JP2014085007A - 無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受の耐久性の向上。
【解決手段】第１及び第２の回転部材１０，２０と、サンローラ３０と、キャリア４０と、複数の遊星ボール５０と、第１回転部材１０に軸力発生部７１を介して連結させ、且つ、軸線方向における各遊星ボール５０から離れる方向に向けて延在させた入力軸１１と、第２回転部材２０に軸力発生部７２を介して連結させ、且つ、入力軸１１を径方向外側から覆う出力軸２１と、入力軸１１と出力軸２１との間の夫々の環状面１１ａ_１，２１ｂ_１同士の成す隙間で、且つ、入力軸１１と出力軸２１とにおける軸力の反力の作用点よりも径方向内側に配置したスラスト軸受ＴＢと、を有し、入力軸１１における環状面１１ａ_１に、この環状面１１ａ_１と対向するスラスト軸受ＴＢのレース９１の環状面９１ａに向け且つ当該環状面９１ａに当接させた膨出部１１ａ_２を設けること。
【選択図】図３

Description

本発明は、共通の回転中心軸を有する複数の動力伝達要素と、その回転中心軸に対して放射状に複数配置した転動部材と、を備え、各動力伝達要素の内の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トラクションドライブ型の無段変速機に関する。

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回転中心軸とする相対回転可能な複数の動力伝達要素と、その回転中心軸に対して放射状に複数配置され、各動力伝達要素の内の３つに挟み込まれた転動部材と、を備えたボールプラネタリ式のものが知られている。このボールプラネタリ式の無段変速機においては、対向させて配置した第１動力伝達要素と第２動力伝達要素とで各転動部材が挟持されると共に、各転動部材が第３動力伝達要素の外周面上に配置されている。この無段変速機では、第１及び第２の動力伝達要素の内の少なくとも一方から転動部材に対して軸線方向の力（軸力）を加えることで、夫々の接触部の間にトラクション力（接線力）を発生させる。また、この無段変速機では、各転動部材を傾転させることで変速比が変わる。下記の特許文献１には、その様なボールプラネタリ式の無段変速機が開示されている。この特許文献１の無段変速機においては、第１動力伝達要素と第２動力伝達要素とに各々トルクの入力軸と出力軸とが連結されている。

尚、下記の特許文献２には、レースの環状面をこれと対向する回転体の環状面に向けて曲面状に膨出させ、この膨出部分を回転体の環状面に当接させることで、保持器等の公転に伴う供回りによるレースの損傷を抑えつつ、保持器の疲労を軽減させるスラスト軸受が開示されている。

特開２０１０−１０１４９６号公報 特開２０１２−１０７７４１号公報

ところで、上記の無段変速機においては、動力伝達要素等の複数の回転部材を備えており、その円滑な回転を図るべく、その用途に応じた様々な軸受が配置されている。しかしながら、この無段変速機においては、軸力によって第１動力伝達要素と第２動力伝達要素を各転動部材に押し付けているので、その動力伝達要素や当該動力伝達要素に連結された回転体が軸力や当該軸力の反力によって撓んでしまい、その撓みに伴う傾いた力が軸受に作用する可能性がある。そして、その様な力が軸受の転動部材に伝わると、この軸受は、耐久性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、軸受の耐久性の向上が可能な無段変速機を提供することを、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、前記変速機軸と同心の第１回転中心軸を有する相互間で周方向に相対回転が可能な第１から第４の動力伝達要素と、第２回転中心軸を有し、前記第１回転中心軸を中心にして放射状で且つ前記第３動力伝達要素の外周面上に複数配置されると共に、対向させて配置した前記第１及び第２の動力伝達要素で挟持され且つ前記第４動力伝達要素で傾転自在に保持された転動部材と、前記第１動力伝達要素に連結させ、且つ、軸線方向における前記各転動部材から離れる方向に向けて延在させた第１回転軸と、前記第２動力伝達要素に連結させ、且つ、前記第１回転軸を径方向外側から覆う第２回転軸と、前記第１動力伝達要素と前記第１回転軸との間及び前記第２動力伝達要素と前記第２回転軸との間の内の少なくとも一方に設け、前記第１及び第２の動力伝達要素の内の少なくとも一方を軸線方向の軸力で前記各転動部材に対して押し付ける軸力発生部と、前記第１回転軸と前記第２回転軸との間の夫々の環状面同士の成す軸線方向における隙間で、且つ、前記第１回転軸と前記第２回転軸とにおける前記軸力の反力の作用点よりも径方向内側に配置したスラスト軸受と、前記各転動部材を傾転させることで入出力間の変速比を変える変速装置と、を有し、前記第１回転軸における前記環状面と当該環状面に対向する前記スラスト軸受のレースの環状面の内の少なくとも一方に、その内の他方の環状面に向け且つ当該他方の環状面に当接させた膨出部を設けることを特徴としている。

ここで、前記第２回転軸の前記環状面に対向している前記スラスト軸受の他方のレースは、前記第２回転軸における前記環状面を有する嵌合溝に嵌め込むことが望ましい。

また、前記第２回転軸における前記環状面と当該環状面に対向する前記スラスト軸受の他方のレースの環状面の内の少なくとも一方に、その内の他方の環状面に向け且つ当該他方の環状面に当接させた膨出部を設けることが望ましい。

また、前記膨出部に対向している前記環状面には、前記膨出部が挿入されて当接し、且つ、前記軸力が発生していないときに前記膨出部との当接部分よりも径方向外側にて当該膨出部との間で隙間ができる凹部を設けることが望ましい。

本発明に係る無段変速機は、第１回転軸や第２回転軸に軸力の反力が作用しているときに、膨出部の当接部分を支点として当該当接部分よりも径方向外側の第１回転軸や第２回転軸が撓む（傾斜する）。これが為、この無段変速機においては、その当接部分よりも径方向内側を支点にして撓み（傾斜）が発生する従来の構造と比較して、その撓み量（傾斜量）が低減する。また、この無段変速機においては、その膨出部によって当接部分よりも径方向外側で隙間ができる。従って、この無段変速機のスラスト軸受においては、径方向外側部分における偏った過大な挟圧力の発生が抑制され、夫々のレースと転動部材との間における片当たりの発生を抑えることができるので、転動部材の円滑な転動動作に伴う駆動損失の低減や耐久性の向上を図ることができる。

図１は、本発明に係る無段変速機の構成の一例を示す断面図である。 図２は、実施例の膨出部について説明する斜視断面図である。 図３は、実施例の膨出部について説明する図である。 図４は、図３の膨出部による効果について説明する図である。 図５は、実施例の膨出部の他の例について説明する図である。 図６は、図５の膨出部による効果について説明する図である。 図７は、キャリアの一方の固定円盤部について説明する図である。 図８は、キャリアにおける他方の固定円盤部と回転円盤部について説明する図である。 図９は、変形例１の膨出部と環状溝について説明する図である。 図１０は、変形例１の膨出部と環状溝の他の例について説明する図である。 図１１は、変形例２の膨出部と環状溝について説明する図である。 図１２は、変形例２の膨出部と環状溝の他の例について説明する図である。

以下に、本発明に係る無段変速機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］
本発明に係る無段変速機の実施例を図１から図８に基づいて説明する。

最初に、本実施例のトラクションドライブ型の無段変速機の一例について図１を用いて説明する。この無段変速機は、トラクション遊星機構に相当するボールプラネタリ式の無段変速機構を備えたものである。図１の符号１は、本実施例におけるボールプラネタリ式の無段変速機の一例を示す。

本実施例の無段変速機構は、共通の第１回転中心軸Ｒ１を有する４つの動力伝達要素と、第１回転中心軸Ｒ１を中心にして放射状に配置された複数の転動部材と、４つの動力伝達要素の回転中心に配置した変速機軸と、を備える。転動部材は、第１回転中心軸Ｒ１とは異なる第２回転中心軸Ｒ２を有するものであり、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の傾転動作が可能である。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、外方に向けた側を径方向外側と云う。

この無段変速機構は、４つの動力伝達要素の内の３つ（第１から第３の動力伝達要素）で各転動部材を挟持すると共に、残りの動力伝達要素（第４動力伝達要素）で各転動部材を自転自在で且つ傾転自在に保持する。各転動部材は、第１回転中心軸Ｒ１を中心にして放射状に配置される。そして、各転動部材は、軸線方向において対向させて配置された第１及び第２の動力伝達要素に挟持され、且つ、第３動力伝達要素の外周面上に配置される。

