル軸受ＲＢ３，ＲＢ４と下記のスラスト軸受ＴＢによって、出力軸２１に対する周方向の相対回転を行うことができる。

ここで、入力軸１１における円盤部１１ａと出力軸２１における円盤部２１ａの夫々の外周側の平面の間には、トルクカム７１と環状部材７２とスラスト軸受ＴＢとが配設されている。その環状部材７２と出力軸２１は、そのスラスト軸受ＴＢを介して相対回転できる。トルクカム７１は、入力軸１１側の係合部材と環状部材７２側の係合部材とが係合することで、入力軸１１と環状部材７２との間で軸力を発生させると共に回転トルクを伝達させ、これらを一体になって回転させる。その軸力は、第１回転部材１０と第２回転部材２０とに伝わり、これらが各遊星ボール５０を押圧する際の押圧力となる。

サンローラ３０は、中心軸を第１回転中心軸Ｒ１に一致させた円筒状のものであり、ラジアル軸受ＲＢ５，ＲＢ６によってシャフト６０に対する周方向への相対回転を行える。このサンローラ３０の外周面には、複数個の遊星ボール５０が放射状に略等間隔で配置される。従って、このサンローラ３０においては、その外周面が遊星ボール５０の自転の際の転動面となる。このサンローラ３０は、自らの回転動作によって夫々の遊星ボール５０を転動（自転）させることもできれば、夫々の遊星ボール５０の転動動作（自転動作）に伴って回転することもできる。

キャリア４０は、夫々の遊星ボール５０の傾転動作を妨げないように後述する支持軸５１の夫々の突出部を保持する。このキャリア４０は、例えば、中心軸を第１回転中心軸Ｒ１に一致させた第１及び第２の円盤部材４１，４２を対向させて配置し、その第１及び第２の円盤部材４１，４２を複数本の連結軸（図示略）で連結して、全体として籠状となるようにしている。これにより、このキャリア４０は、外周面に開放部分を有することになる。各遊星ボール５０は、第１及び第２の円盤部材４１，４２の間に配置し、その開放部分を介して第１回転部材１０と第２回転部材２０とに接している。

このキャリア４０は、例えばシャフト６０との間の図示しない軸受によって、そのシャフト６０に対する周方向への相対回転を行うことができる。また、この例示では、そのシャフト６０に対する軸線方向への相対移動を行わせない為に、キャリア４０の軸線方向における夫々の側面にスナップリング等の係止部材９１，９２を配設している。

遊星ボール５０は、サンローラ３０の外周面上を転がる転動部材である。この遊星ボール５０としては、球状体のものを例示する。この無段変速機１においては、全ての遊星ボール５０が同一形状に成型されている。この遊星ボール５０は、その中心を通って貫通させた支持軸５１によって回転自在に支持する。例えば、遊星ボール５０は、支持軸５１の外周面との間に配設した軸受（図示略）によって、第２回転中心軸Ｒ２を回転軸とした支持軸５１に対する相対回転（つまり自転）が行えるようにしている。従って、この遊星ボール５０は、支持軸５１を中心にしてサンローラ３０の外周面上を転動することができる。その支持軸５１の両端は、遊星ボール５０から突出させておく。

その支持軸５１の基準となる位置は、図１に示すように、第２回転中心軸Ｒ２が第１回転中心軸Ｒ１と平行になる位置である。この支持軸５１は、その基準位置で形成される自身の回転中心軸（第２回転中心軸Ｒ２）と第１回転中心軸Ｒ１とを含む傾転平面内において、基準位置とそこから傾斜させた位置との間を遊星ボール５０と共に揺動（傾転）することができる。その傾転は、その傾転平面内で遊星ボール５０の中心を支点にして行われる。

この無段変速機１には、夫々の遊星ボール５０の傾転時に支持軸５１を傾転方向へと案内する為のガイド部が設けられている。この例示では、そのガイド部をキャリア４０に設ける。ガイド部は、遊星ボール５０から突出させた支持軸５１を傾転方向に向けて案内する径方向のガイド溝４３，４４であり、第１及び第２の円盤部材４１，４２の夫々の対向する部分に遊星ボール５０毎に形成する（図２）。つまり、全てのガイド溝４３と全てのガイド溝４４は、軸線方向（図１の矢印Ａの方向）から観ると夫々に放射状を成している。尚、図２は、８つの遊星ボール５０が配備されている場合を例示したものである。

