JP2016003746A

JP2016003746A - トロイダル型無段変速機

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Publication number: JP2016003746A
Application number: JP2014125940A
Authority: JP
Inventors: 寛孝岸田; Hirotaka Kishida
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2014-06-19
Filing date: 2014-06-19
Publication date: 2016-01-12
Anticipated expiration: 2034-06-19
Also published as: JP6528361B2

Abstract

【課題】皿バネ等の弾性部材を設けても、第１ピストン部の重量増加や耐久性の低下を招くことなく、かつ、第２シリンダ部のポンプ圧力の上昇もしくは重量増加を招くことのない押圧装置を備えたトロイダル型無段変速機を提供する。【解決手段】押圧装置４０は、第１シリンダ部４１と、第２シリンダ部５９と、第１ピストン部６１と、第２ピストン部６０とを備え、第２シリンダ部５９の第１ピストン部６１が当接する端面５９ａより軸方向内側でかつ第２シリンダ部５９の内径側と、第１ピストン部６１との間に弾性部材としての皿バネ１００が設けられているので、従来と異なり皿バネを設けるための凹溝を第１ピストン部６１に設ける必要ないので、当該第１ピストン部６１の重量増加や耐久性の低下を招くことなく、かつ、第２シリンダ部５９のポンプ圧力の上昇もしくは重量増加を招くことがない。【選択図】図２

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。

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、図４および図５に示すように構成されている。図４に示すように、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（伝達歯車）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。
入力軸１は、図４中左側に位置する入力側ディスク２とカム板（ローディングカム）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。

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４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４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ととも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；トラクション面とも言う）２ａ，２ａと出力ディスク３，３の内側面（凹面；トラクション面とも言う）３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図５参照）が回転自在に挟持されている。

図４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４の右面）は、入力軸１の外周面に形成されたネジ部に螺合された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（予圧）を付与する。

図５は、図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図５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５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５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。

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。

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５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５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駆動シリンダ３１の上側シリンダボディ５６によって揺動自在に支持されている。

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５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。

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。

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。

さらに、各トラニオン１５，１５の一端部(図５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５６と下側シリンダボディ５７とによって構成された駆動シリンダ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と駆動シリンダ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。

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。

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５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。
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（傾転）する。

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。

ところで、上述の押圧装置１２として油圧式の押圧装置が用いられる場合がある。この油圧式の押圧装置の一例として特許文献１に記載されたものが知られている。
図６は、特許文献１に記載されたトロイダル型無段変速機の押圧装置４０を示す断面図である。
押圧装置４０は、入力軸１の入力端部１ａと一体の第１シリンダ部４１と、入力側ディスク２と一体の第２シリンダ部５９と、第１ピストン部６１と、第２ピストン部６０とを備えている。第１シリンダ部４１は、第２シリンダ部５９の外周に係合しており、入力側ディスク２の背面２ｄと対向した状態で配されている。また、第２シリンダ部５９は、筒状に形成されており、入力側ディスク２の外周縁から第１シリンダ部４１に向けて延びている。

第２ピストン部６０は、その内周面が入力軸１の外周面に嵌合されるとともに、その外周面が第２シリンダ部５９の内周面に嵌合されており、入力側ディスク２の背面２ｄに対向した状態で配されている。また、第１ピストン部６１は、その内周面が入力軸１の外周面に嵌合されるとともに、その外周面が第１シリンダ部４１の内周面に摺動自在に嵌合されており、第２ピストン部６０と第１シリンダ部４１との間に配されている。

