JP2014092236A - 無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】コスト増大を抑えつつ耐久性を向上させること。
【解決手段】シャフト６０と、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及び第２の回転部材１０，２０を各遊星ボール５０に対して押し付ける為の軸線方向の軸力を発生させる軸力発生装置７１，７２と、各遊星ボール５０を傾転させることで入出力間の変速比を変える傾転力付与部４６と、を有し、第１及び第２の回転部材１０，２０は、その内の一方における遊星ボール５０との接触部Ｐ１（Ｐ２）及び接触予備部のヤング率を他方における遊星ボール５０との接触部Ｐ２（Ｐ１）及び接触予備部のヤング率よりも大きくすること。
【選択図】図１

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から第３動力伝達要素と転動部材とにコーティングを施して摩擦係数を高くし、これに伴う軸力の低下によって耐久性の向上を図っている。尚、下記の特許文献２には、浸炭処理等の表面処置を施すことで出力ディスクの耐久性向上を図ったトロイダル式の無段変速機が開示されている。

特開２０１０−１０１４９６号公報 特開２００５−１８０４９８号公報

しかしながら、上記特許文献１の無段変速機は、接触部を有する全ての部材に対してコーティングを行うので、コストの増大を招いてしまう。

そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、コスト増大を抑えつつ耐久性を向上させることのできる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及び第２の動力伝達要素の内の少なくとも一方を前記各転動部材に対して押し付ける為の軸線方向の軸力を発生させる軸力発生装置と、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及び第２の動力伝達要素は、その内の一方における前記転動部材との接触部及び接触予備部のヤング率を他方における前記転動部材との接触部及び接触予備部のヤング率よりも大きくすることを特徴としている。

ここで、前記一方の動力伝達要素は、少なくとも前記接触部及び前記接触予備部の材料又は表面処理を前記他方の動力伝達要素における前記接触部及び前記接触予備部よりもヤング率の大きいものとすることが望ましい。

また、前記一方の動力伝達要素は、少なくとも２つの部材からなり、その内の前記接触部及び前記接触予備部を有する部材のヤング率を他の部材のヤング率よりも大きくすることが望ましい。

また、前記一方の動力伝達要素を動力の入力軸に連結し、前記他方の動力伝達要素を動力の出力軸に連結することが望ましい。

また、前記転動部材は、前記一方の動力伝達要素との接触部及び接触予備部のヤング率を前記他方の動力伝達要素との接触部及び接触予備部のヤング率よりも大きくし、且つ、前記一方の動力伝達要素との接触部及び接触予備部のヤング率を当該接触部及び当該接触予備部の成す円環の半径が小さくなるほど大きくすることが望ましい。

本発明に係る無段変速機は、第１及び第２の動力伝達要素の内の一方における転動部材との接触部及び接触予備部のヤング率を他方における転動部材との接触部及び接触予備部のヤング率よりも大きくすることで、その一方の動力伝達要素における接触部の接触楕円の面積を他方よりも小さくすることができ、且つ、この一方の動力伝達要素における接触部の接触楕円の面圧を他方よりも高くすることができる。これが為、その一方の動力伝達要素に係る接触部においては、この動力伝達要素における接触部及び接触予備部のヤング率を他方の動力伝達要素における接触部等と同じ大きさにしていた従来と比べて、軸力発生装置の軸力を減少させたとしても、トラクション力の目標値の発生に必要な接触楕円の面圧を確保することができる。また、この一方の動力伝達要素に係る接触部においては、従来と比べて、その様な接触楕円の面圧を確保しつつ、接触楕円の面積が狭まったことによるスピン損失の低減が可能になる。これと共に、他方の動力伝達要素に係る接触部においては、従来と比較して、軸力発生装置の軸力を減少させることで、過剰になる可能性のあった接触楕円の面圧を低下させることができる。故に、この他方の動力伝達要素に係る接触部においては、従来と比べて、トラクション力の目標値を発生させつつ、この他方の動力伝達要素や転動部材の耐久性を向上させることができる。従って、この無段変速機は、コストの増大を抑えつつ、そして、トラクションドライブとしての性能を確保しつつ、耐久性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構成の一例を示す断面図である。 図２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３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４は、実施例における第１回転部材の一例を示す図である。 図５は、実施例における第１回転部材の他の例を示す図である。 図６は、変形例における遊星ボールの一例を示す図である。 図７は、変形例における遊星ボールの他の例を示す図である。

