JP2015090159A - Toroidal type continuously variable transmission - Google Patents

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大石 保徳
Yasunori Oishi
保徳 大石
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toroidal type continuously variable transmission which can lower a stress generated at an integrated output-side disc.SOLUTION: An integrated output-side disc 34 is arranged between paired input-side discs 2. A radial needle bearing 72 for rotatably supporting the integrated output-side disc 34 with respect to a cylindrical shaft is arranged between the cylinder shaft 71 and the integrated output-side disc 34. A step 81 for regulating a position along an axial direction of the radial needle bearing 72 is arranged at an outer peripheral face of the cylindrical shaft 71. Furthermore, a snap ring 82 for regulating a position along the axial direction of the radial needle bearing 72 is attached to a snap ring groove 83 of the cylindrical shaft 71.

Description

本発明は、自動車や各種産業機械の変速機などに利用可能なトロイダル型無段変速機に関する。   The present invention relates to a toroidal continuously variable transmission that can be used for transmissions of automobiles and various industrial machines.

例えば、自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、例えば、図3および図4に示すように構成されている。ケーシング50の内側には入力軸1が回転自在に支持されており、この入力軸1の外周には、2つの入力側ディスク2,2と2つの出力側ディスク3,3とが取り付けられている。また、入力軸1の中間部の外周には出力歯車4が回転自在に支持されている。この出力歯車4の中心部に設けられた円筒状のフランジ部4a,4aには、出力側ディスク3,3がスプライン結合によって連結されている。   For example, a double cavity toroidal continuously variable transmission used as a transmission for an automobile is configured as shown in FIGS. 3 and 4, for example. An input shaft 1 is rotatably supported inside the casing 50, and two input side disks 2, 2 and two output side disks 3, 3 are attached to the outer periphery of the input shaft 1. . An output gear 4 is rotatably supported on the outer periphery of the intermediate portion of the input shaft 1. Output side disks 3 and 3 are connected to cylindrical flange portions 4a and 4a provided at the center of the output gear 4 by spline coupling.

入力軸1は、図中左側に位置する入力側ディスク2とカム板7との間に設けられたローディングカム式の押圧装置12を介して、駆動軸22により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車4は、2つの部材の結合によって構成された仕切壁13を介してケーシング50内に支持されており、これにより、入力軸1の軸線Oを中心に回転できる一方で、軸線O方向の変位が阻止されている。   The input shaft 1 is rotationally driven by a drive shaft 22 via a loading cam type pressing device 12 provided between an input side disk 2 and a cam plate 7 located on the left side in the drawing. . The output gear 4 is supported in the casing 50 via a partition wall 13 formed by coupling two members, so that the output gear 4 can rotate around the axis O of the input shaft 1 while the axis O. Directional displacement is prevented.

出力側ディスク3,3は、入力軸1との間に介在されたニードル軸受5,5によって、入力軸1の軸線Oを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク2は、入力軸1にボールスプライン6を介して支持され、図中右側の入力側ディスク2は、入力軸1にスプライン結合されており、これら入力側ディスク2は入力軸1と共に回転するようになっている。また、入力側ディスク2,2の内側面(凹面)2a,2aと出力側ディスク3,3の内側面(凹面)3a,3aとの間には、パワーローラ11が回転自在に挟持されている。   The output side disks 3 and 3 are supported by needle bearings 5 and 5 interposed between the input shaft 1 so as to be rotatable about the axis O of the input shaft 1. Further, the left input side disk 2 in the figure is supported on the input shaft 1 via a ball spline 6, and the right side input disk 2 in the figure is splined to the input shaft 1. Rotates with the input shaft 1. Further, the power roller 11 is rotatably held between the inner side surfaces (concave surfaces) 2a, 2a of the input side discs 2, 2 and the inner side surfaces (concave surfaces) 3a, 3a of the output side discs 3, 3. .

図3中右側に位置する入力側ディスク2の内周面2cには、段差部2bが設けられ、この段差部2bに、入力軸1の外周面1aに設けられた段差部1bが突き当てられるとともに、入力側ディスク2の背面(図3の右面)がローディングナット9に突き当てられている。これによって、入力側ディスク2の入力軸1に対する軸線O方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板7と入力軸1の鍔部1dとの間には、皿ばね8が設けられており、この皿ばね8は、各ディスク2,2,3,3の凹面2a,2a,3a,3aとパワーローラ11,11の周面11a,11aとの当接部に押圧力を付与する。   A step portion 2b is provided on the inner peripheral surface 2c of the input side disk 2 located on the right side in FIG. 3, and the step portion 1b provided on the outer peripheral surface 1a of the input shaft 1 is abutted against the step portion 2b. At the same time, the back surface (right surface in FIG. 3) of the input side disk 2 is abutted against the loading nut 9. Thereby, the displacement of the input side disk 2 in the direction of the axis O with respect to the input shaft 1 is substantially prevented. Further, a disc spring 8 is provided between the cam plate 7 and the flange 1d of the input shaft 1, and this disc spring 8 is a concave surface 2a, 2a, 3a of each disk 2, 2, 3, 3. , 3a and the contact surface between the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 are applied with a pressing force.

図4は、図3のA−A線に沿う断面図である。図4に示すように、ケーシング50の内側には、入力軸1に対し捻れの位置にある一対の枢軸14,14を中心として揺動する一対のトラニオン15,15が設けられている。なお、図4においては、入力軸1の図示は省略している。各トラニオン15,15は、支持板部16の長手方向(図4の上下方向)の両端部に、この支持板部16の内側面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20,20を有している。そして、この折れ曲がり壁部20,20によって、各トラニオン15,15には、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20,20の外側面には、各枢軸14,14が互いに同心的に設けられている。   4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 4, a pair of trunnions 15, 15 that swing about a pair of pivots 14, 14 that are twisted with respect to the input shaft 1 are provided inside the casing 50. In FIG. 4, the input shaft 1 is not shown. Each trunnion 15, 15 is a pair of bent wall portions 20, 20 formed at both ends in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 4) of the support plate portion 16 so as to be bent toward the inner surface side of the support plate portion 16. have. The bent wall portions 20 and 20 form concave pocket portions P for accommodating the power rollers 11 in the trunnions 15 and 15. Further, the pivot shafts 14 and 14 are concentrically provided on the outer side surfaces of the bent wall portions 20 and 20, respectively.