第１シリンダ部４１の内面と、第１ピストン部６１と、入力軸１の外周面の一部とによって囲まれた空間は、第１油圧室（油室）７０を構成している。この第１油圧室７０は、第１ピストン部６１の外周部および内周部に装着されたシール部材７１、７２によって、流体密（液密および気密）に保たれている。また、第２シリンダ部５９の内周面と、第２ピストン部６０と、入力側ディスク２の背面２ｄと、入力軸１の外周面の一部とによって囲まれた空間は、第２油圧室（油室）６７を構成している。この第２油圧室６７は、第２ピストン部６０の外周部に装着されたシール部材６５によって、流体密に保たれている。また、第２シリンダ部５９の内周側において、第２ピストン部６０と第１ピストン部６１との間に位置する空間７５は空気室となっている。空気室７５は、複数のシール部材６５，７２によって流体密に保たれている。また、第２シリンダ部５９は、空気室７５を外部に連通させる連通溝としても機能する隙間Ｓを第１ピストン部６１との間に有しており、この隙間Ｓを介して第１ピストン部６１と当接可能となっている。そして、第１ピストン部６１と第２シリンダ部５９との間には、予圧を付与するための皿バネ１００が介挿されている。この場合、皿バネ１００は、予圧調整用のプレート１０２により、第２シリンダ部５９と常時接触された状態で配置されている。

各油圧室６７，７０に油を供給するため、エンジン側の前記駆動軸には油路が形成されている。具体的には、入力軸１の入力端部１ａには、軸線Ｏと同軸な内孔１ｆが長手方向に沿って形成されており、この内孔１ｆには入力軸１に結合される駆動軸の延出部が嵌挿されるようになっている。また、前記延出部には、その長手方向に沿って延びる油路と、この油路と直交するように径方向に延びる油孔とが形成されている。また、入力軸１には、前記油孔と各油圧室６７，７０とをそれぞれ繋ぐ油孔８２，８０が形成されている。
第１油圧室７０に通じる第１油孔８０は、入力軸１の軸線Ｏと直交するように径方向に延びており、また、第２油圧室６７に通じる第２油孔８２は、入力軸１の軸線Ｏに対して斜めに延びている。

このような構成の押圧装置４０では、第２油圧室６７内に圧油が供給されると、この圧油は、第２ピストン部６０と入力側ディスク２の背面２ｄとが互いに離れる方向に入力側ディスク２を移動させる。これにより、入力側ディスク２が出力側ディスクに向かって押圧される。一方、第１油圧室７０内に圧油が供給されると、この圧油は、第１ピストン部６１と第１シリンダ部４１とが離れる方向に第１シリンダ部４１を移動させる。これにより、第１シリンダ部４１と一体を成す入力軸１がエンジン側へと移動し、エンジンから遠くに位置し、かつ入力軸１に軸方向外側への移動が規制されて設けられた入力側ディスク２が出力側ディスクに向かって押圧される。こうして、それぞれのパワーローラのトラクション部が入出力側ディスク２，３の双方に転接し、入力側ディスク２の回転駆動力を所望の減速比で出力側ディスク３に伝達する。

特許第４６０５４９５号公報

ところで、図６に示すような押圧装置を備えたトロイダル型無段変速機では、第１ピストン部６１の外径側の側面に環状の凹溝を設け、この凹溝に弾性部材としての皿バネ１００を挿入している。したがって、この凹溝を設ける分、第１ピストン部６１を肉厚に形成する必要があり、このため第１ピストン部の重量増加を招く。
また、第１ピストン部６１の外径側は第２シリンダ部５９から荷重を受けるので、高応力部位となるが、この高応力部位に凹溝を設けるため、第１ピストン部の耐久性の低下が懸念される。
さらに、第２シリンダ部５９と第１ピストン部６１との接触部は、第２シリンダ部５９が一体形成された入力側ディスク２の変形（パワーローラにより押圧されるため変形する。）によりフレッチング摩耗の虞があるため、接触面圧を下げるために所定の接触面積が必要である。この場合、第２シリンダ部５９の内径を小さくするか、入力側ディスク２の外径を大きくする必要があり、第２シリンダ部のポンプ圧力の上昇もしくは重量増加を招くことになる。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、皿バネ等の弾性部材を設けても、第１ピストン部の重量増加や耐久性の低下を招くことなく、かつ、第２シリンダ部のポンプ圧力の上昇もしくは重量増加を招くことのない押圧装置を備えたトロイダル型無段変速機を提供することを目的としている。