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５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。従って、その第１回転部材１０には入力軸（第１回転軸）１１が連結され、第２回転部材２０には出力軸（第２回転軸）２１が連結される。その入力軸１１と出力軸２１は、シャフト６０に対して周方向に相対回転することができる。また、この入力軸１１と出力軸２１は、その相互間においても軸受Ｂ１やスラスト軸受ＴＢを介して周方向の相対回転を行うことができる。

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装置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、その軸力発生装置７１としてトルクカムを利用する。従って、この軸力発生装置７１は、入力軸１１側の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装置７２が配設されている。その軸力発生装置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、軸力発生装置７１と同様のトルクカムを用いる。この軸力発生装置７２は、環状部材２２を介して出力軸２１に接続されている。尚、この無段変速機１においては、その軸力発生装置７１，７２の内の少なくとも一方が配設されていればよい。

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。

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。

この遊星ボール５０の転動面としての外周面には、第１及び第２の回転部材１０，２０に対して実際に接触している接触部Ｐ１，Ｐ２と、遊星ボール５０の自転に伴い接触部Ｐ１，Ｐ２となる部分（接触予備部）と、が第２回転中心軸Ｒ２を中心とする周方向に各々連なっている。第１回転部材１０との間の接触予備部は、遊星ボール５０が自転することで、第１回転部材１０に接触したり第１回転部材１０から離れたりを繰り返す部分である。この第１回転部材１０との間の接触部Ｐ１と接触予備部は、第２回転中心軸Ｒ２と接触部Ｐ１との最短距離を半径（接触半径）とする円環を成す。また、第２回転部材２０との間の接触予備部は、遊星ボール５０が自転することで、第２回転部材２０に接触したり第２回転部材２０から離れたりを繰り返す部分である。この第２回転部材２０との間の接触部Ｐ２と接触予備部は、第２回転中心軸Ｒ２と接触部Ｐ２との最短距離を半径（接触半径）とする円環を成す。

その接触部Ｐ１，Ｐ２と接触予備部は、変速比γに応じて移動する。例えば、変速比γを後述する様に増速側へと変化させたときは、その変速比γが変化するに連れて、第１回転部材１０との接触部Ｐ１及び接触予備部による円環が第２回転中心軸Ｒ２の軸線方向における当該円環の半径を小さくする方向へと移動すると共に、第２回転部材２０との接触部Ｐ２及び接触予備部による円環が第２回転中心軸Ｒ２の軸線方向における当該円環の半径を大きくする方向へと移動する。一方、変速比γを後述する様に減速側へと変化させたときは、その変速比γが変化するに連れて、第１回転部材１０との接触部Ｐ１及び接触予備部による円環が第２回転中心軸Ｒ２の軸線方向における当該円環の半径を大きくする方向へと移動すると共に、第２回転部材２０との接触部Ｐ２及び接触予備部による円環が第２回転中心軸Ｒ２の軸線方向における当該円環の半径を小さくする方向へと移動する。

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４１と第２円盤部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４３を第１円盤部４１と第２円盤部４２との間で且つ当該第２円盤部４２に近接させて配置し、その第１円盤部４１と第３円盤部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４３は、例えば複数本の支持軸（図示略）で第１円盤部４１に連結する。その第１円盤部４１と第３円盤部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４１を第１固定円盤部４１と云い、第２円盤部４２を回転円盤部４２と云い、第３円盤部４３を第２固定円盤部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２）。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３）、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２は、遊星ボール５０側から第１固定円盤部４１を軸線方向に観た図である。図３は、遊星ボール５０側から回転円盤部４２と第２固定円盤部４３を軸線方向に観た図である。

回転円盤部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３に示すウォームギヤ８１を介して回転円盤部４２の外周部分に伝えられる。