支持板部16の中央部には円孔21が形成され、この円孔21には変位軸23の基端部23aが支持されている。そして、各枢軸14,14を中心として各トラニオン15,15を揺動させることにより、これら各トラニオン15,15の中央部に支持された変位軸23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15,15の内側面から突出する変位軸23の先端部23bの周囲には、各パワーローラ11がラジアルニードル軸受35を介して回転自在に支持されており、各パワーローラ11,11は、各入力側ディスク2,2および各出力側ディスク3,3の間に挟持されている。なお、各変位軸23,23の基端部23aと先端部23bとは、互いに偏心している。   A circular hole 21 is formed in the central portion of the support plate portion 16, and the base end portion 23 a of the displacement shaft 23 is supported in the circular hole 21. Then, by swinging each trunnion 15, 15 about each pivot 14, 14, the inclination angle of the displacement shaft 23 supported at the center of each trunnion 15, 15 can be adjusted. Each power roller 11 is rotatably supported via a radial needle bearing 35 around the tip 23b of the displacement shaft 23 protruding from the inner surface of each trunnion 15, 15. 11 is sandwiched between the input disks 2 and 2 and the output disks 3 and 3. In addition, the base end part 23a and the front-end | tip part 23b of each displacement shaft 23 and 23 are mutually eccentric.

また、各トラニオン15,15の枢軸14,14はそれぞれ、一対のヨーク23A,23Bに対して揺動自在および軸方向(図4の上下方向)に変位自在に支持されており、各ヨーク23A,23Bにより、トラニオン15,15はその水平方向の移動を規制されている。各ヨーク23A,23Bは鋼等の金属のプレス加工あるいは鍛造加工により矩形状に形成されている。各ヨーク23A,23Bの四隅には円形の支持孔18が4つ設けられており、これら支持孔18にはそれぞれ、トラニオン15の両端部に設けた枢軸14がラジアルニードル軸受30を介して揺動自在に支持されている。また、ヨーク23A,23Bの幅方向(図4の左右方向)の中央部には、円形の係止孔19が設けられており、この係止孔19の内周面は円筒面として、球面ポスト64,68を内嵌している。すなわち、上側のヨーク23Aは、ケーシング50に固定部材52を介して支持されている球面ポスト64によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク23Bは、球面ポスト68およびこれを支持するシリンダボディ31の上側シリンダボディ61によって揺動自在に支持されている。   The pivot shafts 14 and 14 of the trunnions 15 and 15 are supported so as to be swingable and axially displaceable with respect to the pair of yokes 23A and 23B, respectively. The horizontal movement of the trunnions 15 and 15 is restricted by 23B. Each yoke 23A, 23B is formed in a rectangular shape by pressing or forging a metal such as steel. Four circular support holes 18 are provided at the four corners of each of the yokes 23 </ b> A and 23 </ b> B, and the pivot shafts 14 provided at both ends of the trunnion 15 swing through the radial needle bearings 30. It is supported freely. In addition, a circular locking hole 19 is provided in the central portion of the yokes 23A and 23B in the width direction (left and right direction in FIG. 4). The inner peripheral surface of the locking hole 19 is a cylindrical surface, and is a spherical post. 64 and 68 are fitted inside. That is, the upper yoke 23A is swingably supported by the spherical post 64 supported by the casing 50 via the fixing member 52, and the lower yoke 23B is a spherical post 68 and a cylinder for supporting the same. The upper cylinder body 61 of the body 31 is supported so as to be swingable.

なお、各トラニオン15,15に設けられた各変位軸23,23は、入力軸1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23,23の先端部23bが基端部23aに対して偏心している方向は、両ディスク2,2,3,3の回転方向に対して同方向(図4で上下逆方向)となっている。また、偏心方向は、入力軸1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1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1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。   The displacement shafts 23 and 23 provided in the trunnions 15 and 15 are provided at positions 180 degrees opposite to the input shaft 1. Further, the direction in which the distal end portion 23b of each of the displacement shafts 23, 23 is eccentric with respect to the base end portion 23a is the same direction as the rotational direction of both the disks 2, 2, 3, 3 (in FIG. (Reverse direction). Further, the eccentric direction is a direction substantially orthogonal to the direction in which the input shaft 1 is disposed. Accordingly, the power rollers 11 and 11 are supported so that they can be slightly displaced in the longitudinal direction of the input shaft 1. As a result, even if each power roller 11, 11 tends to be displaced in the axial direction of the input shaft 1 due to elastic deformation of each component member based on the thrust load generated by the pressing device 12, each component This displacement is absorbed without applying an excessive force to the member.

また、パワーローラ11の外側面とトラニオン15の支持板部16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(スラスト軸受)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11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(以下、転動体という)26,26と、これら各転動体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(大端面)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。   Further, between the outer surface of the power roller 11 and the inner surface of the support plate portion 16 of the trunnion 15, a thrust ball bearing (thrust bearing) 24 that is a thrust rolling bearing is sequentially formed from the outer surface side of the power roller 11. A thrust needle bearing 25 is provided. Among these, the thrust ball bearing 24 supports the rotation of each power roller 11 while supporting the load in the thrust direction applied to each power roller 11. Each of such thrust ball bearings 24 includes a plurality of balls (hereinafter referred to as rolling elements) 26, 26, an annular retainer 27 that holds the rolling elements 26, 26 in a freely rolling manner, And an annular outer ring 28. Further, the inner ring raceway of each thrust ball bearing 24 is formed on the outer side surface (large end surface) of each power roller 11, and the outer ring raceway is formed on the inner side surface of each outer ring 28.