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、それぞれの内側面どうし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設けられた第１ディスクおよび第２ディスクと、これら両ディスクの間に挟持されるパワーローラと、前記第１ディスクの背面側に配置され、かつ前記第１ディスクを前記第２ディスク側に向けて押圧する油圧式の押圧装置とを備え、
前記押圧装置は、前記第１ディスクの背面側に設けられた第１シリンダ部と、前記第１ディスクと一体的に設けられた第２シリンダ部と、前記第１シリンダ部に設けられた第１ピストン部と前記第２シリンダ部に設けられた第２ピストン部とを備え、
前記第１シリンダ部の第１油圧室内への油の導入に伴って、前記第１ピストン部と前記第１シリンダ部とが互いに離間するように軸方向に移動するとともに、第１ピストン部が第２シリンダ部と当接し、前記第２シリンダ部の第２油圧室内への油の導入に伴って、第２ピストン部と第２のシリンダ部とが互いに離間するように軸方向に移動するトロイダル型無段変速機であって、
前記第２シリンダ部の前記第１ピストン部が当接する端面より軸方向内側でかつ前記第２シリンダ部の内径側と、前記第１ピストン部との間に弾性部材が設けられていることを特徴とする。

本発明においては、第２シリンダ部の第１ピストン部が当接する端面より軸方向内側でかつ第２シリンダ部の内径側と、第１ピストン部との間に弾性部材が設けられているので、従来と異なり、第１ピストン部の外径側の側面に、皿バネ等の弾性部材を挿入するための凹溝を設ける必要がない。したがって、第１ピストン部を肉厚に形成する必要がないので、第１ピストン部の重量増加を招くことがない。
また、第１ピストン部の外径側は第２シリンダ部から荷重を受けるので、高応力部位となるが、この高応力部位に前記のような凹溝を設ける必要がないため、第１ピストン部の耐久性の低下を招くこともない。
さらに、第２シリンダ部と第１ピストン部との接触部は接触面圧を下げるために所定の接触面積が必要であるが、従来と異なり、第１ピストン部の外径側の側面に、皿バネ等の弾性部材を挿入するための凹溝を設ける必要がないため、第２シリンダ部の内径を小さくする必要や、入力側ディスクの外径を大きくする必要がない。したがって、第２シリンダ部のポンプ圧力の上昇もしくは重量増加を招くことがない。

本発明の前記構成において、前記第２シリンダ部の内径側に、前記弾性部材を係合させるための係合部が設けられていてもよい。

このような構成によれば、第２シリンダ部の内径側に設けられた係合部に、弾性部材を係合させることによって、弾性部材の第２シリンダ部の軸方向における位置決めを確実に行うことができる。

請求項１に係る本発明によれば、押圧装置に皿バネ等の弾性部材を設けても、第１ピストン部の重量増加や耐久性の低下を招くこともないし、第２シリンダ部のポンプ圧力の上昇もしくは重量増加を招くことものない。

本発明の第１の実施形態に係るトロイダル型無段変速機を示すもので、その断面図である。同、押圧装置の断面図である。本発明の第２の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の押圧装置を示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は第２シリンダ部付近の拡大断面図である。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。図４におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。従来のトロイダル型無段変速機の他の一例を示すもので、その押圧装置の断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本実施の形態のトロイダル型無段変速機と、図４〜図６に示す従来のトロイダル型無段変速機と共通部分には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
（第１の実施の形態）
図１に示す第１の実施の形態のトロイダル型無段変速機は、例えば、ケーシングに収容する前の段階で、入力軸１、入力側ディスク２，２、出力側ディスク３Ａ、外周歯車４Ａ、上下のヨーク２３Ａ，２３Ｂ、トラニオン、パワーローラ１１、駆動装置３２、油圧式の押圧装置４０、固定部材５２（アッパープレート）等が一体に組み立てられてバリエータモジュール４３とされ、このバリエータモジュール４３をケーシング内に収容して取り付けるようになっている。