一方、回転円盤部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３）。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４１と回転円盤部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４２を図３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４２を図３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装置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。

ところで、この無段変速機１においては、第１回転部材１０と遊星ボール５０との間や第２回転部材２０と遊星ボール５０との間のスピンによって、接触部Ｐ１，Ｐ２に発熱による損失（所謂スピン損失）が発生する。そして、そのスピン損失は、接触部Ｐ１，Ｐ２における動力伝達効率の低下を招く。これが為、この無段変速機１においては、そのスピン損失の低減が求められる。

例えば、トルクの入力側の接触部Ｐ１における第１回転部材１０と遊星ボール５０との間のスピン速度（以下、「入力側スピン速度」と云う。）は、変速比γが１のときに、トルクの出力側の接触部Ｐ２における第２回転部材２０と遊星ボール５０との間のスピン速度（以下、「出力側スピン速度」と云う。）と同等の速さになる。そして、増速側変速比のときには、変速比γが小さくなるに連れて、入力側スピン速度が大きくなる一方、出力側スピン速度が小さくなる。つまり、増速側変速比のときは、変速比γが小さくなるに連れて、入力側スピン速度が出力側スピン速度よりも大きくなっていく。これに対して、減速側変速比のときには、変速比γが大きくなるに連れて、入力側スピン速度が小さくなる一方、出力側スピン速度が大きくなる。つまり、減速側変速比のときは、変速比γが大きくなるに連れて、出力側スピン速度が入力側スピン速度よりも大きくなっていく。従って、この無段変速機１は、増速側変速比のときに接触部Ｐ１のスピン損失が接触部Ｐ２よりも多くなり、減速側変速比のときに接触部Ｐ２のスピン損失が接触部Ｐ１よりも多くなる。

この無段変速機１においては、増速側変速比の幅を広げたいのであれば（即ち最小変速比γｍｉｎをより小さくしたいのであれば）、増速側変速比のときの接触部Ｐ１のスピン損失を低減させる必要がある。また、この無段変速機１においては、減速側変速比の幅を広げたいのであれば（即ち最大変速比γｍａｘをより大きくしたいのであれば）、減速側変速比のときの接触部Ｐ２のスピン損失を低減させる必要がある。ここで、スピン損失を低減させる為には、低減対象の接触部Ｐ１，Ｐ２のスピン速度（又はスピン量）を小さくする方法、低減対象の接触部Ｐ１，Ｐ２における接触楕円の面積を狭める方法、低減対象の接触部Ｐ１，Ｐ２における接触楕円の面圧を小さくする方法がある。本実施例では、接触楕円の面積を狭めることで、スピン損失を低減させる。

また、接触部Ｐ１，Ｐ２のトラクション係数μｔは、スピン速度が大きくなるほど大きくなる。そして、接触部Ｐ１，Ｐ２の法線力Ｆｎは、接触楕円の面積と面圧が夫々の接触部Ｐ１，Ｐ２で各々同等の大きさになっていると仮定すると、軸力発生装置７１，７２の軸力によって夫々に同じ大きさとなる。これが為、増速側変速比のときには、接触部Ｐ１のトラクション力Ｆｔの方が接触部Ｐ２のトラクション力Ｆｔよりも大きくなる。従って、接触部Ｐ２においては、トラクション係数μｔの小さい領域が使用されることになるので、潤滑油の性能を使い切ることができず、また、過剰な接触楕円の面圧となり第２回転部材２０や遊星ボール５０の耐久性を低下させてしまう虞がある。一方、減速側変速比のときには、接触部Ｐ２のトラクション力Ｆｔの方が接触部Ｐ１のトラクション力Ｆｔよりも大きくなる。従って、接触部Ｐ１においては、トラクション係数μｔの小さい領域が使用されることになるので、潤滑油の性能を使い切ることができず、また、過剰な接触楕円の面圧となり第１回転部材１０や遊星ボール５０の耐久性を低下させてしまう虞がある。故に、この無段変速機１は、第１回転部材１０等の耐久性を向上させなければ、増速側変速比又は減速側変速比の幅を広げることが難しい。