また、スラストニードル軸受25は、トラニオン15の支持板部16の内側面と外輪28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、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、これらパワーローラ11および外輪28が各変位軸23の基端部23aを中心として揺動することを許容する。   The thrust needle bearing 25 is sandwiched between the inner surface of the support plate portion 16 of the trunnion 15 and the outer surface of the outer ring 28. Such a thrust needle bearing 25 supports the thrust load applied to each outer ring 28 from the power roller 11, while the power roller 11 and the outer ring 28 swing around the base end portion 23 a of each displacement shaft 23. Allow.

さらに、各トラニオン15,15の一端部(図4の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド(トラニオン軸)29,29が設けられており、各駆動ロッド29,29の中間部外周面に駆動ピストン(油圧ピストン)33,33が固設されている。そして、これら各駆動ピストン33,33はそれぞれ、上側シリンダボディ61と下側シリンダボディ62とによって構成されたシリンダボディ31内に油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン33,33とシリンダボディ31とで、各トラニオン15,15を、これらトラニオン15,15の枢軸14,14の軸方向に変位させる駆動装置32を構成している。   Further, drive rods (trunnion shafts) 29 and 29 are provided at one end portions (lower end portions in FIG. 4) of the trunnions 15 and 15 respectively, and a drive piston ( Hydraulic pistons) 33, 33 are fixed. Each of the drive pistons 33 and 33 is oil-tightly fitted in a cylinder body 31 constituted by an upper cylinder body 61 and a lower cylinder body 62. The drive pistons 33 and 33 and the cylinder body 31 constitute a drive device 32 that displaces the trunnions 15 and 15 in the axial direction of the pivots 14 and 14 of the trunnions 15 and 15.

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1の回転は、押圧装置12を介して、各入力側ディスク2,2に伝えられる。そして、これら入力側ディスク2,2の回転が、一対のパワーローラ11,11を介して各出力側ディスク3,3に伝えられ、さらにこれら各出力側ディスク3,3の回転が、出力歯車4より取り出される。   In the case of the toroidal continuously variable transmission configured as described above, the rotation of the input shaft 1 is transmitted to the input side disks 2 and 2 via the pressing device 12. Then, the rotation of the input side disks 2 and 2 is transmitted to the output side disks 3 and 3 via the pair of power rollers 11 and 11, and the rotation of the output side disks 3 and 3 is further transmitted to the output gear 4. It is taken out more.

入力軸1と出力歯車4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33,33を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン33,33の変位に伴って、一対のトラニオン15,15が互いに逆方向に変位する。例えば、図4の左側のパワーローラ11が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ11が同図の上側にそれぞれ変位する。   When changing the rotational speed ratio between the input shaft 1 and the output gear 4, the pair of drive pistons 33, 33 are displaced in opposite directions. As the drive pistons 33 and 33 are displaced, the pair of trunnions 15 and 15 are displaced in directions opposite to each other. For example, the power roller 11 on the left side in FIG. 4 is displaced to the lower side in the figure, and the power roller 11 on the right side in the figure is displaced to the upper side in the figure.

その結果、これら各パワーローラ11,11の周面11a,11aと各入力側ディスク2,2および各出力側ディスク3,3の内側面2a,2a,3a,3a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15,15が、ヨーク23A,23Bに枢支された枢軸14,14を中心として、互いに逆方向に揺動する。   As a result, the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 act on contact portions of the input side disks 2 and 2 and the inner side surfaces 2a, 2a, 3a and 3a of the output side disks 3 and 3, respectively. The direction of the tangential force changes. As the force changes, the trunnions 15 and 15 swing in opposite directions around the pivots 14 and 14 pivotally supported by the yokes 23A and 23B.

その結果、各パワーローラ11,11の周面11a,11aと各内側面2a,3aとの当接位置が変化し、入力軸1と出力歯車4との間の回転速度比が変化する。また、これら入力軸1と出力歯車4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およびこれら各パワーローラ11,11に付属の外輪28,28が、各変位軸23,23の基端部23a、23aを中心として僅かに回動する。これら各外輪28,28の外側面と各トラニオン15,15を構成する支持板部16の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受25,25が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸23,23の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。   As a result, the contact position between the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 and the inner surfaces 2a and 3a changes, and the rotational speed ratio between the input shaft 1 and the output gear 4 changes. Further, when the torque transmitted between the input shaft 1 and the output gear 4 fluctuates and the amount of elastic deformation of each component changes, the power rollers 11 and 11 and the outer rings attached to the power rollers 11 and 11 will be described. 28 and 28 slightly rotate around the base end portions 23a and 23a of the displacement shafts 23 and 23, respectively. Since the thrust needle bearings 25 and 25 exist between the outer side surfaces of the outer rings 28 and 28 and the inner side surfaces of the support plate portions 16 constituting the trunnions 15 and 15, respectively, the rotation is performed smoothly. Is called. Therefore, as described above, the force for changing the inclination angle of each displacement shaft 23, 23 can be small.

ところで、ダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機では、図5に示すように、一対の入力側ディスク2,2の間に配置される一対の出力側ディスク3,3の背面同士を接合した状態に、一対の出力側ディスク3,3を一体にするとともに、この一体になった出力側ディスク3,3の外周面に歯41を設けて出力歯車4とした一体型出力側ディスク34が用いられている(例えば、特許文献1参照)。   By the way, in the double cavity type toroidal continuously variable transmission, as shown in FIG. 5, the back surfaces of the pair of output side disks 3, 3 arranged between the pair of input side disks 2, 2 are joined to each other. A pair of output side disks 3 and 3 is integrated, and an integrated output side disk 34 is used as an output gear 4 provided with teeth 41 on the outer peripheral surface of the integrated output side disks 3 and 3. (For example, refer to Patent Document 1).