この無段変速機１においては、夫々の遊星ボール５０の傾転角が基準位置、即ち０度のときに、第１回転部材１０と第２回転部材２０とが同一回転速度（同一回転数）で回転する。つまり、このときには、第１回転部材１０と第２回転部材２０の回転比（回転速度又は回転数の比）が１となり、変速比γが１になっている。一方、夫々の遊星ボール５０を基準位置から傾転させた際には、支持軸５１の中心軸から第１回転部材１０との接触部分までの距離が変化すると共に、支持軸５１の中心軸から第２回転部材２０との接触部分までの距離が変化する。これが為、第１回転部材１０又は第２回転部材２０の内の何れか一方が基準位置のときよりも高速で回転し、他方が低速で回転するようになる。例えば第２回転部材２０は、遊星ボール５０を一方へと傾転させたときに第１回転部材１０よりも低回転になり（減速）、他方へと傾転させたときに第１回転部材１０よりも高回転になる（増速）。従って、この無段変速機１においては、その傾転角を変えることによって、第１回転部材１０と第２回転部材２０との間の回転比（変速比γ）を無段階に変化させることができる。尚、ここでの増速時（γ＜１）には、図１における上側の遊星ボール５０を紙面反時計回り方向に傾転させ且つ下側の遊星ボール５０を紙面時計回り方向に傾転させる。また、減速時（γ＞１）には、図１における上側の遊星ボール５０を紙面時計回り方向に傾転させ且つ下側の遊星ボール５０を紙面反時計回り方向に傾転させる。

この無段変速機１には、その変速比γを変える変速装置が設けられている。変速比γは遊星ボール５０の傾転角の変化に伴い変わるので、その変速装置としては、夫々の遊星ボール５０を傾転させる傾転装置を用いる。ここでは、この変速装置が円盤状のアイリスプレート（傾転要素）８０を備えている。

そのアイリスプレート８０は、その径方向内側のラジアル軸受ＲＢ７を介してシャフト６０に取り付けられており、そのシャフト６０に対して第１回転中心軸Ｒ１を中心とする相対回転を行える。その相対回転には、図示しないモータ等のアクチュエータ（駆動部）を用いる。この駆動部の駆動力は、ウォームギア８１を介してアイリスプレート８０の外周部分に伝えられる。

このアイリスプレート８０は、夫々の遊星ボール５０の入力側（第１回転部材１０との接触部側）又は出力側（第２回転部材２０との接触部側）で且つキャリア４０の外側に配置する。この例示では、入力側に配置している。このアイリスプレート８０には、支持軸５１の一方の突出部が挿入される絞り孔（アイリス孔）８２を形成する。その絞り孔８２は、径方向内側の端部が起点の径方向を基準線Ｌと仮定する場合、径方向内側から径方向外側に向かうにつれて基準線Ｌから周方向に離れていく弧状になっている（図３）。尚、その図３は、図１の矢印Ａの方向から観た図である。

支持軸５１の一方の突出部は、アイリスプレート８０が図３の紙面時計回り方向に回転することで、絞り孔８２に沿ってアイリスプレート８０の中心側に移動する。その際、支持軸５１の夫々の突出部がキャリア４０のガイド溝４３，４４に挿入されているので、絞り孔８２に挿入されている一方の突出部は、径方向内側に移動する。また、その一方の突出部は、アイリスプレート８０が図３の紙面反時計回り方向に回転することで、絞り孔８２に沿ってアイリスプレート８０の外周側に移動する。その際、この一方の突出部は、ガイド溝４３，４４の作用によって径方向外側に移動する。このように、支持軸５１は、ガイド溝４３，４４と絞り孔８２によって径方向に移動できる。従って、遊星ボール５０は、上述した傾転動作が可能になる。

ところで、全ての遊星ボール５０は、夫々が均等な真円度の球状体となるように設定した設計公差の下で製造されるが、その設計公差の範囲内で１つ１つに大きさ（直径）のばらつきがある。これが為、第１及び第２の回転部材１０，２０と全ての遊星ボール５０との間の接触部分においては、全ての遊星ボール５０から直径の大きい順に選んだ３つの遊星ボール５０が、残りの遊星ボール５０よりも先に第１及び第２の回転部材１０，２０に接することになる。つまり、第１及び第２の回転部材１０，２０並びに入力軸１１及び出力軸２１は、その３つの遊星ボール５０によって支えられることになる。

ここで、その第１及び第２の回転部材１０，２０には、トルクカム７１の軸力が加わっている。また、この第１回転部材１０や第２回転部材２０は、シャフト６０に対して径方向に動くことができる。第１回転部材１０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量（最大の移動量）は、ラジアル軸受ＲＢ１，ＲＢ２とシャフト６０との間の径方向の隙間によって決まる。更に、第２回転部材２０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量（最大の移動量）は、その第１回転部材１０の移動可能量に、ラジアル軸受ＲＢ３，ＲＢ４と出力軸２１との間の径方向の隙間を加えたものである。尚、ラジアル軸受ＲＢ１，ＲＢ２とシャフト６０との間の径方向の隙間とは、ラジアル軸受ＲＢ１，ＲＢ２の内輪の内周面とシャフト６０の外周面との間の隙間のことを云い、その内輪の内周面の直径とシャフト６０の外周面の直径との差になる。この例示のラジアル軸受ＲＢ１，ＲＢ２は、外輪が出力軸２１に締り嵌めされる一方で、内輪がシャフト６０に隙間嵌めされるからである。また、ラジアル軸受ＲＢ３，ＲＢ４と出力軸２１との間の径方向の隙間とは、ラジアル軸受ＲＢ３，ＲＢ４の内輪の内周面と出力軸２１の円筒部２１ｂの外周面との間の隙間のことを云い、その内輪の内周面の直径と円筒部２１ｂの外周面の直径との差になる。この例示のラジアル軸受ＲＢ３，ＲＢ４は、外輪が入力軸１１に締り嵌めされる一方で、内輪が出力軸２１に隙間嵌めされるからである。