そこで、この無段変速機１においては、増速側変速比の幅を広げる場合、接触部Ｐ１の接触楕円の面積が接触部Ｐ２の接触楕円の面積よりも狭くなるように構成し、減速側変速比の幅を広げる場合、接触部Ｐ２の接触楕円の面積が接触部Ｐ１の接触楕円の面積よりも狭くなるように構成する。

具体的に、この無段変速機１においては、第１及び第２回転部材１０，２０の内の一方における遊星ボール５０との接触部Ｐ１（Ｐ２）及び接触予備部のヤング率を他方における遊星ボール５０との接触部Ｐ２（Ｐ１）及び接触予備部よりも大きくする。

例えば、増速側変速比が多用される車両においては、トルクの入力側である第１回転部材１０の内周面１０ａにおける遊星ボール５０との接触部Ｐ１及び接触予備部のヤング率を、トルクの出力側である第２回転部材２０の内周面２０ａにおける遊星ボール５０との接触部Ｐ２及び接触予備部のヤング率よりも大きくする。

この場合、第１回転部材１０は、少なくとも内周面１０ａにおける接触部Ｐ１及び接触予備部の材料又は表面処理を第２回転部材２０の内周面２０ａにおける接触部Ｐ２及び接触予備部よりもヤング率の大きいものとする。材料で対応するときは、例えば、第１回転部材１０の材料として、第２回転部材２０の材料よりもヤング率の大きいものを用いる。更に、この無段変速機１では、第１回転部材１０を少なくとも２つの部材で構成し、その内の接触部Ｐ１及び接触予備部を有する部材のヤング率を第２回転部材２０の内周面２０ａにおける接触部Ｐ２及び接触予備部より大きくしてもよい。例えば、この無段変速機１では、その様な内周面２０ａにおける接触部Ｐ２及び接触予備部よりもヤング率の大きい材料からなる環状部材１２ｂを用意し、この環状部材１２ｂを内周面１０ａにおける接触部Ｐ１及び接触予備部として第１回転部材１０の主体部材１２ａに埋設してもよい（図４）。その際、第１回転部材１０は、その原価を低減すべく、環状部材１２ｂのヤング率を主体部材１２ａのヤング率よりも大きくし、且つ、例えば主体部材１２ａのヤング率を第２回転部材２０のヤング率と同等にすることが望ましい。また、この無段変速機１では、内周面１０ａの全体を有する環状部材１３ｂを第１回転部材１０の主体部材１３ａとは別部材として用意し、互いにヤング率の異なる主体部材１３ａと環状部材１３ｂとを固定することで第１回転部材１０が形成されるように構成してもよい（図５）。その環状部材１３ｂは、内周面２０ａにおける接触部Ｐ２及び接触予備部よりもヤング率の大きい材料で成形する。その際、第１回転部材１０は、その原価を低減すべく、環状部材１３ｂのヤング率を主体部材１３ａのヤング率よりも大きくし、且つ、例えば主体部材１３ａのヤング率を第２回転部材２０のヤング率と同等にすることが望ましい。一方、表面処理で対応するときは、例えば、少なくとも内周面１０ａにおける接触部Ｐ１及び接触予備部に対してショットブラスト（例えばショットピーニング）処理を施せばよい。尚、図４，５においては、一部分のみにハッチングを施している。

この場合の無段変速機１においては、接触部Ｐ１の接触楕円の面積が接触部Ｐ２の接触楕円の面積よりも小さくなり、且つ、接触部Ｐ１の接触楕円の面圧が接触部Ｐ２の接触楕円の面圧よりも高くなる。これが為、接触部Ｐ１においては、第１回転部材１０における接触部Ｐ１等のヤング率を第２回転部材２０における接触部Ｐ２等のヤング率と同じ大きさにしていた従来の形態と比べて、軸力発生装置７１，７２の軸力を減少させたとしても、トラクション力Ｆｔの目標値の発生に必要な接触楕円の面圧を確保することができる。また、この接触部Ｐ１においては、従来の形態と比べて、その様な接触楕円の面圧を確保しつつ、接触楕円の面積が狭まったことによるスピン損失の低減が可能になる。これと共に、接触部Ｐ２においては、従来の形態と比較して、軸力発生装置７１，７２の軸力を減少させることで、過剰になる可能性のあった接触楕円の面圧を低下させることができる。故に、この接触部Ｐ２においては、従来の形態と比べて、トラクション力Ｆｔの目標値を発生させつつ、第２回転部材２０や遊星ボール５０の耐久性を向上させることができる。