このような一体型出力側ディスク34は、例えば、図5に示すように、入力軸1(図3に図示)が貫通する円筒軸(中空軸)71にラジアルニードル軸受72を介して支持される場合がある。すなわち、一体型出力側ディスク34が円筒軸71にラジアルニードル軸受72を介して回転自在に支持されている。   For example, as shown in FIG. 5, such an integrated output side disk 34 is supported by a cylindrical shaft (hollow shaft) 71 through which the input shaft 1 (shown in FIG. 3) passes through a radial needle bearing 72. There is a case. That is, the integrated output side disk 34 is rotatably supported on the cylindrical shaft 71 via the radial needle bearing 72.

円筒軸71は、その両端部が例えば、それぞれ位置決め部材を介してケーシング50に固定される。位置決め部材は、例えば、上述の上下一対の球面ポスト64,68を繋いで一体とした一対の柱状ポスト69である。柱状ポスト69は、その下端部がシリンダボディ31を介してケーシング50に固定され、その上端部が固定部材52を介してケーシング50に固定されている。   Both ends of the cylindrical shaft 71 are fixed to the casing 50 via positioning members, for example. The positioning member is, for example, a pair of columnar posts 69 that are formed by connecting the above-described pair of upper and lower spherical posts 64 and 68 together. The columnar post 69 has its lower end fixed to the casing 50 via the cylinder body 31 and its upper end fixed to the casing 50 via the fixing member 52.

また、柱状ポスト69の中央部を入力軸1が貫通するようになっている。また、一対の柱状ポスト69の間に、一体型出力側ディスク34が配置されるとともに、それぞれの柱状ポスト69と一体型出力側ディスク34との間にスラスト軸受67が配置され、一体型出力側ディスク34の軸方向に沿った位置が規制されている。   Further, the input shaft 1 passes through the central portion of the columnar post 69. In addition, the integrated output side disk 34 is disposed between the pair of columnar posts 69, and the thrust bearing 67 is disposed between each columnar post 69 and the integrated output side disk 34, and the integrated output side The position of the disk 34 along the axial direction is restricted.

ラジアルニードル軸受72は、一体型出力側ディスク34の貫通孔76の内周面と、円筒軸71の外周面との間に配置されるとともに、一体型出力側ディスク34の軸方向に沿った両端部となる2箇所に対応して互いに間隔を開けて配置されている。   The radial needle bearing 72 is disposed between the inner peripheral surface of the through hole 76 of the integrated output side disk 34 and the outer peripheral surface of the cylindrical shaft 71, and both ends along the axial direction of the integrated output side disk 34. Corresponding to the two places that are the parts, they are arranged with a space therebetween.

これらラジアルニードル軸受72は、一体型出力側ディスク34の貫通孔76の内周面に形成された一対の段差73により、一体型出力側ディスク34の軸方向の中央側の位置が規制されている。なお、段差73は、一体型出力側ディスク34の貫通孔76の内周面のうちの中央部の内径が、中央部より外側の端部の内径より小さくされることによって形成されている。   The radial needle bearings 72 are regulated in the axially central position of the integrated output side disk 34 by a pair of steps 73 formed on the inner peripheral surface of the through hole 76 of the integrated output side disk 34. . The step 73 is formed by making the inner diameter of the central portion of the inner peripheral surface of the through hole 76 of the integrated output side disk 34 smaller than the inner diameter of the end portion outside the central portion.

また、ラジアルニードル軸受72の一体型出力側ディスク34の軸方向の端側の位置が止め輪74に規制されている。止め輪74は、一体型出力側ディスク34の貫通孔76の内周面に設けられた止め輪溝75に取り付けられている。   Further, the position of the axial end side of the integrated output side disk 34 of the radial needle bearing 72 is restricted by the retaining ring 74. The retaining ring 74 is attached to a retaining ring groove 75 provided on the inner peripheral surface of the through hole 76 of the integrated output side disk 34.

特開2001−116097号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-116097

ところで、一体型出力側ディスク34には、押圧装置12による押し付け力によってパワーローラ11との接触部に大きな接触荷重がかかるとともに、外周部に設けられた出力歯車5にギヤ反力がかかることになる。この場合に、一体型出力側ディスク34の貫通孔76の内周面に上述の段差73および止め輪溝75が設けられていること、すなわち、貫通孔76の内周面に大きく形状が変化する部分があるので、形状が変化する部分、すなわち、段差の隅部や、止め輪溝の底部の隅部で応力が集中して大きくなってしまう。したがって、一体型出力側ディスク34の設計においては、応力が大きくなる部分が問題となっており、応力を低下できる構造とすることが求められている。   By the way, a large contact load is applied to the contact portion with the power roller 11 by the pressing force of the pressing device 12 and the gear reaction force is applied to the output gear 5 provided on the outer peripheral portion of the integrated output side disk 34. Become. In this case, the step 73 and the retaining ring groove 75 are provided on the inner peripheral surface of the through hole 76 of the integrated output side disk 34, that is, the shape changes greatly on the inner peripheral surface of the through hole 76. Since there is a portion, stress concentrates and increases at the portion where the shape changes, that is, at the corner of the step or the bottom corner of the retaining ring groove. Therefore, in the design of the integrated output side disk 34, the portion where the stress increases becomes a problem, and a structure capable of reducing the stress is required.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、一体型出力側ディスクで生じる応力を低下させることができるトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a toroidal continuously variable transmission that can reduce the stress generated in the integrated output side disk.