第１回転部材１０や第２回転部材２０は、上記の３つの遊星ボール５０の配置が全ての遊星ボール５０の配置の中で例えば１箇所に集中する等の如く偏っている場合、そのトルクカム７１の軸力と第１回転部材１０や第２回転部材２０の径方向の移動可能量によって、入力軸１１や出力軸２１と共に自らの第１回転中心軸に対して傾倒してしまう可能性がある。そして、その傾倒時には、ラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４やスラスト軸受ＴＢが偏荷重を受けることになる。従って、その形状の大きい３つの遊星ボール５０が偏って配置された場合には、ラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４やスラスト軸受ＴＢが受ける偏荷重によって、第１回転部材１０や第２回転部材２０の回転損失が増大し、これによりトルクの伝達効率が低下してしまう虞がある。更に、この場合には、偏荷重によって、ラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４やスラスト軸受ＴＢの耐久性を低下させてしまう虞もある。

そこで、この無段変速機１においては、その３つの遊星ボール５０を基準ボール（基準転動部材）として定め、この３つの基準ボールの夫々の回転中心を繋いだ３つの線が鋭角三角形を成すように全ての遊星ボール５０を配置する。

例えば、この無段変速機１は、図４に示すように、８つの遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈを備えている。そして、この無段変速機１においては、その８つの遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの内、遊星ボール５０Ａ〜５０Ｃを基準ボールとする。ここでは、その遊星ボール５０Ａ〜５０Ｃのことを「第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃ」とも云う。ここでは、第１基準ボール５０Ａが最も大きく、第１基準ボール５０Ａ、第２基準ボール５０Ｂ、第３基準ボール５０Ｃの順に直径が小さくなっているものとする。

この例示の場合には、図４に示すように、その第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの夫々の中心を繋いだ３つの線が鋭角三角形（θ１＜９０度、θ２＜９０度、θ３＜９０度）を成すように全ての遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈを配置する。その第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃは、その様な鋭角三角形を成すことができるのであれば、夫々をどの場所に配置してもよい。

この様に、３つの第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃを設定し、これらを上記の如き鋭角三角形が成されるよう無段変速機１の組み立ての際に配置することで、全ての遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの中心を繋いだ円に内接するその鋭角三角形は、その外接円の内部において、この外接円に対する偏りが少ない形状になる。つまり、その配置は、全ての遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈに対して偏りの少ないものとなる。そして、第１及び第２の回転部材１０，２０と全ての遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈとの間の接触部分においては、第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃが残りの遊星ボール５０Ｄ〜５０Ｈよりも先に第１及び第２の回転部材１０，２０に接することになる。その際には、第１及び第２の回転部材１０，２０と第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃとの間の接触部分も鋭角三角形になり、この鋭角三角形は、これの外接円（第１及び第２の回転部材１０，２０と全ての遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈとの間の接触部分を繋いだ円）に対する偏りが少ない形状になっている。従って、この無段変速機１においては、全ての遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの直径の設計公差を従来よりも小さくせずに、第１及び第２の回転部材１０，２０並びに入力軸１１及び出力軸２１の傾き量を小さく抑えることができる。つまり、遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの加工精度の向上は原価の上昇を招くが、この無段変速機１は、その様な原価の上昇を招くことなく、第１及び第２の回転部材１０，２０並びに入力軸１１及び出力軸２１の傾き量を小さく抑えることができる。そして、これにより、この無段変速機１においては、ラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４やスラスト軸受ＴＢに偏荷重が掛からなくなる又は偏荷重が掛かったとしても小さく抑えることができるので、第１回転部材１０や第２回転部材２０が回転する際の駆動損失が軽減され、トルクの伝達効率を向上させることができる。更に、この無段変速機１においては、ラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４やスラスト軸受ＴＢの耐久性も向上させることができる。

尚、３つの第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃにより成る三角形が直角三角形や鈍角三角形の場合、その直角三角形や鈍角三角形は、外接円に対する偏りが大きいので、第１及び第２の回転部材１０，２０並びに入力軸１１及び出力軸２１の傾き量が大きくなってしまう。図５には、直角三角形を例に挙げている。