このようなバリエータモジュール４３においては、駆動装置３２の駆動シリンダ３１を構成する上側シリンダボディ５６および下側シリンダボディ５７に固定される下側の球面ポスト６８と、アッパープレート５２に固定される上側の球面ポスト６４とが上下に一体に接合された柱状ポスト６９とされ、バリエータモジュール４３において一対の柱状ポスト６９がアッパープレート５２と、駆動シリンダ３１のシリンダボディ（上側シリンダボディ５６および下側シリンダボディ５７）を接続した状態となっている。

また、柱状ポスト６９の上下の中央部分を入力軸１が貫通した状態となっている。この入力軸１に一対の入力側ディスク２，２、出力側ディスク３Ａ、押圧装置４０等が支持されている。
出力側ディスク３Ａは、ラジアルニードル軸受（ラジアル軸受）３５を介して入力軸１に相対回転自在に支持されている。
また、前記一対の柱状ポスト６９の間に、出力側ディスク３Ａが配置され、この出力側ディスク３Ａの軸方向両端に出力側ディスク３Ａを軸方向に位置決めするとともに軸回りに回転可能に支持するスラスト軸受５５が設けられている。すなわち、柱状ポスト６９と、出力側ディスク３Ａの小径側端部との間にスラスト玉軸受（スラスト軸受）５５が配置され、出力側ディスク３Ａの入力軸１の軸方向に沿った位置が規制されるとともに、出力側ディスク３Ａの軸回りの回転を許容している。

次に前記押圧装置４０について図２を参照して説明する。この押圧装置４０は、図５に示す従来の押圧装置を改良したものである。したがって、以下では、本実施の形態における押圧装置４０が図５に示す押圧装置４０と異なる点について説明し、その他の共通部分には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。

押圧装置４０は、入力軸１の右端部に結合される第１シリンダ部４１と、入力側ディスク２に設けられた第２シリンダ部５９と、環状の第１ピストン部６１と、環状の第２ピストン部６０とを備えている。

第１シリンダ部４１の内面と、第１ピストン部６１と、入力軸１の外周面の一部とによって囲まれた空間は、第１油圧室７０を構成している。
また、第２シリンダ部５９の内周面と、第２ピストン部６０と、入力側ディスク２の背面２ｄと、入力軸１の外周面の一部とによって囲まれた空間は、第２油圧室６７を構成している。
また、第２シリンダ部５９の内周側において、第２ピストン部６０と第１ピストン部６１との間に位置する空間７５は空気室となっている。また、第２シリンダ部５９は、空気室７５を外部に連通させる連通溝としても機能する隙間Ｓを第１ピストン部６１との間に有しており、この隙間Ｓを介して第１ピストン部６１と当接可能となっている。

各油圧室６７，７０に油を供給するため、入力軸１の入力端部１ａには内孔１ｆが形成されており、この内孔１ｆには入力軸１に結合される駆動軸の延出部が嵌挿されるようになっている。この延出部から内孔１ｆに油が供給されるようになっている。また、入力軸１には、内孔１ｆと第１油圧室７０とを繋ぐ油孔８０が形成され、この油孔８０の途中に油孔８１が形成され、さらに、この油孔８１と第２油圧室６７を繋ぐ油孔８２が形成されている。
第１油圧室７０に通じる油孔８０は、入力軸１の軸線方向に対して傾斜して延び、第２油圧室６７に通じる油孔８２は、入力軸１の軸線方向に対して直交して延び、油孔８０と油孔８２とを繋ぐ油孔８１は入力軸１の軸線方向に対して傾斜して延びている。

また、第２シリンダ部５９の第１ピストン部６１が当接する端面５９ａより軸方向内側（図２において左側）でかつ第２シリンダ部５９の内径側と、第１ピストン部６１との間に、予圧を与えるための弾性部材としての皿バネ１００が設けられている。
すなわちまず、第２シリンダ部５９の内径面には、環状の凹溝１０１が周方向に沿って形成されている。この凹溝１０１は、第２シリンダ部５９の端面５９ａより軸方向内側に形成され、この凹溝１０１に円環状の止め輪１０２Ａが嵌合されている。
そして、この止め輪１０２Ａの第１ピストン部６１側を向く側面と第２シリンダ部５９の先端内径面とで形成される隅部に皿バネ１００の外周側が係合されている。つまり、凹溝１０１に嵌合された止め輪１０２Ａおよび第２シリンダ部５９の先端内径面とで形成された隅部が本発明に係る係合部１１０に相当し、この係合部１１０に皿バネ１００が係合されている。
また、この皿バネ１００の内周側は第２シリンダ部５９の端面５９ａより軸方向外側に突出しており、この突出した内径側が第１ピストン部６１の外周側の側面に当接している。