前記目的を達成するために、本発明のトロイダル型無段変速機は、それぞれの内側面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に、かつ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラとを備え、一対の前記入力側ディスクの間に一対の前記出力側ディスクが一体化されるとともに外周部が出力歯車とされた一体型出力側ディスクが配置され、かつ、前記入力側ディスクを支持するとともに前記一体型出力側ディスクを貫通する軸と、これら入力側ディスク、一体型出力側ディスク、パワーローラおよび軸が収容されるケーシングと、前記ケーシングに支持されるとともに前記軸が貫通した状態で、前記一体型出力側ディスクを回転自在に支持する中空軸とを備えるトロイダル型無段変速機であって、前記中空軸と前記一体型出力側ディスクとの間に設けられ、前記中空軸に対して前記一体型出力ディスクを回転自在に支持させるラジアル軸受を備え、前記中空軸の外周面には、前記ラジアル軸受の軸方向に沿った位置を規制する段差が設けられていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the toroidal continuously variable transmission according to the present invention includes an input-side disk and an output-side disk that are supported concentrically and rotatably with their inner surfaces facing each other. And a power roller sandwiched between the input-side disk and the output-side disk, and the pair of the output-side disks are integrated between the pair of the input-side disks and the outer peripheral portion is an output gear. A shaft that supports the input side disk and penetrates the integrated output side disk, the input side disk, the integrated output side disk, a power roller, and a shaft. A casing to be accommodated and supported by the casing and rotatably supported by the integrated output-side disk in a state where the shaft penetrates. A toroidal-type continuously variable transmission including an empty shaft, provided between the hollow shaft and the integrated output side disk, and rotatably supporting the integrated output disk with respect to the hollow shaft A bearing is provided, and a step is provided on an outer peripheral surface of the hollow shaft to regulate a position along the axial direction of the radial bearing.

本発明においては、中空軸(円筒軸)に対して一体型出力側ディスクを回転自在に支持させるラジアル軸受の位置決め(移動の規制)が、中空軸に設けられた段差により行われるので、一体型出力側ディスクの貫通孔の内周面にラジアル軸受の位置を決める段差を設ける必要がない。   In the present invention, the positioning (movement restriction) of the radial bearing that rotatably supports the integrated output side disk with respect to the hollow shaft (cylindrical shaft) is performed by the step provided on the hollow shaft. There is no need to provide a step for determining the position of the radial bearing on the inner peripheral surface of the through hole of the output side disk.

したがって、一体型出力側ディスクの内周面に大きく形状が変化する段差がないことから、パワーローラとの接触部に大きな接触荷重が作用するとともに、出力歯車にギヤ反力が作用しても、一体型出力側ディスクの内周面の段差の隅部で応力が高くなることがない。すなわち、一体型出力側ディスクの内周面で応力が高くなるのを防止できる。   Therefore, since there is no step where the shape changes greatly on the inner peripheral surface of the integrated output side disk, a large contact load acts on the contact portion with the power roller, and even if a gear reaction force acts on the output gear, The stress does not increase at the corner of the step on the inner peripheral surface of the integrated output side disk. That is, it is possible to prevent the stress from increasing on the inner peripheral surface of the integrated output side disk.

また、円筒軸には、上述の接触荷重が作用せず、ギヤ反力だけが作用するので、一体型出力側ディスクに比較して円筒軸に係る力が小さく、円筒軸の形状が大きく変化する段差を形成しても、段差の隅部に生じる応力が高くなりすぎることがない。なお、一体型出力側ディスクがラジアル軸受を介して軸(入力軸)に支持される構造において、軸側にラジアル軸受の位置を規制する段差を設けると、軸において応力が高くなってしまう。また、このような構造においては、軸にギヤ反力が作用するとともに大きな軸力が作用するので、上述のような段差や後述の止め輪溝等の形状が大きく変化する部分があると、軸で生じる応力が高くなりすぎて、設計が困難な構造になる。   Further, since the contact load described above does not act on the cylindrical shaft, and only the gear reaction force acts, the force on the cylindrical shaft is small compared to the integrated output side disk, and the shape of the cylindrical shaft changes greatly. Even if the step is formed, the stress generated at the corner of the step does not become too high. In the structure in which the integrated output side disk is supported by the shaft (input shaft) via the radial bearing, if a step for restricting the position of the radial bearing is provided on the shaft side, the stress on the shaft becomes high. Further, in such a structure, since a gear reaction force acts on the shaft and a large axial force acts on the shaft, if there is a portion where the shape of the above-described step or the retaining ring groove described later greatly changes, the shaft The stress generated in the process becomes too high, resulting in a structure that is difficult to design.

本発明の前記構成において、前記中空軸には、前記段差とともに前記ラジアル軸受の軸方向に沿った位置を規制する止め輪が取り付けられる止め輪溝が設けられていることが好ましい。   The said structure of this invention WHEREIN: It is preferable that the said hollow shaft is provided with the retaining ring groove | channel in which the retaining ring which regulates the position along the axial direction of the said radial bearing with the said level | step difference is attached.

このような構成によれば、中空軸に対して一体型出力側ディスクを回転自在に支持させるラジアル軸受の軸方方向に沿った位置(移動)が中空軸に設けられた段差と、中空軸に設けられた止め輪溝に取り付けられた止め輪により規制される。したがって、一体型週力側ディスクの内周面に大きく形状が変化する段差や止め輪溝を設ける必要がない。これにより、一体型出力側ディスクの内周面で大きな応力が生じるのを防止することができる。また、中空軸に止め輪を設けるものとしても、中空軸が回転しない構造なので、止め輪が遠心力により外れてしまうのを防止できる。   According to such a configuration, the position (movement) along the axial direction of the radial bearing that rotatably supports the integrated output-side disk with respect to the hollow shaft has a step provided on the hollow shaft and the hollow shaft. It is regulated by a retaining ring attached to a retaining ring groove provided. Therefore, there is no need to provide a step or a retaining ring groove whose shape changes greatly on the inner peripheral surface of the integrated weekly power disk. Thereby, it is possible to prevent a large stress from being generated on the inner peripheral surface of the integrated output side disk. Further, even if the retaining ring is provided on the hollow shaft, since the hollow shaft does not rotate, the retaining ring can be prevented from coming off due to centrifugal force.