以上示したように、この無段変速機１及び当該無段変速機１の組立方法に依れば、全ての遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの中から上記の３つの第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃを選び、その３つの第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃを鋭角三角形が成されるように配置しているので、第１及び第２の回転部材１０，２０並びに入力軸１１及び出力軸２１の傾き量を低コストで小さく抑えることができ、トルクの伝達効率の向上やラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４及びスラスト軸受ＴＢの耐久性の向上が可能になる。

ここで、この無段変速機１においては、その様な第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの配置を行ったとしても、第１及び第２の回転部材１０，２０並びに入力軸１１及び出力軸２１に多少なりとも傾きが発生し、ラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４やスラスト軸受ＴＢに偏荷重が掛かる可能性がある。これが為、この無段変速機１においては、上記の第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの配置を行うと共に、遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの半径ｒ_ｂの設計公差を上記の第１回転部材１０や第２回転部材２０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量よりも小さくする。最も大きい第１基準ボール５０Ａの半径ｒ_ｂ１が設計公差の範囲内で最大になっており、この第１基準ボール５０Ａによって第１及び第２の回転部材１０，２０並びに入力軸１１及び出力軸２１が傾いたとしても、その傾き量に相当する第１及び第２の回転部材１０，２０等のシャフト６０に対する径方向の移動量は、第１回転部材１０や第２回転部材２０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量よりも小さくなるからである。従って、この無段変速機１においては、ラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４やスラスト軸受ＴＢに偏荷重が掛からなくなるので、第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの配置だけで対応するよりも、トルクの伝達効率やラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４及びスラスト軸受ＴＢの耐久性を向上させることができる。尚、その半径ｒ_ｂは、設計公差が±０のときの遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの基準半径を示している。以下、半径ｒ_ｂを「基準半径ｒ_ｂ」と云う。

この例示では第２回転部材２０の径方向の移動可能量に第１回転部材１０の径方向の移動可能量が含まれているので、遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの基準半径ｒ_ｂの設計公差は、第１回転部材１０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量よりも小さくすればよい。

この様に遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの基準半径ｒ_ｂの設計公差を比較対象にしている理由は、その設計公差が最大になったとき（マイナス公差の場合には設計公差が０のとき）にもラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４やスラスト軸受ＴＢに偏荷重が掛からないようにする為である。しかしながら、遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈは、常に設計公差の範囲内で最大になる訳ではない。また、遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの基準半径ｒ_ｂの設計公差が第１回転部材１０や第２回転部材２０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量よりも大きい場合、この無段変速機１においては、その設計公差を小さく設定しなければならず、遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの加工精度の向上に伴い原価の上昇を招いてしまう。

そこで、組み立ての際の第１から第３の基準ボール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃの半径ｒ_ｂ１，ｒ_ｂ２，ｒ_ｂ３の実測値を利用する。従って、この無段変速機１においては、上記の第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの配置を行うと共に、その第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの基準半径ｒ_ｂに対する誤差を第１回転部材１０や第２回転部材２０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量よりも小さくする。つまり、この無段変速機１の組み立ての際には、上述したように第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃを配置するときに、第１回転部材１０や第２回転部材２０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量よりも上記の誤差の小さい第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃを選ぶ。尚、その移動可能量は、設計値に基づいて予め推定できるので、その推定値を利用すればよい。

これにより、その第１基準ボール５０Ａによって第１及び第２の回転部材１０，２０並びに入力軸１１及び出力軸２１が傾いたとしても、その傾き量に相当する第１及び第２の回転部材１０，２０等のシャフト６０に対する径方向の移動量は、第１回転部材１０や第２回転部材２０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量よりも小さくなる。その際には、最も大きい第１基準ボール５０Ａの基準半径ｒ_ｂに対する誤差（ｒ_ｂ１−ｒ_ｂ）を第１回転部材１０や第２回転部材２０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量よりも小さくすればよい。従って、この無段変速機１においては、ラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４やスラスト軸受ＴＢに偏荷重が掛からなくなるので、第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの配置だけで対応するよりも、トルクの伝達効率やラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４及びスラスト軸受ＴＢの耐久性を向上させることができる。そして、更に、この無段変速機１においては、遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの加工精度を上げなくてもよいので、原価の上昇を抑えることができる。

前述したように、この例示の無段変速機１では、第２回転部材２０の径方向の移動可能量に第１回転部材１０の径方向の移動可能量が含まれている。これが為、最も大きい第１基準ボール５０Ａの基準半径ｒ_ｂに対する誤差は、第１回転部材１０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量よりも小さくすればよい。