この無段変速機構は、第１から第４の動力伝達要素の間で各転動部材を介したトルクの伝達を行うことができる。例えば、この無段変速機構は、第１から第３の動力伝達要素と各転動部材との間にトラクション力（接線力）を発生させることで、その第１から第３の動力伝達要素の間での各転動部材を介したトルク（動力）の伝達を行うことができる。そのトラクション力は、第１及び第２の動力伝達要素の内の少なくとも一方を各転動部材に押し付けることによって発生させる。更に、この無段変速機構では、第４動力伝達要素の回転を許容することで、第４動力伝達要素と各転動部材との間におけるトルクの伝達も可能である。

また、この無段変速機構においては、夫々の転動部材の第２回転中心軸Ｒ２を傾転平面上で第１回転中心軸Ｒ１に対して傾倒させ、各転動部材を傾転させることによって、入出力間の回転速度（回転数）の比、つまり変速比γを変える。

この無段変速機構は、第１から第４の動力伝達要素の全てが変速機軸に対して相対回転可能な回転要素として用いられるものもあれば、第１から第４の動力伝達要素の内の何れか１つを変速機軸に対して相対回転できぬ固定要素として用いるものもある。前者の構成の場合には、第１から第４の動力伝達要素の内の何れか１つがトルクの入力部となり、これとは別の１つがトルクの出力部となる。一方、後者の構成の場合には、固定要素以外の３つの動力伝達要素の間で各転動部材を介したトルクの伝達が行われるので、その３つの動力伝達要素の内の何れか１つがトルクの入力部となり、これとは別の１つがトルクの出力部となる。これが為、この無段変速機構においては、入力部となる動力伝達要素と出力部となる動力伝達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、その入力部が機関（内燃機関等のエンジン）や回転機（電動機等）など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と駆動輪側との間には、別の変速機（例えば有段の手動変速機又は自動変速機等）を介在させる場合もある。この無段変速機１においては、入力部としての動力伝達要素にトルクが入力された場合の各動力伝達要素の回転動作を正駆動と云い、出力部としての動力伝達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動力伝達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動力伝達要素に入力されて当該動力伝達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動力伝達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。

ここで、この無段変速機１においては、第１及び第２の動力伝達要素がトラクション遊星機構で云うところのリングギヤ等の機能を為すものとなる。また、第３動力伝達要素と第４動力伝達要素は、各々トラクション遊星機構におけるサンローラとキャリアとして機能する。また、転動部材は、トラクション遊星機構におけるボール型ピニオンとして機能する。従って、この無段変速機１は、第１及び第２の動力伝達要素としての第１及び第２の回転部材１０，２０と、第３動力伝達要素としてのサンローラ３０と、第４動力伝達要素としてのキャリア４０と、転動部材としての遊星ボール５０と、変速機軸としてのシャフト６０と、を備える。そのシャフト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。この無段変速機１においては、傾転平面上で第１回転中心軸Ｒ１と第２回転中心軸Ｒ２とが平行になっている状態（図１の状態）を基準位置としている。尚、ここでは、キャリア４０を固定要素として利用する場合を例示する。但し、後述する回転円盤部材４２の回転だけは可能にしている。

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。

この無段変速機１においては、第１及び第２の回転部材１０，２０と各遊星ボール５０とが互いに点接触（厳密には楕円形状の面接触）している接触部Ｐ１，Ｐ２を有する。各遊星ボール５０は、後で詳述するが転動面としての外周曲面を有しており、その外周曲面において第１及び第２の回転部材１０，２０に挟持される。つまり、各遊星ボール５０は、その外周曲面に接触部Ｐ１，Ｐ２を有する。一方、第１及び第２の回転部材１０，２０は、各遊星ボール５０を径方向外側から挟持するものであり、その内周面１０ａ，２０ａに接触部Ｐ１，Ｐ２を各々有する。その内周面１０ａ，２０ａにおいては、各遊星ボール５０に対して実際に接触している接触部Ｐ１，Ｐ２と、第１及び第２の回転部材１０，２０の回転に伴い接触部Ｐ１，Ｐ２となる部分（以下、「接触予備部」と云う。）と、が周方向に連なっている。即ち、その接触予備部は、第１及び第２の回転部材１０，２０が回転することで、遊星ボール５０に接触したり遊星ボール５０から離れたりを繰り返す部分である。第１及び第２の回転部材１０，２０の接触部Ｐ１，Ｐ２や接触予備部における形状は、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を成している。そして、この第１及び第２の回転部材１０，２０の接触部Ｐ１，Ｐ２や接触予備部における形状は、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。

ここでは、上記基準位置の状態で第２回転中心軸Ｒ２から夫々の接触部Ｐ１，Ｐ２や接触予備部までの最短距離が同じ長さになるように、第１及び第２の回転部材１０，２０の内周面１０ａ，２０ａと各遊星ボール５０の外周曲面を形成する。更に、ここでは、第１及び第２の回転部材１０，２０と各遊星ボール５０との夫々の接触角θが同じ角度になるように、第１及び第２の回転部材１０，２０の内周面１０ａ，２０ａと各遊星ボール５０の外周曲面を形成する。その接触角θとは、基準平面に対する接触部Ｐ１，Ｐ２又は接触予備部と遊星ボール５０の中心（自転中心及び傾転中心であって、球体であれば重心に相当）とを結ぶ線の成す角度のことである。基準平面とは、夫々の遊星ボール５０の中心を有する径方向に広がる平面のことである。

この例示においては、第１回転部材１０を正駆動時におけるトルクの入力部として用い、第２回転部材２０を正駆動時におけるトルクの出力部として用いる。この無段変速機１においては、上記の基準平面に対して入力部となる第１回転部材１０が配置された側をトルクの入力側と云い、その基準平面に対して出力部となる第２回転部材２０が配置された側をトルクの出力側と云う。そして、軸線方向は、その出力側から入力側に向く方向をトルクの入力側方向と云い、入力側から出力側に向く方向をトルクの出力側方向と云う。その第１回転部材１０には当該第１回転部材１０と同心の入力軸（第１回転軸）１１が連結され、第２回転部材２０には当該第２回転部材２０と同心の出力軸（第２回転軸）２１が連結される。

その入力軸１１と出力軸２１は、第１回転中心軸Ｒ１を中心として周方向に回転することができる。ここではシャフト６０が固定軸なので、入力軸１１と出力軸２１は、夫々にシャフト６０に対して周方向に相対回転する。また、入力軸１１と出力軸２１は、トルクの入力側と出力側の内の何れか一方に纏めて延在させる。この例示の入力軸１１と出力軸２１は、第１回転部材１０等の配設されているトルクの入力側に纏めて延在させている。この例示では、出力軸２１が入力軸１１を径方向外側から覆っている。

入力軸１１は、第１回転部材１０に連結させ、且つ、軸線方向における各遊星ボール５０から離れる方向（トルクの入力側方向）に向けて延在させる。この入力軸１１は、外縁部分に同心の第１回転部材１０が連結される円盤部１１ａと、この円盤部１１ａの径方向内側部分からトルクの入力側方向に向けて延設された筒状部１１ｂと、を備える。円盤部１１ａは、第１回転部材１０やキャリア４０よりもトルクの入力側方向に配置し、その第１回転部材１０と共にキャリア４０の後述する第１円盤部材４１を覆う。筒状部１１ｂは、同心の回転軸１２に固定される円筒状の部材である。その回転軸１２は、シャフト６０におけるトルクの入力側において同心に配置される。この回転軸１２は、軸受（例えばころ軸受やニードル軸受等）Ｂ１を介してシャフト６０に対する周方向の相対回転を行うことができる。この例示では、筒状部１１ｂの内周面と回転軸１２の外周面とがスプライン嵌合される。

一方、出力軸２１は、第２回転部材２０に連結させ、且つ、軸線方向における入力軸１１と同じ方向に向けて当該入力軸１１を径方向外側から覆った状態で延在させる。この出力軸２１は、同心の第１及び第２の回転部材１０，２０を径方向外側から覆う第１筒状部２１ａと、この第１筒状部２１ａにおけるトルクの入力側方向の端部を外縁とする円盤部２１ｂと、この円盤部２１ｂの径方向内側部分からトルクの入力側方向に向けて延設された第２筒状部２１ｃと、を備える。第１筒状部２１ａは、トルクの出力側方向の端部に固定された環状部材２２を介して第２回転部材２０に連結する。円盤部２１ｂは、入力軸１１の円盤部１１ａよりもトルクの入力側方向に配置する。第２筒状部２１ｃは、入力軸１１の筒状部１１ｂを径方向外側から覆う。