一方、減速側変速比が多用される車両においては、トルクの出力側である第２回転部材２０の内周面２０ａにおける遊星ボール５０との接触部Ｐ２及び接触予備部のヤング率を、トルクの入力側である第１回転部材１０の内周面１０ａにおける遊星ボール５０との接触部Ｐ１及び接触予備部のヤング率よりも大きくする。

この場合、第２回転部材２０は、少なくとも内周面２０ａにおける接触部Ｐ２及び接触予備部の材料又は表面処理を第１回転部材１０の内周面１０ａにおける接触部Ｐ１及び接触予備部よりもヤング率の大きいものとする。その材料や表面処理については、増速側変速比が多用される車両で説明したものと同じ様に適用すればよい。

この場合の無段変速機１においては、接触部Ｐ２の接触楕円の面積が接触部Ｐ１の接触楕円の面積よりも小さくなり、且つ、接触部Ｐ２の接触楕円の面圧が接触部Ｐ１の接触楕円の面圧よりも高くなる。これが為、接触部Ｐ２においては、第２回転部材２０における接触部Ｐ２等のヤング率を第１回転部材１０における接触部Ｐ１等のヤング率と同じ大きさにしていた従来の形態と比べて、軸力発生装置７１，７２の軸力を減少させたとしても、トラクション力Ｆｔの目標値の発生に必要な接触楕円の面圧を確保することができる。また、この接触部Ｐ２においては、従来の形態と比べて、その様な接触楕円の面圧を確保しつつ、接触楕円の面積が狭まったことによるスピン損失の低減が可能になる。これと共に、接触部Ｐ１においては、従来の形態と比較して、軸力発生装置７１，７２の軸力を減少させることで、過剰になる可能性のあった接触楕円の面圧を低下させることができる。故に、この接触部Ｐ１においては、従来の形態と比べて、トラクション力Ｆｔの目標値を発生させつつ、第１回転部材１０や遊星ボール５０の耐久性を向上させることができる。

この様に、本実施例の無段変速機１は、第１及び第２回転部材１０，２０の内の一方における遊星ボール５０との接触部Ｐ１（Ｐ２）及び接触予備部のヤング率を他方における遊星ボール５０との接触部Ｐ２（Ｐ１）及び接触予備部よりも大きくする簡易な構造であり、その接触部Ｐ１，Ｐ２に係る第１及び第２回転部材１０，２０並びに遊星ボール５０の全ての場所に対して表面処理等を施す必要が無い。従って、この無段変速機１は、コストの増大を抑えつつ、そして、トラクションドライブとしての性能を確保しつつ、耐久性を向上させることができる。

［変形例］
本変形例は、前述した実施例の無段変速機１において、遊星ボール５０における第１及び第２回転部材１０，２０の内の一方との接触部Ｐ１（Ｐ２）及び接触予備部のヤング率を他方との接触部Ｐ２（Ｐ１）及び接触予備部よりも大きくしたものである。

具体的に、増速側変速比が多用される車両においては、第１回転部材１０における遊星ボール５０との接触部Ｐ１及び接触予備部のヤング率を第２回転部材２０における遊星ボール５０との接触部Ｐ２及び接触予備部のヤング率よりも大きくし、更に、遊星ボール５０における第１回転部材１０との接触部Ｐ１及び接触予備部のヤング率を第２回転部材２０との接触部Ｐ２及び接触予備部よりも大きくする。そして、その遊星ボール５０においては、その第１回転部材１０との接触部Ｐ１及び接触予備部のヤング率を当該接触部Ｐ１及び当該接触予備部の成す円環の半径が小さくなるほど大きくしていく。この場合の円環の半径が小さくなるとは、第２回転中心軸Ｒ２の軸線方向における遊星ボール５０の中心側から第１固定円盤部４１側へと向かう方向のことを云う。