この例示の無段変速機１は、ラジアル軸受ＲＢ１，ＲＢ２の外輪を出力軸２１に直接締め嵌めし、ラジアル軸受ＲＢ３，ＲＢ４の外輪を入力軸１１に直接締め嵌めしている。しかしながら、無段変速機によっては、ラジアル軸受ＲＢ１，ＲＢ２の外輪と出力軸２１との間に環状部材（図示略）を介在させ、その環状部材に出力軸２１をスプラインでスプライン嵌合させる構造のものもある。従って、かかるスプライン嵌合の構造を有する無段変速機においては、上述したラジアル軸受ＲＢ１，ＲＢ２とシャフト６０との間の径方向の隙間と、そのスプラインにおける径方向の移動可能量（最大の移動量）、つまり出力軸２１の環状部材に対する径方向の移動可能量と、を加算したものが第１回転部材１０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量になる。また、ラジアル軸受ＲＢ３，ＲＢ４の外輪と入力軸１１との間に第２環状部材（図示略）を介在させ、その第２環状部材に入力軸１１を第２スプラインでスプライン嵌合させる構造の無段変速機も考えられる。従って、かかるスプライン嵌合の構造を有する無段変速機においては、その第１回転部材１０の移動可能量に、ラジアル軸受ＲＢ３，ＲＢ４と出力軸２１との間の径方向の隙間と、そのスプラインにおける径方向の移動可能量（最大の移動量）、つまり入力軸１１の環状部材に対する径方向の移動可能量と、を加算したものが第２回転部材２０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量になる。

このように、この無段変速機１及び当該無段変速機１の組立方法に依れば、３つの第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの鋭角三角形の配置に加えて、その第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの基準半径ｒ_ｂに対する誤差を第１回転部材１０や第２回転部材２０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量よりも小さくしているので、その配置による第１及び第２の回転部材１０，２０並びに入力軸１１及び出力軸２１の傾き量の抑制と共に、その傾きに伴う第１及び第２の回転部材１０，２０等のシャフト６０に対する径方向の移動量を、第１回転部材１０や第２回転部材２０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量よりも小さくすることができる。従って、この無段変速機１及び当該無段変速機１の組立方法に依れば、ラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４やスラスト軸受ＴＢに偏荷重が掛からなくなるので、トルクの伝達効率やラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４及びスラスト軸受ＴＢの耐久性を向上させることができる。

［実施例２］
次に、本発明に係る無段変速機及び無段変速機の組立方法の実施例２を図４から図６に基づいて説明する。

本実施例は、遊星ボール５０（５０Ａ〜５０Ｈ）の潤滑性能と冷却性能を向上させることが可能な無段変速機及び無段変速機の組立方法である。本実施例では、前述した実施例１と同じ構造の無段変速機１を例に挙げて説明する。

その潤滑性能や冷却性能は、遊星ボール５０（５０Ａ〜５０Ｈ）に潤滑油を供給することで向上する。その潤滑油の供給形態としては、例えば、第１及び第２の回転部材１０，２０の下部側の貯留部に貯留されている潤滑油の掻き上げによる供給、ドライサンプ方式の如きオイルポンプ（図示略）が吸い上げた潤滑油の噴霧による供給、その掻き上げられた潤滑油又は噴霧された潤滑油の上方からの滴下による供給等が考えられる。

しかしながら、実施例１でも説明した通り、遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈは、設計公差の範囲内で１つ１つの直径にばらつきが生じている。従って、夫々の遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈにおいては、仮にその全てに対して均等に潤滑油が供給されたとしても、直径が大きいものほど、第１及び第２の回転部材１０，２０並びにサンローラ３０からの押圧力が大きいので、潤滑性能や冷却性能が低くなる。これにより、その潤滑性能や冷却性能の低下している遊星ボール（例えば前述した第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃであって、特に最も直径の大きい第１基準ボール５０Ａ）は、駆動損失の増大を引き起こし、また、自らの耐久性や第１及び第２の回転部材１０，２０並びにサンローラ３０の耐久性を低下させる可能性がある。故に、この無段変速機１においては、遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの潤滑性能や冷却性能の低下に伴い、駆動損失の増大や耐久性の低下を引き起こす可能性がある。

そこで、本実施例の無段変速機１においては、最も直径の大きい第１基準ボール５０Ａを第１回転中心軸Ｒ１よりも下側、より好ましくは全ての遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの中で最下部に配置する。ここで云う下とは、無段変速機１の使用形態（つまり車両搭載時）における下方のことである。尚、第１基準ボール５０Ａは、その中心が第１回転中心軸Ｒ１よりも下側に来るよう配置すればよく、その中心よりも上側の一部が第１回転中心軸Ｒ１よりも上に位置していてもよい。

これにより、その第１基準ボール５０Ａには、ケースや他の遊星ボール５０Ｂ〜５０Ｈに供給された潤滑油等、上方から滴下してきた潤滑油が供給され、その供給量が増大する。特に、この第１基準ボール５０Ａが最下部に配置されている場合には、他の遊星ボール５０Ｂ〜５０Ｈと比べて、潤滑油の供給量が最も多くなる。これが為、この第１基準ボール５０Ａは、潤滑性能や冷却性能が向上する。従って、この無段変速機１は、その第１基準ボール５０Ａでの駆動損失の増大を低く抑えることができるので、トルクの伝達効率を向上させることができる。更に、この無段変速機１は、その第１基準ボール５０Ａの耐久性を向上させることもできる。