その入力軸１１と第１回転部材１０との間には、軸力を発生させる軸力発生部７１が設けられている。その軸力とは、第１回転部材１０を各遊星ボール５０に押し付ける為の軸線方向の押圧力である。ここでは、その軸力発生部７１としてトルクカムを利用する。従って、この軸力発生部７１は、円盤部１１ａの外縁部分における係合部又は係合部材と第１回転部材１０側の係合部又は係合部材とが係合することで、入力軸１１と第１回転部材１０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、これらを一体にして回転させる。一方、この無段変速機１には、出力軸２１と第２回転部材２０との間にも軸力発生部７２が配設されている。その軸力発生部７２は、第２回転部材２０を各遊星ボール５０に押し付ける為の軸線方向の押圧力（軸力）を発生させるものであり、軸力発生部７１と同様のトルクカムを用いる。この軸力発生部７２は、環状部材２２を介して出力軸２１に接続されている。

この無段変速機１は、その軸力によって、第１回転部材１０と各遊星ボール５０との間、第２回転部材２０と各遊星ボール５０との間及びサンローラ３０と各遊星ボール５０との間において、運転中にトラクション力を発生させることができる。

尚、この無段変速機１においては、第１回転部材１０をトルク出力部とし、且つ、第２回転部材２０をトルク入力部とすることも可能であり、その場合、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する。また、サンローラ３０をトルク入力部やトルク出力部として用いる場合には、そのサンローラ３０に対して別途構成した入力軸や出力軸を連結する。

ところで、この無段変速機１においては、後述する変速比γが増速側変速比又は減速側変速比（γ≠１）のときに、第１回転部材１０と第２回転部材２０が夫々に異なる回転数で回転する。これが為、そのときには、入力軸１１と出力軸２１との間において第１回転中心軸Ｒ１を中心とする周方向への相対回転が行われることになる。ここで、この無段変速機１では、入力軸１１と出力軸２１とをトルクの入力側に纏めて延在させている。従って、入力軸１１と出力軸２１との間には、その相対回転に伴う相互間の差回転を吸収させる為に、軸受Ｂ２やスラスト軸受ＴＢを介在させている。

軸受Ｂ２は、入力軸１１と出力軸２１との径方向における隙間に介在させる環状のものである。この例示では、筒状部１１ｂの外周面と第２筒状部２１ｃの内周面との間に配置している。例えば、この軸受Ｂ２には、ころ軸受やニードル軸受等を利用することができる。

スラスト軸受ＴＢは、入力軸１１と出力軸２１との間の軸線方向における隙間に介在させる環状のものである。この例示では、円盤部１１ａと円盤部２１ｂとの間の夫々の環状面１１ａ_１，２１ｂ_１同士の成す軸線方向における隙間に配置している。環状面１１ａ_１とは、スラスト軸受ＴＢにおける一方のレース９１の環状面９１ａに軸線方向において対向している部分のことである。これと同様に、環状面２１ｂ_１とは、スラスト軸受ＴＢにおける他方のレース９２の環状面９２ａに軸線方向において対向している部分のことである。その夫々の環状面１１ａ_１，２１ｂ_１，９１ａ，９２ａは、軸力発生部７１，７２による軸力が発生していないときに軸線方向に対して略直交している平面である。例えば、このスラスト軸受ＴＢには、スラストころ軸受やスラストニードル軸受、スラスト玉軸受等を利用することができる。

ここで、入力軸１１と出力軸２１には、夫々に軸力発生部７１，７２による軸力の反力が作用している。従って、入力軸１１においては、その反力によって円盤部１１ａに撓みが発生する可能性がある。入力軸１１に作用する反力は、トルクの入力側に向けて働いている。これが為、その円盤部１１ａの撓みは、出力軸２１の円盤部２１ｂに向けて発生する。例えば、この入力軸１１においては、円盤部１１ａと筒状部１１ｂの境界部分を支点にして当該円盤部１１ａが出力軸２１の円盤部２１ｂに向けて傾く。また、出力軸２１においては、その軸力の反力によって円盤部２１ｂに撓みが発生する可能性がある。出力軸２１に作用する反力は、トルクの出力側に向けて働いている。これが為、その円盤部２１ｂの撓みは、入力軸１１の円盤部１１ａに向けて発生する。例えば、この出力軸２１においては、円盤部２１ｂと第２筒状部２１ｃの境界部分を支点にして当該円盤部２１ｂが入力軸１１の円盤部１１ａに向けて傾く。尚、出力軸２１は、入力軸１１と比較して、第１筒状部２１ａを備えているので（つまり円盤部２１ｂの径方向外側部分と径方向内側部分とに各々逆向きの軸線方向に延設された第１及び第２の筒状部２１ａ，２１ｃを有しているので）、同一径部分における撓み量が小さい。

入力軸１１や出力軸２１においては、軸力の反力の作用点が略同一の径方向にて環状に存在している。スラスト軸受ＴＢは、その作用点と同等の位置までスラスト軸受ＴＢを径方向に拡大した場合、円盤部１１ａ，２１ｂの撓みの影響を受け難くなる。しかしながら、スラスト軸受ＴＢは、径方向に拡大した場合、許容回転数が低下し、また、ころやニードル等の転動部材の数量増加に伴う駆動損失の増大を招く虞がある。これが為、この無段変速機１においては、その様な不都合を許容できる大きさ又は少なくとも発生させない大きさまでスラスト軸受ＴＢの径を小さくする。つまり、そのスラスト軸受ＴＢは、入力軸１１と出力軸２１とにおける軸力の反力の作用点よりも径方向内側に配置する。

但し、その環状の作用点よりも径の小さいスラスト軸受ＴＢにおいては、円盤部１１ａの撓みに伴い当該円盤部１１ａにおける軸線方向の環状面１１ａ_１が一方のレース９１の径方向外側部分に押圧力を加えると共に、円盤部２１ｂの撓みに伴い当該円盤部２１ｂにおける軸線方向の環状面２１ｂ_１が他方のレース９２の径方向外側部分に押圧力を加える可能性がある。つまり、このスラスト軸受ＴＢにおいては、軸力の反力に応じた入力軸１１や出力軸２１の撓みによって、径方向外側部分に他の部分（径方向内側部分等の径方向外側以外の部分）よりも大きい挟圧力が発生する可能性がある。その挟圧力は、スラスト軸受ＴＢの径が小さくなるほど大きくなる。これが為、このスラスト軸受ＴＢでは、入力軸１１側と出力軸２１側の夫々のレース９１，９２が転動部材９３を片当たりの状態で押さえ付ける可能性があるので、転動部材９３の円滑な転動動作が妨げられて、駆動損失の増大を招く虞があり、また、耐久性の低下を招く虞もある。尚、従来においては、その環状面１１ａ_１，２１ｂ_１がスラスト軸受ＴＢのレース９１，９２の環状面９１ａ，９２ａとの当接面となる。

そこで、この無段変速機１においては、その様な偏った挟圧力をスラスト軸受ＴＢに作用させない構成を設ける。その構成は、入力軸１１及び出力軸２１の内の少なくとも同一径部分における撓み量の小さい方とこれに接するスラスト軸受ＴＢのレース（レース９１，９２の内の一方）との間に設ける。この例示では、その構成を少なくとも入力軸１１と当該入力軸１１に接するスラスト軸受ＴＢのレース９１との間に設ける。

具体的には、入力軸１１の環状面１１ａ_１と当該環状面１１ａ_１に対向するスラスト軸受ＴＢのレース９１の環状面９１ａの内の少なくとも一方に、その内の他方の環状面に向けて膨出させ且つ当該他方の環状面に当接させた膨出部を設ける。その膨出部は、環状面に沿って周方向に設けた環状のものであってもよく、環状面に沿って周方向に複数点在させたものであってもよい。

図２及び図３は、入力軸１１の環状面１１ａ_１に同心の環状の膨出部１１ａ_２を設けた例である。その膨出部１１ａ_２は、レース９１の環状面９１ａに向けて軸線方向に膨出されたものであり、その膨出端部分が環状面９１ａに当接している。その膨出端部分は、第１回転中心軸Ｒ１に沿って径方向に切った断面の環状面９１ａ側の稜線が弧状を成している。この例示の膨出部１１ａ_２は、全体がその様な弧状による曲面を成している。従って、その膨出部１１ａ_２と環状面９１ａは、環状に線接触している。