また、本発明の前記構成において、前記中空軸の両端部をそれぞれ前記ケーシングに支持させるとともに、前記一体型出力側ディスクの軸方向の両端部のそれぞれとの間にスラスト軸受が設けられて前記一体型出力側ディスクの軸方向に沿う位置を規制する位置決め部材を備え、前記スラスト軸受と、前記ラジアル軸受との間に、前記段差とともに前記ラジアル軸受の軸方向に沿った位置を規制する位置規制部が設けられていることが好ましい。   In the configuration of the present invention, both ends of the hollow shaft are supported by the casing, and a thrust bearing is provided between each end of the integrated output side disk in the axial direction. A position restricting portion for restricting a position along the axial direction of the radial bearing together with the step between the thrust bearing and the radial bearing. Is preferably provided.

このような構成によれば、ラジアル軸受の軸方向に沿った位置(移動)が、中空軸に設けられた段差と、位置決め部材と一体型出力側ディスクとの間に配置されたスラスト軸受と上述のラジアル軸受との間に設けられた位置規制部により規制される。したがって、一体型出力側ディスクの内周面に段差や止め輪溝等の大きく形状が変化する構造を設ける必要がない。これにより、一体型出力側ディスクの内周面で大きな応力が生じるのを防止することができる。また、中空軸に止め輪溝を設ける必要がないので、中空軸における応力の集中を防止できる。   According to such a configuration, the position (movement) along the axial direction of the radial bearing is such that the step provided on the hollow shaft, the thrust bearing disposed between the positioning member and the integrated output side disk, and the above-described configuration. It is regulated by a position regulation part provided between the radial bearings. Therefore, there is no need to provide a structure whose shape changes greatly, such as a step or a retaining ring groove, on the inner peripheral surface of the integrated output side disk. Thereby, it is possible to prevent a large stress from being generated on the inner peripheral surface of the integrated output side disk. Further, since there is no need to provide a retaining ring groove on the hollow shaft, stress concentration on the hollow shaft can be prevented.

本発明によれば、一体型出力側ディスクにおいて応力が高くなるのを防止できる。   According to the present invention, it is possible to prevent an increase in stress in the integrated output side disk.

本発明の第1の実施の形態におけるトロイダル型無段変速機を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the toroidal type continuously variable transmission in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態におけるトロイダル型無段変速機を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the toroidal type continuously variable transmission in the 2nd Embodiment of this invention. 従来のトロイダル型無段変速機の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional toroidal type continuously variable transmission. 図3におけるA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line in FIG. 従来のトロイダル型無段変速機の一体型出力側ディスクと円筒軸を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the integral-type output side disk and cylindrical shaft of the conventional toroidal type continuously variable transmission.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
なお、本実施の形態のトロイダル型無段変速機の特徴は、入力軸が貫通する円筒軸(中空軸)に対してラジアルニードル軸受(ラジアル軸受)を介して一体型出力側ディスクを回転自在に支持する構造において、ラジアルニードル軸受の軸方向に沿った位置を規制する構造が円筒軸等の一体型出力側ディスク以外の部材に設けられることにあるので、以下ではこの点について詳細に説明し、それ以外の部分については、従来と同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The toroidal-type continuously variable transmission according to the present embodiment is characterized in that an integrated output side disk can be rotated via a radial needle bearing (radial bearing) with respect to a cylindrical shaft (hollow shaft) through which the input shaft passes. In the supporting structure, the structure that regulates the position along the axial direction of the radial needle bearing is to be provided in a member other than the integrated output side disk such as a cylindrical shaft, so this point will be described in detail below. Other parts are denoted by the same reference numerals as those in the prior art, and description thereof is omitted or simplified.

(第1の実施の形態)
図1に示すように、第1の実施の形態のトロイダル型無段変速機では、従来と同様に位置決め部材としての柱状ポスト69を介してケーシング50に支持される円筒軸71に、一対のラジアルニードル軸受72を介して一体型出力側ディスク34が回転自在に支持されている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, in the toroidal-type continuously variable transmission according to the first embodiment, a pair of radials are mounted on a cylindrical shaft 71 supported by a casing 50 via a columnar post 69 as a positioning member as in the conventional case. The integrated output side disk 34 is rotatably supported via the needle bearing 72.

一対のラジアルニードル軸受72の軸方向に沿った位置、すなわち、入力軸1、円筒軸71および一体型出力側ディスク34の軸方向に沿った位置は、円筒軸71に形成された段差81と、円筒軸71に設けられた止め輪溝83に取り付けられた止め輪82とにより決められている。これにより、一対のラジアルニードル軸受72の軸方向に沿った移動が一対の段差81と一対の止め輪82により規制されている。   A position along the axial direction of the pair of radial needle bearings 72, that is, a position along the axial direction of the input shaft 1, the cylindrical shaft 71, and the integrated output side disk 34, and a step 81 formed on the cylindrical shaft 71, It is determined by a retaining ring 82 attached to a retaining ring groove 83 provided on the cylindrical shaft 71. Thereby, the movement along the axial direction of the pair of radial needle bearings 72 is restricted by the pair of steps 81 and the pair of retaining rings 82.

すなわち、一体型出力側ディスク34の軸方向の両端部にそれぞれ配置されるラジアルニードル軸受72は、一体型出力側ディスク34の中央側の端部が段差81により位置が規制され、一体型出力側ディスク34の端側の端部が止め輪82により位置が規制される。   In other words, the radial needle bearings 72 arranged at both ends in the axial direction of the integrated output side disk 34 are positioned at the central end of the integrated output side disk 34 by the step 81, and the integrated output side The position of the end portion on the end side of the disk 34 is regulated by a retaining ring 82.