ところで、前述した実施例１のキャリア４０は、シャフト６０に対する相対回転が可能な回転要素として例示している。これが為、そのキャリア４０の回転と共に全ての遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈが公転するので、第１基準ボール５０Ａは、その配置場所が変わってしまう。従って、本実施例においては、そのキャリア４０をシャフト６０に対する周方向への相対回転が行えない固定要素とする。例えば、本実施例のキャリア４０は、第１及び第２の円盤部材４１，４２の内周面をシャフト６０の外周面に対してスプライン嵌合することで、そのような周方向への相対回転を禁止する。また、このキャリア４０は、シャフト６０に圧入することで相対回転と相対移動を規制してもよい。

図５は、第１基準ボール５０Ａを最下部に配置した場合の一例である。この図５においては、最も直径の大きい第１基準ボール５０Ａを最下部に配置し、その次に直径の大きい第２基準ボール５０Ｂをその中心が第１回転中心軸Ｒ１よりも下側に来るように配置している。これにより、この無段変速機１においては、第１基準ボール５０Ａだけでなく、その次に大きい第２基準ボール５０Ｂへの潤滑油の供給量も増やすことができる。故に、この無段変速機１は、第２基準ボール５０Ｂでの駆動損失の増大も低く抑えることができるので、更なるトルクの伝達効率の向上が可能になる。また、この無段変速機１は、その第２基準ボール５０Ｂの耐久性の向上も図ることができる。

この図５の例示では第３基準ボール５０Ｃを最上部に配置しているが、遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの潤滑性能や冷却性能の向上を主たる目的とするのであれば、その第３基準ボール５０Ｃは、第１及び第２の基準ボール５０Ａ，５０Ｂの配置場所以外であれば、どちらに配置してもよい。ここでは、下記の式１の関係を満たす３つの第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃを組み立ての際に選択すると共に、その第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃが下記の式２の関係を満たすよう配置すればよい。

ｒ_ｂ３≦ｒ_ｂ２≦ｒ_ｂ１ … （１）
Ｌ１≦Ｌ２≦Ｌ３ … （２）

「Ｌ１」は、車両の走行路面と第１基準ボール５０Ａの中心との間の距離を表している。「Ｌ２」は、車両の走行路面と第２基準ボール５０Ｂの中心との間の距離を表している。「Ｌ３」は、車両の走行路面と第３基準ボール５０Ｃの中心との間の距離を表している。尚、「ＬＣ」は、車両の走行路面と第１回転中心軸Ｒ１との間の距離を表している。

この式１及び２の関係を満たす第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの配置により、この無段変速機１においては、第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの中でも大きいものほど下側に配置されるので、下側ほど多くの潤滑油が供給されるようになる。その一方で、第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの中でも直径（半径）の小さいものが上側に配置されるので、その上側の基準ボールにおいては、下側に配置されたものよりも潤滑油の供給量は少ないが、潤滑性能や冷却性能の低下を低く抑えることができる。従って、この無段変速機１及び当該無段変速機１の組立方法に依れば、駆動損失の低下や耐久性の低下を抑えることができる。そして、この無段変速機１及び当該無段変速機１の組立方法に依れば、駆動損失の低下の抑制に伴い、トルクの伝達効率を向上させることができる。

この図５の例示では、３つの第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃが直角三角形を成している。従って、この無段変速機１においては、前述した実施例１で云うところの第１及び第２の回転部材１０，２０等の傾きが発生する。従って、本実施例の無段変速機１は、鋭角三角形を成すように３つの第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃを配置した実施例１の形態において、最も直径の大きい第１基準ボール５０Ａをその中心が第１回転中心軸Ｒ１よりも下側に来るように、より好ましくは第１基準ボール５０Ａが全ての遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの中で最下部に来るように配置することが好ましい。また、本実施例の無段変速機１は、その３つの第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの鋭角三角形の配置に加えて、その第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの基準半径ｒ_ｂに対する誤差を第１回転部材１０や第２回転部材２０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量よりも小さくした実施例１の形態において、最も直径の大きい第１基準ボール５０Ａをその中心が第１回転中心軸Ｒ１よりも下側に来るように、より好ましくは第１基準ボール５０Ａが全ての遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの中で最下部に来るように配置することが好ましい。例えば、３つの第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃは、前述した図４の鋭角三角形の配置にすればよい。