ここで、入力軸１１に軸力の反力が作用していなければ、膨出部１１ａ_２と環状面９１ａとの間には、これらの環状の当接部分よりも径方向外側に隙間が形成される。そして、軸力の反力が作用している入力軸１１においては、膨出部１１ａ_２と環状面９１ａとの環状の当接部分を支点にして当該当接部分よりも径方向外側部分に撓み（傾き）が発生する。つまり、この無段変速機１においては、その膨出部１１ａ_２によって円盤部１１ａの撓み量（傾き量）を従来よりも低減させることができる。従って、スラスト軸受ＴＢにおいては、軸力の反力で入力軸１１の円盤部１１ａが撓んだ（傾いた）ときに、その隙間や円盤部１１ａの撓み量（傾き量）の低減によって、入力軸１１の環状面１１ａ_１がレース９１の径方向外側部分に接触する可能性が減る（図４）。これが為、スラスト軸受ＴＢにおいては、円盤部１１ａが撓んだ（傾いた）としても、環状面１１ａ_１からレース９１の径方向外側部分に対して当接部分よりも大きな押圧力が加わらない。また、環状面１１ａ_１がレース９１の径方向外側部分に接触したとしても、その接触した部分には、当接部分よりも大きな押圧力が加わらない。故に、このスラスト軸受ＴＢにおいては、径方向外側部分における偏った過大な挟圧力の発生が抑制され、夫々のレース９１，９２と転動部材９３との間における片当たりの発生を抑えることができるので、転動部材９３の円滑な転動動作に伴う駆動損失の低減や耐久性の向上を図ることができる。

このことから、膨出部１１ａ_２の膨出量（軸線方向の高さ）は、スラスト軸受ＴＢの径方向外側部分における偏った過大な挟圧力の発生が抑制できるものであって、スラスト軸受ＴＢの駆動損失や耐久性が製品として要求される所定の設計値となる様な大きさに設定することが望ましい。

また、本実施例の無段変速機１は、スラスト軸受ＴＢの駆動損失の低減によって動力伝達効率が向上するので、耐久性の向上だけでなく、体格の小型化も可能になる。更に、この無段変速機１は、その膨出部１１ａ_２によって入力軸１１の円盤部１１ａの撓み（傾き）を吸収することができるので、目標とする設計上の強度を確保し得る限り入力軸１１（特に円盤部１１ａ）の薄肉化が可能になる。従って、この無段変速機１は、軽量化を行うことができる。

ここで、この図３の例示では、軸力の反力によって出力軸２１の円盤部２１ｂに殆ど撓みが発生しないものと仮定している。これが為、スラスト軸受ＴＢの出力軸２１側においては、レース９２の環状面９２ａと出力軸２１の環状面２１ｂ_１とを従来と同じ様に当接させている。その出力軸２１の環状面２１ｂ_１とは、円盤部２１ｂにおける環状面９２ａと対向する部分に形成した環状の嵌合溝の底面である。スラスト軸受ＴＢのレース９２は、その嵌合溝に嵌め込むことで、自らの中心軸を第１回転中心軸Ｒ１に位置決めすることができる。

図５は、出力軸２１の環状面２１ｂ_１にも、上記の膨出部１１ａ_２と同様の環状の膨出部２１ｂ_２、つまり膨出端部分がレース９２の環状面９２ａに対して環状に線接触している膨出部２１ｂ_２を設けた例である。その膨出端部分は、第１回転中心軸Ｒ１に沿って径方向に切った断面の環状面９２ａ側の稜線が弧状を成している。

ここで、出力軸２１に軸力の反力が作用していなければ、膨出部２１ｂ_２と環状面９２ａとの間には、これらの環状の当接部分よりも径方向外側に隙間が形成される。そして、軸力の反力が作用している出力軸２１においては、膨出部２１ｂ_２と環状面９２ａとの環状の当接部分を支点にして当該当接部分よりも径方向外側部分に撓み（傾き）が発生する。つまり、この無段変速機１においては、その膨出部２１ｂ_２によって円盤部２１ｂの撓み量（傾き量）を低減させることができる。従って、スラスト軸受ＴＢにおいては、軸力の反力で出力軸２１の円盤部２１ｂが撓んだ（傾いた）ときに、その隙間や円盤部２１ｂの撓み量（傾き量）の低減によって、出力軸２１の環状面２１ｂ_１がレース９２の径方向外側部分に接触する可能性が減る（図６）。これが為、スラスト軸受ＴＢにおいては、入力軸１１の円盤部１１ａと共に出力軸２１の円盤部２１ｂが撓んだ（傾いた）としても、出力軸２１の環状面２１ｂ_１からレース９２の径方向外側部分に対して当接部分よりも大きな押圧力が加わらない。故に、このスラスト軸受ＴＢにおいては、図３の例示と比較して、径方向外側部分における偏った過大な挟圧力の発生が更に抑制され、夫々のレース９１，９２と転動部材９３との間における片当たりの発生を更に抑えることができるので、より駆動損失の低減や耐久性の向上を図ることができる。

更に、この構造では、図５に示す様に、入力軸１１の膨出部１１ａ_２と出力軸２１の膨出部２１ｂ_２の夫々の環状面９１ａ，９２ａへの当接部分を径方向において同等の位置に設けることが望ましい。つまり、この構造では、夫々の膨出部１１ａ_２，２１ｂ_２がスラスト軸受ＴＢを径方向において略同じ位置で押圧する様に、夫々の膨出部１１ａ_２，２１ｂ_２の径方向における配置を決めることが望ましい。これが為、そのスラスト軸受ＴＢにおいては、夫々のレース９１，９２と転動部材９３との間における片当たりの発生を更に抑えることができるので、駆動損失の更なる低減や耐久性の更なる向上を図ることができる。

この場合の膨出部１１ａ_２，２１ｂ_２の夫々の膨出量（軸線方向の高さ）は、スラスト軸受ＴＢの径方向外側部分における偏った過大な挟圧力の発生が抑制できるものであって、スラスト軸受ＴＢの駆動損失や耐久性が製品として要求される所定の設計値となる様な大きさに各々設定することが望ましい。また、出力軸２１の方が入力軸１１よりも撓みが小さいので、出力軸２１側の膨出部２１ｂ_２の膨出量は、入力軸１１側の膨出部１１ａ_２の膨出量より小さくしてもよい。

この場合においても、この無段変速機１は、スラスト軸受ＴＢの駆動損失の低減によって動力伝達効率が向上するので、耐久性の向上だけでなく、体格の小型化も可能になる。更に、この無段変速機１は、その膨出部１１ａ_２，２１ｂ_２によって入力軸１１の円盤部１１ａと出力軸２１の円盤部２１ｂの撓み（傾き）を夫々に吸収することができるので、目標とする設計上の強度を確保し得る限り入力軸１１（特に円盤部１１ａ）や出力軸２１（特に円盤部２１ｂ）の薄肉化が可能になる。従って、この無段変速機１は、図３の例示と比較して、更なる軽量化を行うことができる。

サンローラ３０は、シャフト６０と同心に配置され、このシャフト６０に対する周方向への相対回転を行う。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。

本実施例のサンローラ３０は、夫々の遊星ボール５０との接触部を軸線方向において２箇所（第１接触部Ｐ３、第２接触部Ｐ４）に分散させたものである。その理由は、サンローラ３０と遊星ボール５０との間の接触力の分散により面圧を低減させることでスピン損失を低減させ、動力伝達効率の低下を抑えると共に耐久性を向上させることができるからである。第１接触部Ｐ３は、上記の基準平面を中心とする軸線方向の一方に設ける。一方、第２接触部Ｐ４は、その基準平面を中心とする軸線方向の他方に設ける。そして、その第１及び第２の接触部Ｐ３，Ｐ４は、各遊星ボール５０の中心（自転中心及び傾転中心であって、球体であれば重心に相当）からの距離が同一で、且つ、第１回転中心軸Ｒ１からの最短距離も同一となる位置に設ける。その第１及び第２の接触部Ｐ３，Ｐ４においては、サンローラ３０と各遊星ボール５０とが互いに点接触（厳密には面接触）している。

このサンローラ３０は、シャフト６０に対する周方向の相対回転が可能な２つの回転体（第１回転体３１、第２回転体３２）に分割し、第１回転体３１に第１接触部Ｐ３を設けると共に、第２回転体３２に第２接触部Ｐ４を設ける。何故ならば、その第１及び第２の回転体３１，３２を互いに周方向に相対回転させることで、サンローラ３０と遊星ボール５０との間の損失エネルギが小さくなり、動力伝達効率の低下を抑えることができるからである。

