JP2020128777A - 無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量・コンパクトで低コストのフルトロイダル型無段変速機を提供する。【解決手段】互いに独立して回転する入力ディスク３と出力ディスク４の間に配置された複数のパワーローラ５が傾動するのに伴って両ディスク３，４の回転速度比が変化する無段変速機１である。この変速機１は、全てのパワーローラ５を傾動可能に支持した状態で入力軸２に対して回転自在に支持された環状支持体３０と、この環状支持体３０を入力軸２の軸線Ｘ1回りに回転駆動させる単一の駆動装置４０とを備える。環状支持体３０が回転駆動された時にパワーローラ５を所定の軌道に沿って案内移動させるガイド機構５０を、パワーローラ５を回転自在に支持したキャリッジ８に連結する。【選択図】図２

Description

本発明は、変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機に関し、特にフルトロイダル型の無段変速機に関する。

変速比を連続的に変化させることのできる変速機（無段変速機）として、図８に模式的に示すようなフルトロイダル型が公知である。同図に示す無段変速機１００は、軸方向に離間して同軸配置された入力ディスク１０１および出力ディスク１０２と、互いに対向する入力ディスク１０１の環状軌道面１０１ａと出力ディスク１０２の環状軌道面１０２ａとで画成されるキャビティ１０６内に配置された複数（例えば３つ）のパワーローラ１０３と、入力ディスク１０１を出力ディスク１０２側に押圧する押圧装置１０４と、エンジン等の回転駆動源の出力を受けて回転する入力軸１０５とを備える。

入力ディスク１０１は、スプライン嵌合等により、軸方向にスライド移動可能な状態で入力軸１０５と一体回転可能に連結されている。そのため、押圧装置１０４によって入力ディスク１０１が出力ディスク１０２側に押圧された状態で入力軸１０５が回転すると、そのトルクが入力ディスク１０１およびパワーローラ１０３を介して出力ディスク１０２に伝達される。出力ディスク１０２は、入力ディスク１０１とは独立して回転可能であり、パワーローラ１０３を介して入力されたトルクを出力機構部１０７に出力する。図示例の出力機構部１０７は、出力ディスク１０２と一体回転可能に設けられた第１ギヤ１０８ａと、出力軸１０９と一体回転可能に設けられ、第１ギヤ１０８ａと噛み合った第２ギヤ１０８ｂとを備える。

図８のＣ−Ｃ線矢視断面図である図９に示すように、各パワーローラ１０３は、その中心孔に嵌合された支持軸１１１の両端に設けられた軸受１１２，１１２を介してキャリッジ１１３の一端に回転自在に支持されている。キャリッジ１１３の他端は、ロッド１１４および球面継手１１５を介して油圧シリンダ等の駆動装置（パワーローラ駆動装置）１１０の出力端に三自由度の傾動が可能な状態で接続されている。

図１０に示すように、パワーローラ駆動装置１１０は、通常、キャリッジ１１３（キャリッジ１１３に支持されたパワーローラ１０３）の傾動の向きを規制するために、入力軸１０５の軸線に直交する直交面Ｐに対して所定のキャスタ角αをなすように配置される。そして、パワーローラ１０３を支持したキャリッジ１１３がパワーローラ駆動装置１１０の出力を受けて所定の位置に移動すると、パワーローラ１０３が傾動し、パワーローラ１０３と入力ディスク１０１の接触半径に対するパワーローラ１０３と出力ディスク１０２の接触半径の比が変化する。この接触半径比の変化により、所望の変速比が得られる。

以上で説明した無段変速機１００は、キャビティ１０６を画成する入力ディスク１０１および出力ディスク１０２の組が一つ設けられたいわゆるシングルキャビティ型であるが、入力ディスク１０１および出力ディスク１０２の組（キャビティ１０６）が二つ設けられたいわゆるダブルキャビティ型もある。上記同様の構成を有するダブルキャビティ型の無段変速機は、例えば特表２０１１−５１７４８３号公報（特許文献１）に概念的に開示されている。

特表２０１１−５１７４８３号公報

図８に示す無段変速機１００では、パワーローラ１０３を回転自在に支持したキャリッジ１１３のそれぞれにパワーローラ駆動装置１１０が接続されているため、変速機全体の大型化・重量化が避けられない。変速機が大型化・重量化すると、取り扱い性が低下する、車両への搭載性が低下する（搭載可能な車両が限定的になる）、車両の燃費が悪化する、などといった問題が生じる。また、パワーローラ駆動装置１１０を駆動するには、パワーローラ駆動装置１１０とその駆動源とを配管や配線を介して接続する必要がある。そのため、キャリッジ１１３のそれぞれにパワーローラ駆動装置１１０を接続した従来構成では、多大な部品点数や組立工数が必要であることによる高コスト化も懸念される。

そこで、本発明は、複数のパワーローラを介して入力ディスクと出力ディスクの間でトルク伝達が行われる無段変速機（フルトロイダル型の無段変速機）において、その軽量・コンパクト化および低コスト化を実現することを目的とする。