ここで、無段変速機１のトルクの伝達効率の向上等を図る為には、他の第２及び第３の基準ボール５０Ｂ，５０Ｃについても第１回転中心軸Ｒ１より下側に配置し、その潤滑性能や冷却性能を向上させることが好ましい。一方、第１及び第２の回転部材１０，２０等の傾きの抑制により無段変速機１のトルクの伝達効率の向上等を図る為には、第１回転中心軸Ｒ１を境にして、上下の内の何れか一方に３つの第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの内の１つを配置し、且つ、他方に残りの２つを配置することが好ましい。

そこで、この無段変速機１においては、直径の大きい方から順に１番目と２番目の第１及び第２の基準ボール５０Ａ，５０Ｂをその中心が第１回転中心軸Ｒ１よりも下側に来るよう配置すると共に、第３基準ボール５０Ｃをその中心が第１回転中心軸Ｒ１よりも上側に来るよう配置し、且つ、３つの第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃが鋭角三角形を成すように配置する。その為に、この無段変速機１においては、下記の式３の関係を満たす３つの第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃを組み立ての際に選択する。そして、この無段変速機１においては、その第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃが下記の式４の関係を満たす場所に鋭角三角形を成すよう配置する。この式３及び４の関係を満たし、且つ、第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃが鋭角三角形を成す遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの配置を図６に例示している。

ｒ_ｂ３＜ｒ_ｂ２≦ｒ_ｂ１ … （３）
Ｌ１≦Ｌ２＜ＬＣ＜Ｌ３ … （４）

この無段変速機１においては、その第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの配置により、駆動損失の低下や耐久性の低下を引き起こす可能性が高い第１基準ボール５０Ａに対して、第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの中で最も多くの潤滑油が供給されるようになる。また、この無段変速機１においては、第１基準ボール５０Ａと第２基準ボール５０Ｂの大きさが同じ場合、夫々を同じ高さに配置することで（Ｌ１＝Ｌ２）、夫々に同等の多量の潤滑油を供給することができる。また、この無段変速機１においては、３つの第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの中で最も小さい第３基準ボール５０Ｃについて、その中心が第１回転中心軸Ｒ１よりも上側に来るよう配置するので、その潤滑性能や冷却性能の低下を最小限に抑えることができる。更に、この無段変速機１においては、その３つの第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃが鋭角三角形を成すように配置されるので、第１及び第２の回転部材１０，２０等の傾きに伴うラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４やスラスト軸受ＴＢへの偏荷重を減らすことができる。従って、この無段変速機１及び当該無段変速機１の組立方法に依れば、上記の式１及び２の関係を満たす第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの配置の例示と比較して、ラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４等の偏荷重の軽減による駆動損失の低減が可能になるので、更なる駆動損失の低下を図ることができ、よりトルクの伝達効率が向上する。

ここで、この無段変速機１においては、第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃについて、上記の式３及び４の関係を満たし且つ鋭角三角形を成すように配置すると共に、実施例１で説明したように、その第１から第３の基準ボール５０Ａ〜５０Ｃの基準半径ｒ_ｂに対する誤差を第１回転部材１０や第２回転部材２０のシャフト６０に対する径方向の移動可能量よりも小さくすることが好ましい。これにより、ラジアル軸受ＲＢ１〜ＲＢ４やスラスト軸受ＴＢに偏荷重が掛からなくなるので、この無段変速機１及び当該無段変速機１の組立方法に依れば、より大きく駆動損失の低下を図ることができるようになり、トルクの伝達効率の更なる向上が可能になる。

尚、この無段変速機１においては、第１及び第２の回転部材１０，２０の下部側に貯留部が設けられている場合、第１回転中心軸Ｒ１よりも下側に中心が来るよう配置された基準ボールを一部分でも貯留部の潤滑油に浸漬させてもよい。換言するならば、組み立ての際に、その下側の基準ボールが浸漬する油面高さにまで潤滑油を溜めてもよい。これにより、この無段変速機１においては、より少なく潤滑油の油量で遊星ボール５０Ａ〜５０Ｈの潤滑性能や冷却性能を向上させることができる。

ところで、上記の例示では第１円盤部材４１と第２円盤部材４２とを連結軸で繋いで一体化させたキャリア４０を用いているが、キャリアは、第１円盤部材４１と第２円盤部材４２とを連結軸で繋がずに、キャリア４０と同等の間隔を空けてシャフト５０上に配置したものであってもよい。また、この連結軸の無いキャリアにおいては、第１又は第２の円盤部材４１，４２の内の一方をシャフト５０に相対回転できぬよう固定し、他方をシャフト５０に対して相対回転できるよう取り付けてもよい。

１無段変速機
１０第１回転部材（第１回転要素）
１１入力軸
２０第２回転部材（第２回転要素）
２１出力軸
３０サンローラ（第３回転要素）
４０キャリア（第４回転要素）
５０（５０Ａ〜５０Ｈ）遊星ボール（転動部材）
５０Ａ第１基準ボール
５０Ｂ第２基準ボール
５０Ｃ第３基準ボール
５１支持軸
６０シャフト
Ｒ１第１回転中心軸
Ｒ２第２回転中心軸
ＲＢ１，ＲＢ２，ＲＢ３，ＲＢ４ラジアル軸受
ＴＢスラスト軸受