この場合、遊星ボール５０は、少なくとも第１回転部材１０との接触部Ｐ１及び接触予備部の材料又は表面処理を第２回転部材２０との接触部Ｐ２及び接触予備部よりもヤング率の大きいものとすると共に、第１回転部材１０との接触部Ｐ１及び接触予備部の材料又は表面処理を当該接触部Ｐ１及び当該接触予備部の成す円環の半径が小さくなるほどヤング率の大きいものとする。材料で対応するときは、例えば、その様なヤング率の大きい材料からなる環状部材５２ｂを用意し、この環状部材５２ｂを遊星ボール５０における第１回転部材１０との接触部Ｐ１及び接触予備部として当該遊星ボール５０の主体部材５２ａに埋設する。また、この無段変速機１では、例えば第１回転部材１０との接触部Ｐ１及び接触予備部を有する遊星ボール５０の半分（入力側部材）５３ｂを上記の如きヤング率の大きいもので成形し、残りの半分（出力側部材）５３ａと一体化することで遊星ボール５０を成すように構成してもよい。一方、表面処理で対応するときは、例えば、遊星ボール５０における少なくとも第１回転部材１０との接触部Ｐ１及び接触予備部に対してショットブラスト（例えばショットピーニング）処理を施せばよい。尚、図６，７においては、一部分のみにハッチングを施している。また、この図６，７の遊星ボール５０は、図４に示したものをベースにしている。

この場合の無段変速機１においては、第１回転部材１０と遊星ボール５０における夫々の接触部Ｐ１及び接触予備部の硬度の設定如何で、実施例のものと同程度に、接触部Ｐ１の接触楕円の面積を接触部Ｐ２の接触楕円の面積よりも小さくし、且つ、接触部Ｐ１の接触楕円の面圧を接触部Ｐ２の接触楕円の面圧よりも高くすることができる。従って、この無段変速機１は、実施例のものと同様の作用効果を得ることができる。

一方、この無段変速機１は、その硬度の設定如何で、実施例のものと比較して、接触部Ｐ１の接触楕円の面積を接触部Ｐ２の接触楕円の面積よりも更に小さくし、且つ、接触部Ｐ１の接触楕円の面圧を接触部Ｐ２の接触楕円の面圧よりも更に高くすることもできる。これが為、接触部Ｐ１においては、実施例のものと比較して、軸力発生装置７１，７２の軸力を更に減少させたとしても、トラクション力Ｆｔの目標値の発生に必要な接触楕円の面圧を確保することができる。また、この接触部Ｐ１においては、実施例のものと比較して、その様な接触楕円の面圧を確保しつつ、接触楕円の面積が更に狭まったことによるスピン損失の更なる低減が可能になる。これと共に、接触部Ｐ２においては、実施例のものと比較して、軸力発生装置７１，７２の軸力の更なる減少によって、過剰になる可能性のあった接触楕円の面圧をより低下させることができる。故に、この接触部Ｐ２においては、実施例のものと比較して、トラクション力Ｆｔの目標値を発生させつつ、第２回転部材２０や遊星ボール５０の耐久性を更に向上させることができる。

更に、この無段変速機１は、遊星ボール５０における第１回転部材１０との接触部Ｐ１及び接触予備部のヤング率を当該接触部Ｐ１及び当該接触予備部の成す円環の半径が小さくなるほど大きくしているので、増速側変速比で変速比γが小さくなるに連れて、接触部Ｐ１の接触楕円の面積が徐々に接触部Ｐ２の接触楕円の面積よりも小さくなり、且つ、接触部Ｐ１の接触楕円の面圧が徐々に接触部Ｐ２の接触楕円の面圧よりも高くなっていく。従って、この無段変速機１は、接触部Ｐ１において、変速比γに応じた接触楕円の面圧を確保しつつ、スピン損失を低減させることができる。その変速比γに応じた接触楕円の面圧とは、トラクション力Ｆｔの目標値を発生させる為に必要な変速比γ毎の接触楕円の面圧のことを云う。