円筒軸71の一対の段差81は、円筒軸71の中央部の外径を端部の外径より大きくすることにより円筒軸71に設けられている。また、一体型出力側ディスク34の貫通孔76の内周面には、ラジアルニードル軸受72の位置を決める構造が設けられていないことから、貫通孔76の内周面は、内径が一定の円筒状になっている。   The pair of steps 81 of the cylindrical shaft 71 is provided on the cylindrical shaft 71 by making the outer diameter of the central portion of the cylindrical shaft 71 larger than the outer diameter of the end portion. Further, since the inner peripheral surface of the through hole 76 of the integrated output side disk 34 is not provided with a structure for determining the position of the radial needle bearing 72, the inner peripheral surface of the through hole 76 is a cylinder having a constant inner diameter. It is in the shape.

このようなトロイダル型無段変速機においては、上述のように一体型出力側ディスク34の貫通孔76の内周面が内径を一定とした円筒状とされ、形状が大きく変化する部分がなく、応力が集中し難い構造となっているので、一体型出力側ディスク34において、パワーローラ11との接触部における接触荷重や、外周部の出力歯車4で発生するギヤ反力等の力に基づいて発生する応力を低減することができる。   In such a toroidal-type continuously variable transmission, as described above, the inner peripheral surface of the through hole 76 of the integrated output side disk 34 has a cylindrical shape with a constant inner diameter, and there is no portion in which the shape greatly changes. Since the structure is such that the stress is difficult to concentrate, in the integrated output side disk 34, based on the force such as the contact load at the contact portion with the power roller 11 or the gear reaction force generated at the output gear 4 at the outer peripheral portion. The generated stress can be reduced.

また、円筒軸71は、その外周面に段差81、止め輪溝83等が形成され、大きく形状が変化する部分があることにより応力が集中し易くなる。しかし、円筒軸71には、上述のギヤ反力が作用するが、パワーローラ11の接触荷重が作用せず、大きな形状の変化部分に生じる応力が高くなりすぎることがない。また、円筒軸71が回転しないので、止め輪82が遠心力で円筒軸71から外れることがない。   Further, the cylindrical shaft 71 is formed with a step 81, a retaining ring groove 83, and the like on the outer peripheral surface thereof, and stress is easily concentrated due to a portion whose shape changes greatly. However, although the gear reaction force described above acts on the cylindrical shaft 71, the contact load of the power roller 11 does not act on the cylindrical shaft 71, and the stress generated in the large shape change portion does not become too high. Further, since the cylindrical shaft 71 does not rotate, the retaining ring 82 does not come off the cylindrical shaft 71 due to centrifugal force.

(第2の実施の形態)
図2に示すように、第2の実施の形態のトロイダル型無段変速機は、従来と同様に位置決め部材としての柱状ポスト69を介してケーシング50に支持される円筒軸71に、一対のラジアルニードル軸受72を介して一体型出力側ディスク34が回転自在に支持されている。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 2, the toroidal type continuously variable transmission according to the second embodiment has a pair of radials on a cylindrical shaft 71 supported by a casing 50 via a columnar post 69 as a positioning member, as in the conventional case. The integrated output side disk 34 is rotatably supported via the needle bearing 72.

一対のラジアルニードル軸受72の軸方向に沿った位置、すなわち、入力軸1、円筒軸71および一体型出力側ディスク34の軸方向に沿った位置は、円筒軸71に形成された段差81により規制されるとともに、柱状ポスト69および一体型出力側ディスク34の間に配置されたスラスト軸受85と、ラジアルニードル軸受72との間に設けられた位置規制部86に規制される。これにより、ラジアルニードル軸受72の軸方向に沿った移動が規制される。   A position along the axial direction of the pair of radial needle bearings 72, that is, a position along the axial direction of the input shaft 1, the cylindrical shaft 71, and the integrated output side disk 34 is regulated by a step 81 formed on the cylindrical shaft 71. At the same time, it is restricted by a position restricting portion 86 provided between a thrust bearing 85 disposed between the columnar post 69 and the integrated output side disk 34 and the radial needle bearing 72. Thereby, the movement along the axial direction of the radial needle bearing 72 is restricted.

すなわち、一体型出力側ディスク34の軸方向の両端部にそれぞれ配置されるラジアルニードル軸受72は、一体型出力側ディスク34の中央側の端部が段差81により位置が規制され、一体型出力側ディスク34の端側の端部が位置規制部86により位置が規制される。   In other words, the radial needle bearings 72 arranged at both ends in the axial direction of the integrated output side disk 34 are positioned at the central end of the integrated output side disk 34 by the step 81, and the integrated output side The position of the end on the end side of the disk 34 is regulated by the position regulating unit 86.

円筒軸71の一対の段差81は、第1の実施の形態の場合と同様の構造になっている。位置規制部86は、スラスト軸受85の外輪または内輪から円筒軸71の外周面と一体型出力側ディスク34の貫通孔76の内周面との間に突出する環状の突出部であり、一体型出力側ディスク34の貫通孔76内周面の両端部それぞれに配置されるラジアルニードル軸受72の一体型出力側ディスク34の軸方向端側の端部を位置決めする。   The pair of steps 81 of the cylindrical shaft 71 has the same structure as that of the first embodiment. The position restricting portion 86 is an annular protruding portion that protrudes from the outer ring or inner ring of the thrust bearing 85 between the outer peripheral surface of the cylindrical shaft 71 and the inner peripheral surface of the through hole 76 of the integrated output side disk 34. The ends on the axial direction end side of the integrated output side disk 34 of the radial needle bearing 72 disposed at both ends of the inner peripheral surface of the through hole 76 of the output side disk 34 are positioned.