このような構成の押圧装置４０では、第２油圧室６７内に圧油が供給されると、この圧油は、第２ピストン部６０と入力側ディスク２の背面２ｄとが互いに離れる方向に入力側ディスク２を移動させる。これにより、入力側ディスク２が出力側ディスクに向かって押圧される。一方、第１油圧室７０内に圧油が供給されると、この圧油は、第１ピストン部６１と第１シリンダ部４１とが離れる方向に第１シリンダ部４１を移動させる。これにより、第１シリンダ部４１と一体を成す入力軸１がエンジン側（図２において右側）へと移動し、コッタ９ａ（図１参照）を介して、エンジンから遠くに位置する反対側の入力側ディスク２が出力側ディスクに向かって押圧される。こうして、それぞれのパワーローラ１１のトラクション部が入出力側ディスク２，３の双方に転接し、入力側ディスク２の回転駆動力を所望の減速比で出力側ディスク３に伝達する。

また、このような押圧作動時（第１油圧室７０内および第２油圧室６７内に圧油が供給された際）、第１ピストン部６１は、隙間Ｓを埋めるように第２シリンダ部５９の端面５９ａと当接し、第２シリンダ部５９との間に介挿された皿バネ１００を圧縮させるが、第１ピストン部６１と第２シリンダ部５９とが当接するため、皿バネ１００の圧縮量は隙間Ｓ分の長さだけに留まる。

このように、本実施形態では、第１ピストン部６１と第２のシリンダ部５９との間に、予圧を付与する弾性部材としての皿バネ１００が介挿されているが、第１油圧室７０内および第２油圧室６７内に油を供給して押圧力を増大した場合でも、第１ピストン部６１と第２シリンダ部５９とが当接することにより、皿バネ１００の圧縮量が制限される（皿バネ１００の縮み過ぎが防止される）ため、推力変化を小さく抑えることができる。すなわち、押し付け力の変化を抑えることができ、押圧装置４０からの推力が過大になったり、あるいは、過小になったりすることを防止できる。その結果、トロイダル型無段変速機の効率低下や耐久性低下を防止することができる。また、皿バネ１００の振幅が小さくなるため、皿バネ１００の疲労を抑えることも可能になる。

また、第２シリンダ部５９の第１ピストン部６１が当接する端面５９ａより軸方向内側でかつ第２シリンダ部５９の内径側と、第１ピストン部６１との間に皿バネ１００が設けられているので、従来と異なり、第１ピストン部６１の外径側の側面に、皿バネ等の弾性部材を挿入するための凹溝を設ける必要がない。したがって、第１ピストン部６１を図６に示した第１ピストン部６１より肉厚に形成する必要がないので、第１ピストン部の重量増加を招くことがない。

また、第１ピストン部６１の外径側は第２シリンダ部５９から荷重を受けるので、高応力部位となるが、この高応力部位に凹溝を設ける必要がないため、第１ピストン部６１の耐久性の低下を招くこともない。
さらに、第２シリンダ部５９と第１ピストン部６１との接触部は接触面圧を下げるために所定の接触面積が必要であるが、従来と異なり、第１ピストン部６１の外径側の側面に、皿バネ等の弾性部材を挿入するための凹溝を設ける必要がないため、第２シリンダ部５９の内径を小さくする必要や、入力側ディスク２の外径を大きくする必要がない。したがって、第２シリンダ部５９のポンプ圧力の上昇もしくは重量増加を招くことがない。
加えて、第２シリンダ部５９の内径面に設けられた凹溝１０１に、止め輪１０２Ａを嵌合し、この止め輪１０２Ａと第２シリンダ部５９の先端内径面とで形成される隅部（係合部１１０）に皿バネ１００の外周側が係合されているので、皿バネ１００の第２シリンダ部５９の軸方向における位置決めを確実に行うことができる。
また、皿バネ１００が従来と異なり凹溝に嵌め込まれていないので、皿バネ１００の径方向の幅を広げ易く、皿バネ１００の内外径差を大きくできるため、皿バネ１００の応力を低くできる。