これに対して、減速側変速比が多用される車両においては、第２回転部材２０における遊星ボール５０との接触部Ｐ２及び接触予備部のヤング率を第１回転部材１０における遊星ボール５０との接触部Ｐ１及び接触予備部のヤング率よりも大きくし、更に、遊星ボール５０における第２回転部材２０との接触部Ｐ２及び接触予備部のヤング率を第１回転部材１０との接触部Ｐ１及び接触予備部よりも大きくする。そして、その遊星ボール５０においては、その第２回転部材２０との接触部Ｐ２及び接触予備部のヤング率を当該接触部Ｐ２及び当該接触予備部の成す円環の半径が小さくなるほど大きくしていく。この場合の円環の半径が小さくなるとは、第２回転中心軸Ｒ２の軸線方向における遊星ボール５０の中心側から回転円盤部４２側へと向かう方向のことを云う。

この場合、遊星ボール５０は、少なくとも第２回転部材２０との接触部Ｐ２及び接触予備部の材料又は表面処理を第１回転部材１０との接触部Ｐ１及び接触予備部よりもヤング率の大きいものとすると共に、第２回転部材２０との接触部Ｐ２及び接触予備部の材料又は表面処理を当該接触部Ｐ２及び当該接触予備部の成す円環の半径が小さくなるほどヤング率の大きいものとする。その材料や表面処理については、増速側変速比が多用される車両で説明したものと同じ様に適用すればよい。

この場合の無段変速機１においては、第２回転部材２０と遊星ボール５０における夫々の接触部Ｐ２及び接触予備部の硬度の設定如何で、実施例のものと同程度に、接触部Ｐ２の接触楕円の面積を接触部Ｐ１の接触楕円の面積よりも小さくし、且つ、接触部Ｐ２の接触楕円の面圧を接触部Ｐ１の接触楕円の面圧よりも高くすることができる。従って、この無段変速機１は、実施例のものと同様の作用効果を得ることができる。

一方、この無段変速機１は、その硬度の設定如何で、実施例のものと比較して、接触部Ｐ２の接触楕円の面積を接触部Ｐ１の接触楕円の面積よりも更に小さくし、且つ、接触部Ｐ２の接触楕円の面圧を接触部Ｐ１の接触楕円の面圧よりも更に高くすることもできる。これが為、接触部Ｐ２においては、実施例のものと比較して、軸力発生装置７１，７２の軸力を更に減少させたとしても、トラクション力Ｆｔの目標値の発生に必要な接触楕円の面圧を確保することができる。また、この接触部Ｐ２においては、実施例のものと比較して、その様な接触楕円の面圧を確保しつつ、接触楕円の面積が更に狭まったことによるスピン損失の更なる低減が可能になる。これと共に、接触部Ｐ１においては、実施例のものと比較して、軸力発生装置７１，７２の軸力の更なる減少によって、過剰になる可能性のあった接触楕円の面圧をより低下させることができる。故に、この接触部Ｐ１においては、実施例のものと比較して、トラクション力Ｆｔの目標値を発生させつつ、第１回転部材１０や遊星ボール５０の耐久性を更に向上させることができる。

更に、この無段変速機１は、遊星ボール５０における第２回転部材２０との接触部Ｐ２及び接触予備部のヤング率を当該接触部Ｐ２及び当該接触予備部の成す円環の半径が小さくなるほど大きくしているので、減速側変速比で変速比γが大きくなるに連れて、接触部Ｐ２の接触楕円の面積が徐々に接触部Ｐ１の接触楕円の面積よりも小さくなり、且つ、接触部Ｐ２の接触楕円の面圧が徐々に接触部Ｐ１の接触楕円の面圧よりも高くなっていく。従って、この無段変速機１は、接触部Ｐ２において、変速比γに応じた接触楕円の面圧を確保しつつ、スピン損失を低減させることができる。