このサンローラ３０においては、第１回転体３１が上記の基準平面を中心とする軸線方向の一方に配置され、第２回転体３２がその基準平面を中心とする軸線方向の他方に配置される。第１及び第２の回転体３１，３２は、シャフト６０に対する周方向の相対回転が行えるように、夫々にアンギュラ軸受ＡＢとラジアル軸受ＲＢとを介してシャフト６０に取り付ける。

第１接触部Ｐ３においては、第１回転体３１から遊星ボール５０に対して、第２回転体３２側の軸線方向で且つ径方向外側に向けた斜め方向の押圧力を作用させる。一方、第２接触部Ｐ４においては、第２回転体３２から遊星ボール５０に対して、第１回転体３１側の軸線方向で且つ径方向外側に向けた斜め方向の押圧力を作用させる。これが為、このサンローラ３０は、第２回転体３２に近づくにつれて外径が均等に小さくなる円錐部を第１回転体３１が有し、且つ、第１回転体３１に近づくにつれて外径が均等に小さくなる円錐部を第２回転体３２が有している。第１接触部Ｐ３と第２接触部Ｐ４は、夫々の円錐部の外周面上に設ける。また、第１回転体３１や第２回転体３２は、その円錐部を弧状錐体部に置き換えてもよい。その弧状錐体部は、他方の回転体に近づくにつれて外径が放物線状に小さくなる形状のものである。第１接触部Ｐ３と第２接触部Ｐ４は、夫々の弧状錐体部の外周面上に設ける。その円錐部や弧状錐体部は、第１回転体３１や第２回転体３２の外周面の全て又は一部に形成する。

遊星ボール５０は、支持軸５１を中心にしてサンローラ３０の外周面上を転がる転動部材である。この遊星ボール５０は、完全な球状体であることが好ましいが、少なくとも転動方向にて球形を成すもの、例えばラグビーボールの様な断面が楕円形状のものであってもよい。支持軸５１は、遊星ボール５０の中心を通って貫通させたものであり、遊星ボール５０を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ニードル軸受等の軸受によって、第２回転中心軸Ｒ２を中心とした支持軸５１に対する相対回転（つまり自転）が行える。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、前述した図１に示す基準位置であり、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、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）させることができる。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。

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支持軸５１の夫々の突出部を支持する。このキャリア４０は、例えば、中心軸を第１回転中心軸Ｒ１に一致させ且つ軸線方向にて互いに対向させて配置した第１から第３の円盤部材４１，４２，４３を有するものである。このキャリア４０においては、第１円盤部材４１と第２円盤部材４２とを軸線方向にて間隔を空けて配置し、その内の一方に近づけて第３円盤部材４３を配置する。そして、このキャリア４０においては、その第１から第３の円盤部材４１，４２，４３の内の２つの円盤部の間にサンローラ３０や遊星ボール５０を配置する。この例示では、第３円盤部材４３を第１円盤部材４１と第２円盤部材４２との間で且つ当該第２円盤部材４２に近接させて配置し、その第１円盤部材４１と第３円盤部材４３との間にサンローラ３０や遊星ボール５０を配置している。尚、このキャリア４０では、第３円盤部材４３を必ずしも設ける必要はない。

このキャリア４０においては、第１及び第２の円盤部材４１，４２の内の一方をシャフト６０に対する周方向への相対回転が行えるように構成し、その内の他方をシャフト６０に対する周方向への相対回転が行えないように構成する。また、第３円盤部材４３は、シャフト６０に対する周方向への相対回転が行えないように構成する。この例示では、第１及び第３の円盤部材４１，４３をシャフト６０に対する相対回転が不能なものとし、第２円盤部材４２をシャフト６０に対する相対回転が可能なものとする。第１円盤部材４１は、その内径側をシャフト６０の外径側に例えば螺子部材等で固定する。第２円盤部材４２は、軸受（図示略）を介して内径側をシャフト６０の外径側に取り付ける。第３円盤部材４３は、例えば複数本の支持軸（図示略）で第１円盤部材４１に連結する。その第１円盤部材４１と第３円盤部材４３は、籠状を成しており、その支持軸間の隙間から遊星ボール５０の一部分を突出させている。尚、第１及び第２の回転部材１０，２０は、その遊星ボール５０の突出部分に接触している。以下、第１円盤部材４１を第１固定円盤部材４１と云い、第２円盤部材４２を回転円盤部材４２と云い、第３円盤部材４３を第２固定円盤部材４３と云う。

ここで、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２回転部材２０に対する第１回転部材１０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（第２回転中心軸Ｒ２）と接触部Ｐ１との最短距離が変化すると共に、支持軸５１の中心軸と接触部Ｐ２との最短距離が変化する。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２回転部材２０に対する第１回転部材１０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。以下、増速時の変速比γを増速側変速比と云い、減速時の変速比γを減速側変速比と云う。

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、キャリア４０に傾転装置（変速装置）としての機能を持たせる。

先ず、第１及び第２の固定円盤部材４１，４３には、径方向ガイド部４４，４５が遊星ボール５０毎に設けられている。その径方向ガイド部４４，４５とは、遊星ボール５０から突出させた支持軸５１の端部に傾転力が加わった際に、その端部を径方向へと案内するガイド部のことである。径方向ガイド部４４は、例えば長手方向を径方向とするガイド溝やガイド孔である（図７）。一方、径方向ガイド部４５は、長手方向を径方向とするガイド孔であり（図８）、支持軸５１を貫通させる。つまり、第１及び第２の固定円盤部材４１，４３においては、軸線方向から観ると、各径方向ガイド部４４，４５が第１回転中心軸Ｒ１を中心とする放射状を成している。その夫々の径方向ガイド部４４，４５は、軸線方向において互いに対向させた位置に形成されており、変速比γの大きさに拘わらず第２回転中心軸Ｒ２が略傾転平面上に位置するよう支持軸５１を保持する。「略」としたのは、支持軸５１の円滑な傾転動作の為に、支持軸５１と径方向ガイド部４４，４５の幅方向との間に僅かな隙間を設けているからである。尚、図７は、遊星ボール５０側から第１固定円盤部材４１を軸線方向に観た図である。図８は、遊星ボール５０側から回転円盤部材４２と第２固定円盤部材４３を軸線方向に観た図である。

回転円盤部材４２は、上述した様に、シャフト６０に対する周方向の相対回転が可能である。その相対回転には、図示しない電動機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、図８に示すウォームギヤ８１を介して回転円盤部材４２の外周部分に伝えられる。

一方、回転円盤部材４２には、傾転力付与部４６が遊星ボール５０毎に設けられている。その傾転力付与部４６は、回転円盤部材４２の回転に伴い、遊星ボール５０から突出させた支持軸５１の一方の端部に傾転力を作用させるものである。例えば、この傾転力付与部４６は、長手方向が径方向に対して所定の傾斜角で傾斜している直線状の溝や孔である（図８）。軸線方向から観ると、この傾転力付与部４６は、その一部分が径方向ガイド部４５の一部分と重なっている。その一部分同士が重なっている交差部分は、回転円盤部材４２の回転と共に径方向に移動する。支持軸５１の一方の端部は、その交差部分において支持されている。従って、回転円盤部材４２を回転させた際には、この支持軸５１の一方の端部に対して傾転力付与部４６の側壁面から傾転力が作用し、その端部が径方向ガイド部４４，４５によって径方向へと案内される。この無段変速機１においては、この案内動作が遊星ボール５０の傾転動作となる。

具体的に、このキャリア４０においては、第１固定円盤部材４１と回転円盤部材４２とを相対回転させることで、その相対回転に応じた傾転力が支持軸５１の一方の端部に作用する。例えば、回転円盤部材４２を図８の紙面時計回り方向に回転させたときは、傾転力付与部４６における径方向外側の側壁に沿って当該側壁が支持軸５１の一方の端部を押動する。このときには、その押し動かす力が傾転力となり、支持軸５１の一方の端部が径方向ガイド部４４，４５によって径方向内側へと移動するので、変速比γが回転前よりも増速側へと変速する。一方、回転円盤部材４２を図８の紙面反時計回り方向に回転させたときは、傾転力付与部４６における径方向内側の側壁に沿って当該側壁が支持軸５１の一方の端部を押動する。このときには、その押し動かす力が傾転力となり、支持軸５１の一方の端部が径方向ガイド部４４，４５によって径方向外側へと移動するので、変速比γが回転前よりも減速側へと変速する。尚、遊星ボール５０は、第１回転部材１０と第２回転部材２０とサンローラ３０とで挟持されているので、球体であれば、その傾転力が付与された際に重心位置を中心にして傾転する。