（第２の実施の形態）
図３は第２の実施の形態示すもので、押圧装置４０の断面図である。この押圧装置４０が第１の実施の形態における押圧装置４０と異なる点は、弾性部材としての皿バネ１００の取り付け方であるので、以下ではこの点について説明し、第１の実施の形態における押圧装置と共通部分には同一符号を付してその説明を省略する。

第１の実施の形態では、皿バネ１００の外周側を、第２シリンダ部５９の内径側の凹溝１０１に嵌合された止め輪１０２Ａと第２シリンダ部５９の先端内径面とで形成された隅部（係合部１１０）に係合しているのに対し、本実施の形態では以下のようにして皿バネ１００の外周側を係合している。
すなわち、第２シリンダ部５９の第１ピストン部６１が当接する端面５９ａより軸方向内側で、かつ第２シリンダ部５９の先端内径面には、当該内径面と所定の段差をもった円筒状の段差面１０３が周方向に沿って形成されるとともに、この段差面１０３と直交する環状の設置面１０４が周方向に沿って形成されている。
そして、段差面１０３と設置面１０４とで形成された隅部に、皿バネ１００の外径側が係合されている。つまり、このような隅部が本発明に係る係合部１１１に相当し、この係合部１１１に皿バネ１００が係合されている。
また、この皿バネ１００の内周側は第２シリンダ部５９の端面５９ａより軸方向外側に突出しており、この突出した内径側が第１ピストン部６１の外周側の側面に当接している。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が得られる他、第１の実施の形態に比して、皿バネ１００を係合するための係合部１１１（段差面１０３と設置面１０４とで形成された隅部）を容易に形成できるとともに、止め輪１０２Ａも必要ないので、その分、コスト削減を図ることができるという利点がある。

なお、トロイダル型無段変速機では、入力側ディスクと出力側ディスクの入出力関係を逆にする場合もある。したがって、本発明は、入力側ディスク２と出力側ディスク３とを入れ替えた場合にも適用できる。また、本発明は、ハーフトロイダル型無段変速機の他、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。

２入力側ディスク（第１ディスク）
３出力側ディスク（第２ディスク）
１１パワーローラ
４０押圧装置
４１第１シリンダ部
５９第２シリンダ部
５９ａ端面
６０第２ピストン部
６１第１ピストン部
６７第２油圧室
７０第１油圧室
１００皿バネ（弾性部材）
１０１凹溝
１０２Ａ止め輪
１０３段差面
１０４設置面
１１０係合部
１１１係合部

Claims

それぞれの内側面どうし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設けられた第１ディスクおよび第２ディスクと、これら両ディスクの間に挟持されるパワーローラと、前記第１ディスクの背面側に配置され、かつ前記第１ディスクを前記第２ディスク側に向けて押圧する油圧式の押圧装置とを備え、
前記押圧装置は、前記第１ディスクの背面側に設けられた第１シリンダ部と、前記第１ディスクと一体的に設けられた第２シリンダ部と、前記第１シリンダ部に設けられた第１ピストン部と前記第２シリンダ部に設けられた第２ピストン部とを備え、
前記第１シリンダ部の第１油圧室内への油の導入に伴って、前記第１ピストン部と前記第１シリンダ部とが互いに離間するように軸方向に移動するとともに、第１ピストン部が第２シリンダ部と当接し、前記第２シリンダ部の第２油圧室内への油の導入に伴って、第２ピストン部と第２のシリンダ部とが互いに離間するように軸方向に移動するトロイダル型無段変速機であって、
前記第２シリンダ部の前記第１ピストン部が当接する端面より軸方向内側でかつ前記第２シリンダ部の内径側と、前記第１ピストン部との間に弾性部材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。