Claims

回転中心となる変速機軸と、
前記変速機軸上で対向させて配置した共通の第１回転中心軸を有する相対回転可能な第１及び第２の回転要素と、
前記第１回転中心軸と平行な第２回転中心軸を有し、該第１回転中心軸を中心にして放射状に複数配置して前記第１及び第２の回転要素に挟持させた転動部材と、
前記第２回転中心軸を有し、前記転動部材から両端を突出させた当該転動部材の支持軸と、
前記各転動部材を外周面上に配置し、前記変速機軸並びに前記第１及び第２の回転要素に対する相対回転が可能な第３回転要素と、
前記第１回転要素と前記第２回転要素との間の回転比を前記各転動部材の傾転動作によって変化させる変速装置と、
前記変速機軸上に配置され、前記各支持軸の夫々の端部を前記各転動部材の傾転動作が可能な状態で保持する第４回転要素と、
を備えた無段変速機において、
前記各転動部材の内、形状の大きいものから順に、第１基準転動部材、第２基準転動部材、第３基準転動部材とし、該第１から第３の基準転動部材の夫々の回転中心を繋いだ３つの線が鋭角三角形を成すように前記各転動部材を配置したことを特徴とする無段変速機。
前記第１から第３の基準転動部材の基準半径に対する誤差を前記第１回転要素や前記第２回転要素の前記変速機軸に対する径方向の移動可能量よりも小さくしたことを特徴とする請求項１記載の無段変速機。
前記第４回転要素を前記変速機軸に対して周方向に回転できない固定要素とし、前記第１基準転動部材をその中心が使用状態で前記第１回転中心軸よりも下側に来るよう配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の無段変速機。
前記第４回転要素を前記変速機軸に対して周方向に回転できない固定要素とし、前記第１基準転動部材を前記各転動部材の中でも最下部に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の無段変速機。
前記第４回転要素を前記変速機軸に対して周方向に回転できない固定要素とし、前記第１基準転動部材と前記第２基準転動部材をその中心が使用状態で前記第１回転中心軸よりも下側に来るよう配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の無段変速機。
回転中心となる変速機軸と、
前記変速機軸上で対向させて配置した共通の第１回転中心軸を有する相対回転可能な第１及び第２の回転要素と、
前記第１回転中心軸と平行な第２回転中心軸を有し、該第１回転中心軸を中心にして放射状に複数配置して前記第１及び第２の回転要素に挟持させた転動部材と、
前記第２回転中心軸を有し、前記転動部材から両端を突出させた当該転動部材の支持軸と、
前記各転動部材を外周面上に配置し、前記変速機軸並びに前記第１及び第２の回転要素に対する相対回転が可能な第３回転要素と、
前記第１回転要素と前記第２回転要素との間の回転比を前記各転動部材の傾転動作によって変化させる変速装置と、
前記変速機軸上に配置され、前記各支持軸の夫々の端部を前記各転動部材の傾転動作が可能な状態で保持する第４回転要素と、
を備えた無段変速機の組立方法において、
前記各転動部材の内、形状の大きいものから順に、第１基準転動部材、第２基準転動部材、第３基準転動部材として選択する工程と、
該選択された第１から第３の基準転動部材の夫々の回転中心を繋いだ３つの線が鋭角三角形を成すように前記各転動部材を配置する工程と、
を有することを特徴とした無段変速機の組立方法。
前記第１から第３の基準転動部材の選択工程にて、基準半径に対する誤差が前記第１回転要素や前記第２回転要素の前記変速機軸に対する径方向の移動可能量よりも小さい前記第１から第３の基準転動部材を選択することを特徴とした請求項６記載の無段変速機の組立方法。
前記第４回転要素を前記変速機軸に対して周方向に回転できない固定要素とした場合、前記各転動部材の配置工程にて、前記第１基準転動部材をその中心が使用状態で前記第１回転中心軸よりも下側に来るよう配置することを特徴とした請求項６又は７に記載の無段変速機の組立方法。
前記第４回転要素を前記変速機軸に対して周方向に回転できない固定要素とした場合、前記各転動部材の配置工程にて、前記第１基準転動部材を前記各転動部材の中でも最下部に配置することを特徴とした請求項６又は７に記載の無段変速機の組立方法。
前記第４回転要素を前記変速機軸に対して周方向に回転できない固定要素とした場合、前記各転動部材の配置工程にて、前記第１基準転動部材と前記第２基準転動部材をその中心が使用状態で前記第１回転中心軸よりも下側に来るよう配置することを特徴とした請求項６又は７に記載の無段変速機の組立方法。