この無段変速機１においては、各部（冷却対象や潤滑対象）の冷却やトラクション力の発生に潤滑油（所謂トラクション油）を用いる。例えば、その潤滑油は、オイルポンプ（図示略）からシャフト６０の軸心油路６１に供給され、径方向油路６２を介して無段変速機１の各部（冷却対象や潤滑対象）に供給される。

この無段変速機１においては、第１回転部材１０に入力軸１１を介してトルクが入力されると、その入力トルクや第２回転部材２０の出力トルクに応じた軸力が軸力発生部７１，７２によって発生する。第１及び第２の回転部材１０，２０と各遊星ボール５０との接触部Ｐ１，Ｐ２においては、その軸力によって法線力Ｆｎが作用し、この法線力Ｆｎとトラクション係数μｔとに応じた夫々のトラクション力Ｆｔが発生する（Ｆｔ＝μｔ＊Ｆｎ）。この無段変速機１においては、そのトラクション力Ｆｔによって入出力間の動力伝達が行われる。その法線力Ｆｎは、接触部Ｐ１，Ｐ２における各々の接触楕円の面積と面圧の乗算値である。

［変形例１］
前述した実施例の図３の無段変速機１において、スラスト軸受ＴＢのレース９１は、その環状面９１ａで入力軸１１の膨出部１１ａ_２に接するだけなので、例えばスラスト軸受ＴＢの組み付けの際、もう一方のレース９２の様に第１回転中心軸Ｒ１に対する位置決めを行うことは難しい。また、これと同様の理由により、図５の無段変速機１においては、スラスト軸受ＴＢの夫々のレース９１，９２の位置決めが難しくなっている。本変形例は、前述した実施例と同等の効果を得つつ、スラスト軸受ＴＢの組み付け時や組み付け後における夫々のレース９１，９２の位置決めも可能にしたものである。その位置決めは、膨出部に対向している環状面に当該膨出部が挿入される凹部を設けることで実現させる。その凹部は、膨出部が挿入されて当接し、且つ、軸力が発生していないときに（つまり軸力の反力が作用していないときに）膨出部との当接部分よりも径方向外側にて当該膨出部との間で隙間ができるものである。

図９は、実施例の図３の無段変速機１において、スラスト軸受ＴＢのレース９１をレース１９１に置き換えたものである。そのレース１９１は、入力軸１１の環状面１１ａ_１と軸線方向で対向している環状面１９１ａを備える。その環状面１９１ａには、環状の膨出部１１ａ_２と軸線方向で対向している位置に同心の環状溝１９１ｂを形成している。その環状溝１９１ｂは、その膨出部１１ａ_２が挿入される上記の凹部としての溝であり、その膨出部１１ａ_２の曲面に沿い且つ当該膨出部１１ａ_２の曲面よりも曲率半径の大きい溝壁面からなる。尚、その曲率半径は、第１回転中心軸Ｒ１に沿って径方向に切った断面において計測されたものである。

この無段変速機１においては、膨出部１１ａ_２における環状の膨出端部分（つまり最大膨出部分）の径方向における位置と環状溝１９１ｂにおける環状の最深部の径方向における位置とが略同等の位置となるように、その膨出部１１ａ_２と環状溝１９１ｂの配置を決める。従って、その膨出部１１ａ_２と環状溝１９１ｂにおいては、軸力の反力が発生していないときに、その最大膨出部分と最深部とが線接触することになる。

この無段変速機１においては、入力軸１１の膨出部１１ａ_２をレース１９１の環状溝１９１ｂに挿入することで、このレース１９１の中心軸を第１回転中心軸Ｒ１に合わせることができるので、このレース１９１の第１回転中心軸Ｒ１に対する位置決めが可能になる。これが為、この無段変速機１は、スラスト軸受ＴＢの組み付け時や組み付け後における夫々のレース１９１，９２の位置決めを容易に行うことができる。従って、この無段変速機１においては、例えばレース１９１，９２の位置ずれに伴う転動部材９３への負荷を軽減できるので、スラスト軸受ＴＢの耐久性を向上させることができる。

更に、この無段変速機１では、その膨出部１１ａ_２の曲率半径よりも環状溝１９１ｂの曲率半径を大きくしているので、入力軸１１に軸力の反力が作用していなければ、これらの間において、互いの環状の当接部分よりも径方向外側に隙間が形成される。また、この無段変速機１においても、入力軸１１の円盤部１１ａは、軸力の反力が入力軸１１に作用している場合、その当接部分を支点にして当該当接部分よりも径方向外側部分が撓む（傾く）ので、その撓み量（傾き量）が従来よりも低減する。従って、スラスト軸受ＴＢにおいては、軸力の反力で円盤部１１ａが撓んだ（傾いた）ときに、その隙間や円盤部１１ａの撓み量（傾き量）の低減によって、入力軸１１の環状面１１ａ_１がレース１９１の径方向外側部分に接触する可能性が減る。これが為、スラスト軸受ＴＢにおいては、円盤部１１ａが撓んだ（傾いた）としても、環状面１１ａ_１からレース１９１の径方向外側部分に対して当接部分よりも大きな押圧力が加わらない。また、環状面１１ａ_１がレース１９１の径方向外側部分に接触したとしても、その接触した部分には、当接部分よりも大きな押圧力が加わらない。故に、このスラスト軸受ＴＢにおいては、径方向外側部分における偏った過大な挟圧力の発生が抑制され、夫々のレース１９１，９２と転動部材９３との間における片当たりの発生を抑えることができるので、駆動損失の低減や耐久性の向上を図ることができる。

ここで、膨出部１１ａ_２の膨出量及び曲率半径並びに環状溝１９１ｂの深さ及び曲率半径は、スラスト軸受ＴＢの径方向外側部分における偏った過大な挟圧力の発生が抑制できるものであって、スラスト軸受ＴＢの駆動損失や耐久性が製品として要求される所定の設計値となる様な大きさに設定することが望ましい。

この様に、この図９の無段変速機１においては、前述した実施例における図３の無段変速機１と同等の効果を得ながらも、組み付け時や組み付け後におけるスラスト軸受ＴＢの夫々のレース１９１，９２の位置決めが可能になる。

図１０は、実施例の図５の無段変速機１において、スラスト軸受ＴＢのレース９１を上記のレース１９１に置き換えると共に、レース９２をレース１９２に置き換えたものである。そのレース１９２は、上記のレース１９１と同じ様に、出力軸２１の環状面２１ｂ_１に対向している環状面１９２ａに同心の環状溝１９２ｂを形成したものである。その環状溝１９２ｂは、出力軸２１における環状の膨出部２１ｂ_２が挿入される上記の凹部としての溝であり、その膨出部２１ｂ_２の曲面に沿い且つ当該膨出部２１ｂ_２の曲面よりも曲率半径の大きい溝壁面からなる。

この無段変速機１においては、膨出部２１ｂ_２における環状の最大膨出部分の径方向における位置と環状溝１９２ｂにおける環状の最深部の径方向における位置とが略同等の位置となるように、その膨出部２１ｂ_２と環状溝１９２ｂの配置を決める。従って、その膨出部２１ｂ_２と環状溝１９２ｂにおいては、軸力の反力が発生していないときに、その最大膨出部分と最深部とが線接触することになる。

この無段変速機１においては、夫々の膨出部１１ａ_２，２１ｂ_２をレース１９１，１９２の環状溝１９１ｂ，１９２ｂに挿入することで、夫々のレース１９１，１９２の第１回転中心軸Ｒ１に対する位置決めが可能になる。従って、この無段変速機１においては、例えばレース１９１，１９２の位置ずれに伴う転動部材９３への負荷を軽減できるので、スラスト軸受ＴＢの耐久性を向上させることができる。

更に、この無段変速機１では、その膨出部２１ｂ_２の曲率半径よりも環状溝１９２ｂの曲率半径を大きくしているので、出力軸２１に軸力の反力が作用していなければ、これらの間においても、互いの環状の当接部分よりも径方向外側に隙間が形成される。また、出力軸２１の円盤部２１ｂは、軸力の反力が出力軸２１に作用している場合、その当接部分を支点にして当該当接部分よりも径方向外側部分が撓む（傾く）ので、その撓み量（傾き量）が従来よりも低減する。従って、スラスト軸受ＴＢにおいては、軸力の反力で円盤部２１ｂが撓んだ（傾いた）ときに、その隙間や円盤部２１ｂの撓み量（傾き量）の低減によって、出力軸２１の環状面２１ｂ_１がレース１９２の径方向外側部分に接触する可能性が減る。これが為、スラスト軸受ＴＢにおいては、円盤部２１ｂが撓んだ（傾いた）としても、環状面２１ｂ_１からレース１９２の径方向外側部分に対して当接部分よりも大きな押圧力が加わらない。また、環状面２１ｂ_１がレース１９２の径方向外側部分に接触したとしても、その接触した部分には、当接部分よりも大きな押圧力が加わらない。故に、このスラスト軸受ＴＢにおいては、径方向外側部分における偏った過大な挟圧力の発生が抑制され、夫々のレース１９１，１９２と転動部材９３との間における片当たりの発生を抑えることができるので、駆動損失の低減や耐久性の向上を図ることができる。