また、一体型出力側ディスク34の貫通孔76の内周面は、第1の実施の形態と同様に、内径が一定の円筒状になっている。また、第2の実施の形態では、円筒軸71の外周面に段差81だけが設けられるが、止め輪82が用いられないことから止め輪溝83が設けられていない。   Further, the inner peripheral surface of the through hole 76 of the integrated output side disk 34 has a cylindrical shape with a constant inner diameter, as in the first embodiment. In the second embodiment, only the step 81 is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical shaft 71, but the retaining ring groove 83 is not provided because the retaining ring 82 is not used.

このようなトロイダル型無段変速機においては、上述のように一体型出力側ディスク34の貫通孔76の内周面が内径を一定とした円筒状とされ、第1の実施の形態の場合と同様に、一体型出力側ディスク34で生じる応力を低減することができる。   In such a toroidal-type continuously variable transmission, as described above, the inner peripheral surface of the through hole 76 of the integrated output side disk 34 has a cylindrical shape with a constant inner diameter, which is the same as in the case of the first embodiment. Similarly, the stress generated in the integrated output side disk 34 can be reduced.

また、円筒軸71は、その外周面に段差81が形成されるが止め輪溝83が形成されないので、第1の実施の形態の場合よりも発生する応力を低くすることができる。なお、第2の実施の形態では、位置規制部86をスラスト軸受85から突出する突出部としたが、第1の実施の形態におけるスラスト軸受67と、ラジアルニードル軸受72との間に配置される環状のスペーサとしてもよい。   Further, since the cylindrical shaft 71 has a step 81 formed on the outer peripheral surface thereof but does not have a retaining ring groove 83, the generated stress can be made lower than in the case of the first embodiment. In the second embodiment, the position restricting portion 86 is a protruding portion that protrudes from the thrust bearing 85. However, the position restricting portion 86 is disposed between the thrust bearing 67 and the radial needle bearing 72 in the first embodiment. An annular spacer may be used.

本発明は、ダブルキャビティ式の様々なハーフトロイダル型無段変速機の他、トラニオンが無いフルトロイダル型無段変速機にも適用することができる。   The present invention can be applied to full-toroidal continuously variable transmissions without trunnions in addition to various double cavity type half toroidal continuously variable transmissions.

1 入力軸(軸)
2 入力側ディスク
3 出力側ディスク
4 出力歯車
11 パワーローラ
34 一体型出力側ディスク(一対の出力側ディスクおよび出力歯車)
69 柱状ポスト(位置決め部材)
71 円筒軸(中空軸)
72 ラジアルニードル軸受(ラジアル軸受)
81 段差
82 止め輪
83 止め輪溝
85 スラスト軸受
86 位置規制部
1 Input shaft (axis)
2 Input side disk 3 Output side disk 4 Output gear 11 Power roller 34 Integrated output side disk (a pair of output side disk and output gear)
69 Columnar post (positioning member)
71 Cylindrical shaft (hollow shaft)
72 Radial needle bearings (radial bearings)
81 Step 82 Retaining ring 83 Retaining ring groove 85 Thrust bearing 86 Position restricting portion

Claims (3)

それぞれの内側面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に、かつ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラとを備え、
一対の前記入力側ディスクの間に一対の前記出力側ディスクが一体化されるとともに外周部が出力歯車とされた一体型出力側ディスクが配置され、
かつ、前記入力側ディスクを支持するとともに前記一体型出力側ディスクを貫通する軸と、これら入力側ディスク、一体型出力側ディスク、パワーローラおよび軸が収容されるケーシングと、前記ケーシングに支持されるとともに前記軸が貫通した状態で、前記一体型出力側ディスクを回転自在に支持する中空軸とを備えるトロイダル型無段変速機であって、
前記中空軸と前記一体型出力側ディスクとの間に設けられ、前記中空軸に対して前記一体型出力ディスクを回転自在に支持させるラジアル軸受を備え、
前記中空軸の外周面には、前記ラジアル軸受の軸方向に沿った位置を規制する段差が設けられていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
Power held between the input side disk and the output side disk, and the input side disk and the output side disk supported concentrically and rotatably with the respective inner surfaces facing each other. With rollers,
A pair of the output side disks are integrated between the pair of the input side disks, and an integrated output side disk having an outer peripheral portion as an output gear is disposed,
A shaft that supports the input-side disk and penetrates the integrated output-side disk, a casing that accommodates the input-side disk, the integrated output-side disk, a power roller, and a shaft, and is supported by the casing. And a toroidal continuously variable transmission comprising a hollow shaft that rotatably supports the integrated output side disk with the shaft penetrating therethrough,
A radial bearing provided between the hollow shaft and the integrated output disk, and rotatably supporting the integrated output disk with respect to the hollow shaft;
A toroidal continuously variable transmission characterized in that a step is provided on the outer peripheral surface of the hollow shaft to regulate a position along the axial direction of the radial bearing.
前記中空軸には、前記段差とともに前記ラジアル軸受の軸方向に沿った位置を規制する止め輪が取り付けられる止め輪溝が設けられてい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。   The toroidal-type continuously variable step according to claim 1, wherein the hollow shaft is provided with a retaining ring groove to which a retaining ring for restricting a position along the axial direction of the radial bearing is mounted together with the step. transmission. 前記中空軸の両端部をそれぞれ前記ケーシングに支持させるとともに、前記一体型出力側ディスクの軸方向の両端部のそれぞれとの間にスラスト軸受が設けられて前記一体型出力側ディスクの軸方向に沿う位置を規制する位置決め部材を備え、
前記スラスト軸受と、前記ラジアル軸受との間に、前記段差とともに前記ラジアル軸受の軸方向に沿った位置を規制する位置規制部が設けられてい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。
Both end portions of the hollow shaft are supported by the casing, and a thrust bearing is provided between each end portion in the axial direction of the integrated output side disk, and extends along the axial direction of the integrated output side disk. A positioning member for regulating the position;
2. The toroidal type according to claim 1, wherein a position restricting portion is provided between the thrust bearing and the radial bearing for restricting a position along the axial direction of the radial bearing together with the step. Continuously variable transmission.
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