この様に、本変形例の無段変速機１は、第１及び第２回転部材１０，２０の内の一方における遊星ボール５０との接触部Ｐ１（Ｐ２）及び接触予備部のヤング率を他方における遊星ボール５０との接触部Ｐ２（Ｐ１）及び接触予備部よりも大きくし、且つ、遊星ボール５０における一方の第１回転部材１０との接触部Ｐ１及び接触予備部（第２回転部材２０との接触部Ｐ２及び接触予備部）のヤング率を他方の第２回転部材２０との接触部Ｐ２及び接触予備部（第１回転部材１０との接触部Ｐ１及び接触予備部）よりも大きくする簡易な構造である。従って、この無段変速機１は、その接触部Ｐ１，Ｐ２に係る第１及び第２回転部材１０，２０並びに遊星ボール５０の全ての場所に対して表面処理等を施す必要が無いので、コストの増大を抑えつつ、そして、トラクションドライブとしての性能を確保しつつ、耐久性を向上させることができる。また、この無段変速機１は、遊星ボール５０における一方の第１回転部材１０との接触部Ｐ１等（第２回転部材２０との接触部Ｐ２等）のヤング率について、その接触部Ｐ１等（接触部Ｐ２等）の成す円環の半径が小さくなるほど大きくしているので、その接触部Ｐ１（接触部Ｐ２）において変速比γに応じた接触楕円の面圧を確保することができる。

ところで、上述した実施例及び変形例の無段変速機１は、入力軸１１と出力軸２１を第１回転部材１０等の配設されたトルクの入力側に纏めて配置している。しかしながら、この実施例等で説明したヤング率の変化に関する技術は、その入力軸１１と出力軸２１を第２回転部材２０等の配設されたトルクの出力側に纏めて配置した無段変速機に適用してもよく、また、トルクの入力側に入力軸１１を配置すると共にトルクの出力側に出力軸２１を配置した無段変速機に適用してもよい。この場合でも、その無段変速機は、実施例等と同様の効果を得ることができる。

１ 無段変速機
１０ 第１回転部材（第１動力伝達要素）
１０ａ 内周面
１２ａ 主体部材
１２ｂ 環状部材
１３ａ 主体部材
１３ｂ 環状部材
２０ 第２回転部材（第２動力伝達要素）
２０ａ 内周面
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）
４４，４５ 径方向ガイド部
４６ 傾転力付与部
５０ 遊星ボール（転動部材）
５１ 支持軸
５２ａ 主体部材
５２ｂ 環状部材
５３ａ 出力側部材
５３ｂ 入力側部材
６０ シャフト（変速機軸）
７１，７２ 軸力発生装置
Ｐ１，Ｐ２ 接触部
Ｒ１ 第１回転中心軸
Ｒ２ 第２回転中心軸

Claims (5)

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及び第２の動力伝達要素の内の少なくとも一方を前記各転動部材に対して押し付ける為の軸線方向の軸力を発生させる軸力発生装置と、
   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及び第２の動力伝達要素は、その内の一方における前記転動部材との接触部及び接触予備部のヤング率を他方における前記転動部材との接触部及び接触予備部のヤング率よりも大きくすることを特徴とした無段変速機。
2. 前記一方の動力伝達要素は、少なくとも前記接触部及び前記接触予備部の材料又は表面処理を前記他方の動力伝達要素における前記接触部及び前記接触予備部よりもヤング率の大きいものとすることを特徴とした請求項１記載の無段変速機。
3. 前記一方の動力伝達要素は、少なくとも２つの部材からなり、その内の前記接触部及び前記接触予備部を有する部材のヤング率を他の部材のヤング率よりも大きくすることを特徴とした請求項１記載の無段変速機。
4. 前記一方の動力伝達要素を動力の入力軸に連結し、前記他方の動力伝達要素を動力の出力軸に連結す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。
5. 前記転動部材は、前記一方の動力伝達要素との接触部及び接触予備部のヤング率を前記他方の動力伝達要素との接触部及び接触予備部のヤング率よりも大きくし、且つ、前記一方の動力伝達要素との接触部及び接触予備部のヤング率を当該接触部及び当該接触予備部の成す円環の半径が小さくなるほど大きくすることを特徴とした請求項１，２，３又は４に記載の無段変速機。

Images