ここで、各膨出部１１ａ_２，２１ｂ_２の膨出量及び曲率半径並びに各環状溝１９１ｂ，１９２ｂの深さ及び曲率半径は、スラスト軸受ＴＢの径方向外側部分における偏った過大な挟圧力の発生が抑制できるものであって、スラスト軸受ＴＢの駆動損失や耐久性が製品として要求される所定の設計値となる様な大きさに設定することが望ましい。

更に、この構造では、図１０に示す様に、入力軸１１の膨出部１１ａ_２と出力軸２１の膨出部２１ｂ_２の夫々の環状溝１９１ｂ，１９２ｂへの当接部分を径方向において同等の位置に設けることが望ましい。これに依れば、夫々の膨出部１１ａ_２，２１ｂ_２がスラスト軸受ＴＢを径方向において略同じ位置で押圧することができるので、スラスト軸受ＴＢにおいては、夫々のレース１９１，１９２と転動部材９３との間における片当たりの発生を更に抑えることができ、駆動損失の更なる低減や耐久性の更なる向上を図ることができる。

この様に、この図１０の無段変速機１においては、前述した図５の実施例と同等の効果を得ながらも、組み付け時や組み付け後におけるスラスト軸受ＴＢの夫々のレース１９１，１９２の位置決めが可能になる。

［変形例２］
本変形例は、前述した実施例や変形例１における入力軸１１や出力軸２１の膨出部をスラスト軸受ＴＢ側に設けたものである。

図１１は、例えば変形例１の図９の無段変速機１において、スラスト軸受ＴＢのレース１９１と入力軸１１をレース２９１と入力軸２１１に置き換えたものである。

入力軸２１１は、入力軸１１において円盤部１１ａを円盤部２１１ａに置き換えたものである。その円盤部２１１ａは、その主体部分が円盤部１１ａに類似する形状のものであり、この円盤部１１ａと同じ位置に配置される。

レース２９１は、円盤部２１１ａの環状面２１１ａ_１と軸線方向で対向する環状面２９１ａを有するものであり、その環状面２９１ａに円盤部２１１ａに向けて軸線方向へと膨出させた同心で且つ環状の膨出部２９１ｂを設けている。この例示では、その環状面２９１ａの全体を膨出させており、この環状面２９１ａにおける第１回転中心軸Ｒ１に沿って径方向に切った断面が膨出部２９１ｂの弧状の稜線を成している。尚、円盤部２１１ａの環状面２１１ａ_１は、軸力発生部７１，７２の軸力が発生していないときに軸線方向に対して略直交している平面である。

その環状面２１１ａ_１には、レース２９１の膨出部２９１ｂと軸線方向で対向している位置に同心の環状溝２１１ａ_２が形成されている。その環状溝２１１ａ_２は、レース２９１の環状の膨出部２９１ｂが挿入される上記の凹部としての溝であり、その膨出部２９１ｂの曲面に沿い且つ当該膨出部２９１ｂの曲面よりも曲率半径の大きい溝壁面からなる。その曲率半径は、第１回転中心軸Ｒ１に沿って径方向に切った断面において計測されたものである。

この無段変速機１においては、膨出部２９１ｂにおける環状の最大膨出部分の径方向における位置と環状溝２１１ａ_２における環状の最深部の径方向における位置とが略同等の位置となるように、その膨出部２９１ｂと環状溝２１１ａ_２の配置を決める。従って、その膨出部２９１ｂと環状溝２１１ａ_２においては、軸力の反力が発生していないときに、その最大膨出部分と最深部とが線接触することになる。

この無段変速機１においては、レース２９１の膨出部２９１ｂを入力軸２１１の環状溝２１１ａ_２に挿入することで、このレース２９１の中心軸を第１回転中心軸Ｒ１に合わせることができるので、このレース２９１の第１回転中心軸Ｒ１に対する位置決めが可能になる。これが為、この無段変速機１は、スラスト軸受ＴＢの組み付け時や組み付け後における夫々のレース２９１，９２の位置決めを容易に行うことができ、例えばレース２９１，９２の位置ずれに伴う転動部材９３への負荷の軽減が可能になるので、スラスト軸受ＴＢの耐久性を向上させることができる。

更に、この無段変速機１では、その膨出部２９１ｂの曲率半径よりも環状溝２１１ａ_２の曲率半径を大きくしているので、入力軸２１１に軸力の反力が作用していなければ、これらの間において、互いの当接部分よりも径方向外側に隙間が形成される。また、この無段変速機１においても、入力軸２１１の円盤部２１１ａは、軸力の反力が入力軸２１１に作用している場合、その当接部分を支点にして当該当接部分よりも径方向外側部分が撓む（傾く）ので、その撓み量（傾き量）が従来よりも低減する。従って、スラスト軸受ＴＢにおいては、軸力の反力で円盤部２１１ａが撓んだ（傾いた）ときに、その隙間や円盤部２１１ａの撓み量（傾き量）の低減によって、入力軸２１１の環状面２１１ａ_１がレース２９１の径方向外側部分に接触する可能性が減る。これが為、スラスト軸受ＴＢにおいては、円盤部２１１ａが撓んだ（傾いた）としても、環状面２１１ａ_１や環状溝２１１ａ_２の溝壁面からレース２９１の径方向外側部分に対して当接部分よりも大きな押圧力が加わらない。また、環状面２１１ａ_１がレース２９１の径方向外側部分に接触したとしても、その接触した部分には、当接部分よりも大きな押圧力が加わらない。故に、このスラスト軸受ＴＢにおいては、径方向外側部分における偏った過大な挟圧力の発生が抑制され、夫々のレース２９１，９２と転動部材９３との間における片当たりの発生を抑えることができるので、駆動損失の低減や耐久性の向上を図ることができる。

ここで、膨出部２９１ｂの膨出量及び曲率半径並びに環状溝２１１ａ_２の深さ及び曲率半径は、スラスト軸受ＴＢの径方向外側部分における偏った過大な挟圧力の発生が抑制できるものであって、スラスト軸受ＴＢの駆動損失や耐久性が製品として要求される所定の設計値となる様な大きさに設定することが望ましい。

この様に、この図１１の無段変速機１においては、前述した変形例１における図９の無段変速機１と同等の効果を得ることができる。

図１２は、その図１１の無段変速機１において、スラスト軸受ＴＢのレース９２と出力軸２１をレース２９２と出力軸２２１に置き換えたものである。換言するならば、この図１２の無段変速機１は、前述した変形例１における図１０の無段変速機１と同じ様に、図１１の出力軸２１の側にも入力軸２１１の側と同等の構成を設けたものである。

出力軸２２１は、出力軸２１において円盤部２１ｂを円盤部２２１ｂに置き換えたものである。その円盤部２２１ｂは、その主体部分が円盤部２１ｂに類似する形状のものであり、この円盤部２１ｂと同じ位置に配置される。

レース２９２は、円盤部２２１ｂの環状面２２１ｂ_１と軸線方向で対向する環状面２９２ａを有するものであり、その環状面２９２ａに円盤部２２１ｂに向けて軸線方向へと膨出させた同心で且つ環状の膨出部２９２ｂを設けている。この例示では、その環状面２９２ａの全体を膨出させており、この環状面２９２ａにおける第１回転中心軸Ｒ１に沿って径方向に切った断面が膨出部２９２ｂの弧状の稜線を成している。尚、円盤部２２１ｂの環状面２２１ｂ_１は、軸力発生部７１，７２の軸力が発生していないときに軸線方向に対して略直交している平面である。

その環状面２２１ｂ_１には、レース２９２の膨出部２９２ｂと軸線方向で対向している位置に同心の環状溝２２１ｂ_２が形成されている。その環状溝２２１ｂ_２は、レース２９２の環状の膨出部２９２ｂが挿入される上記の凹部としての溝であり、その膨出部２９２ｂの曲面に沿い且つ当該膨出部２９２ｂの曲面よりも曲率半径の大きい溝壁面からなる。

この無段変速機１においては、膨出部２９２ｂにおける環状の最大膨出部分の径方向における位置と環状溝２２１ｂ_２における環状の最深部の径方向における位置とが略同等の位置となるように、その膨出部２９２ｂと環状溝２２１ｂ_２の配置を決める。従って、その膨出部２９２ｂと環状溝２２１ｂ_２においては、軸力の反力が発生していないときに、その最大膨出部分と最深部とが接することになる。

この無段変速機１においては、レース２９２の膨出部２９２ｂを出力軸２２１の環状溝２２１ｂ_２に挿入することで、このレース２９２の中心軸を第１回転中心軸Ｒ１に合わせることができるので、このレース２９２の第１回転中心軸Ｒ１に対する位置決めが可能になる。これが為、この無段変速機１は、スラスト軸受ＴＢの組み付け時や組み付け後における夫々のレース２９１，２９２の位置決めを容易に行うことができ、例えばレース２９１，２９２の位置ずれに伴う転動部材９３への負荷の軽減が可能になるので、スラスト軸受ＴＢの耐久性を向上させることができる。

更に、この無段変速機１では、その膨出部２９２ｂの曲率半径よりも環状溝２２１ｂ_２の曲率半径を大きくしているので、出力軸２２１に軸力の反力が作用していなければ、これらの間において、互いの当接部分よりも径方向外側に隙間が形成される。また、この無段変速機１においても、出力軸２２１の円盤部２２１ｂは、軸力の反力が出力軸２２１に作用している場合、その当接部分を支点にして当該当接部分よりも径方向外側部分が撓む（傾く）ので、その撓み量（傾き量）が従来よりも低減する。従って、スラスト軸受ＴＢにおいては、軸力の反力で円盤部２２１ｂが撓んだ（傾いた）ときに、その隙間や円盤部２２１ｂの撓み量（傾き量）の低減によって、出力軸２２１の環状面２２１ｂ_１がレース２９２の径方向外側部分に接触する可能性が減る。これが為、スラスト軸受ＴＢにおいては、円盤部２２１ｂが撓んだ（傾いた）としても、環状面２２１ｂ_１や環状溝２２１ｂ_２の溝壁面からレース２９２の径方向外側部分に対して当接部分よりも大きな押圧力が加わらない。また、環状面２２１ｂ_１がレース２９２の径方向外側部分に接触したとしても、その接触した部分には、当接部分よりも大きな押圧力が加わらない。故に、このスラスト軸受ＴＢにおいては、径方向外側部分における偏った過大な挟圧力の発生が抑制され、夫々のレース２９１，２９２と転動部材９３との間における片当たりの発生を抑えることができるので、駆動損失の低減や耐久性の向上を図ることができる。

ここで、膨出部２９１ｂ，２９２ｂの夫々の膨出量及び曲率半径並びに環状溝２１１ａ_２，２２１ｂ_２の夫々の深さ及び曲率半径は、スラスト軸受ＴＢの径方向外側部分における偏った過大な挟圧力の発生が抑制できるものであって、スラスト軸受ＴＢの駆動損失や耐久性が製品として要求される所定の設計値となる様な大きさに設定することが望ましい。

更に、この構造では、図１２に示す様に、スラスト軸受ＴＢの膨出部２９１ｂ，２９２ｂの夫々の環状溝２１１ａ_２，２２１ｂ_２への当接部分を径方向において同等の位置に設けることが望ましい。これに依れば、夫々の環状溝２１１ａ_２，２２１ｂ_２の最深部がスラスト軸受ＴＢを径方向において略同じ位置で押圧することができるので、スラスト軸受ＴＢにおいては、夫々のレース２９１，２９２と転動部材９３との間における片当たりの発生を更に抑えることができ、転動部材９３の円滑な転動動作に伴う駆動損失の更なる低減や耐久性の更なる向上を図ることができる。

この様に、この図１２の無段変速機１においては、前述した変形例１における図１０の無段変速機１と同等の効果を得ることができる。

ところで、この変形例では、入力軸２１１の環状面２１１ａ_１や出力軸２２１の環状面２２１ｂ_１に凹部（環状溝２１１ａ_２，２２１ｂ_２）を形成している。但し、レース２９１，２９２に不都合が無いのであれば、その凹部は、必ずしも設ける必要が無い。例えば、図１１の無段変速機１においては、環状溝２１１ａ_２の無い環状面２１１ａ_１にレース２９１の膨出部２９１ｂが接触するよう構成してもよい。また、図１２の無段変速機１においては、環状溝２１１ａ_２，２２１ｂ_２の無い環状面２１１ａ_１，２２１ｂ_１に、各々レース２９１の膨出部２９１ｂとレース２９２の膨出部２９２ｂとが接触するよう構成してもよい。

１ 無段変速機
１０ 第１回転部材（第１動力伝達要素）
１１ 入力軸
１１ａ 円盤部
１１ａ_１ 環状面
１１ａ_２ 膨出部
２０ 第２回転部材（第２動力伝達要素）
２１ 出力軸
２１ｂ 円盤部
２１ｂ_１ 環状面
２１ｂ_２ 膨出部
３０ サンローラ（第３動力伝達要素）
４０ キャリア（第４動力伝達要素、固定要素）
５０ 遊星ボール（転動部材）
５１ 支持軸
６０ シャフト（変速機軸）
７１，７２ 軸力発生部
９１，９２ レース
９１ａ，９２ａ 環状面
９３ 転動部材
１９１，１９２， レース
１９１ａ，１９２ａ 環状面
１９１ｂ，１９２ｂ 環状溝
２１１ 入力軸
２１１ａ 円盤部
２１１ａ_１ 環状面
２１１ａ_２ 環状溝
２２１ 出力軸
２２１ｂ 円盤部
２２１ｂ_１ 環状面
２２１ｂ_２ 環状溝
２９１，２９２ レース
２９１ａ，２９２ａ 環状面
２９１ｂ，２９２ｂ 膨出部
Ｒ１ 第１回転中心軸
Ｒ２ 第２回転中心軸
ＴＢ スラスト軸受

Claims (4)

1. 回転中心となる変速機軸と、
   前記変速機軸と同心の第１回転中心軸を有する相互間で周方向に相対回転が可能な第１から第４の動力伝達要素と、
   第２回転中心軸を有し、前記第１回転中心軸を中心にして放射状で且つ前記第３動力伝達要素の外周面上に複数配置されると共に、対向させて配置した前記第１及び第２の動力伝達要素で挟持され且つ前記第４動力伝達要素で傾転自在に保持された転動部材と、
   前記第１動力伝達要素に連結させ、且つ、軸線方向における前記各転動部材から離れる方向に向けて延在させた第１回転軸と、
   前記第２動力伝達要素に連結させ、且つ、前記第１回転軸を径方向外側から覆う第２回転軸と、
   前記第１動力伝達要素と前記第１回転軸との間及び前記第２動力伝達要素と前記第２回転軸との間の内の少なくとも一方に設け、前記第１及び第２の動力伝達要素の内の少なくとも一方を軸線方向の軸力で前記各転動部材に対して押し付ける軸力発生部と、
   前記第１回転軸と前記第２回転軸との間の夫々の環状面同士の成す軸線方向における隙間で、且つ、前記第１回転軸と前記第２回転軸とにおける前記軸力の反力の作用点よりも径方向内側に配置したスラスト軸受と、
   前記各転動部材を傾転させることで入出力間の変速比を変える変速装置と、
   を有し、
   前記第１回転軸における前記環状面と当該環状面に対向する前記スラスト軸受のレースの環状面の内の少なくとも一方に、その内の他方の環状面に向け且つ当該他方の環状面に当接させた膨出部を設けることを特徴とした無段変速機。
2. 前記第２回転軸の前記環状面に対向している前記スラスト軸受の他方のレースは、前記第２回転軸における前記環状面を有する嵌合溝に嵌め込むことを特徴とした請求項１記載の無段変速機。
3. 前記第２回転軸における前記環状面と当該環状面に対向する前記スラスト軸受の他方のレースの環状面の内の少なくとも一方に、その内の他方の環状面に向け且つ当該他方の環状面に当接させた膨出部を設けることを特徴とした請求項１記載の無段変速機。
4. 前記膨出部に対向している前記環状面には、前記膨出部が挿入されて当接し、且つ、前記軸力が発生していないときに前記膨出部との当接部分よりも径方向外側にて当該膨出部との間で隙間ができる凹部を設けることを特徴とした請求項１，２又は３に記載の無段変速機。

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