上記の目的を達成するために創案された本発明は、入力軸とともに回転する入力ディスクと、入力ディスクとは独立して回転する出力ディスクと、互いに対向する入力ディスクの環状軌道面と出力ディスクの環状軌道面の間のキャビティ内に配置されて両ディスク間でトルクを伝達する複数のパワーローラと、それぞれがパワーローラを回転自在に支持した複数のキャリッジとを備え、パワーローラが傾動するのに伴って入力ディスクと出力ディスクの回転速度比が変化する無段変速機において、入力ディスクと出力ディスクの間に配置され、全てのパワーローラを傾動可能に支持した状態で入力軸に対して回転自在に支持された環状支持体と、この環状支持体を入力軸の軸線回りに回転駆動させる単一の駆動装置と、をさらに備え、環状支持体が回転駆動された時に、パワーローラを所定の軌道に沿って案内移動させるガイド機構を各キャリッジに連結したことを特徴とする。

上記構成を有する本発明に係る無段変速機は、図８〜１０を参照して説明した従来の変速機１００におけるパワーローラ駆動装置１１０の全てを、パワーローラを所定の軌道に沿って案内移動させるためのガイド機構に置換すると共に、全てのパワーローラを一体的に移動させ得る駆動機構（環状支持体およびこれを回転駆動させる単一の駆動装置）を別途設けた構成に相当する。各ガイド機構は、パワーローラ（およびこれを回転自在に支持したキャリッジ）を所定の軌道に沿って案内移動させる機能を有していれば足り、また、環状支持体は、全てのパワーローラを傾動可能に支持した状態で入力軸の軸線回りに回転自在であれば足りるので、パワーローラ１０３を回転自在に支持したキャリッジ１１３のそれぞれにロッド１１４および球面継手１１５を介してパワーローラ駆動装置１１０を連結していた従来構成（図８，９参照）に比べ、変速機全体を軽量・コンパクト化することができる。また、駆動装置を一つにすれば、駆動装置を駆動するための駆動源に対する配管や配線等を簡略化できることに加え、無段変速機の駆動制御を容易化することもできるので、無段変速機を大幅に低コスト化することができる。

ガイド機構は、キャリッジを回転自在に支持した状態で上記所定の軌道に沿って移動するキャリッジ支持部材と、キャリッジ支持部材の移動を案内するガイドピンとを有するものとすることができる。このとき、キャリッジおよびこれを回転自在に支持したキャリッジ支持部材を入力軸の軸線と直交する面に対して所定のキャスタ角をなす傾斜軸方向に沿って配置しておけば、キャリッジおよびキャリッジ支持部材の傾動の向きを規制することができるので、所望の変速動作を正確に実現することができる。また、ガイドピンが、上記傾斜軸に対して直交する方向に沿って延び、入力ディスク又は出力ディスクの外径側に隣接配置されていれば、入力ディスク又は出力ディスクの外径側へのガイド機構の突出量を抑えることができるので、ガイド機構、ひいては無段変速機のコンパクト化に寄与することができる。

パワーローラの移動時におけるガイド機構のスムーズな作動性を担保するため、ガイドピンに沿って案内移動するキャリッジ支持部材は、ガイドピンに対して上記傾斜軸とガイドピンの軸線の交点を中心として揺動可能であるのが好ましい。係る構成は、例えば、ガイドピンの軸方向に離間した二箇所に固定した弾性部材でキャリッジ支持部材を挟持することにより、あるいは、ガイドピンの軸方向に離間した二箇所に凸球面を有する揺動支持部材を固定し、二つの上記凸球面でキャリッジ支持部材を挟持することにより実現することができる。

以上の構成において、環状支持体は、例えば、入力軸と同軸に配置された環状部材と、パワーローラを傾動可能に支持した状態で環状部材と一体回転する傾動支持部とを備え、環状部材に駆動装置の出力が入力されることで回転駆動されるものとすることができる。環状部材としては、パワーローラの内径側および外径側にそれぞれ配置された内環状部材および外環状部材を設けることができ、このとき、駆動装置の出力は外環状部材に入力されるように構成することができる。

以上から、本発明によれば、軽量・コンパクトで、しかも低コストでありながら、動作精度に優れた無段変速機（フルトロイダル型の無段変速機）を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る無段変速機の概略縦断面図である。 図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 ガイド機構に連結されたローラアセンブリの斜視図である。 キャリッジ支持部材に設けられる長孔の形状を説明するための図である。 本発明の他の実施形態に係る無段変速機の断面図である。 本発明の他の実施形態に係る無段変速機の斜視図であって、ダブルキャビティ型の無段変速機の斜視図である。 従来の無段変速機の概略縦断面図である。 図８のＣ−Ｃ線矢視断面図である。 入力ディスクおよび出力ディスクとパワーローラの配置態様を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る無段変速機１の概略縦断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線矢視断面図であり、図３は、図２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。図１〜図３に示す無段変速機１はいわゆるフルトロイダル型であり、基本的な構成として、図示しないエンジン等の回転駆動源の出力を受けて回転する入力軸２と、入力軸２に外嵌された穴開き円盤状の入力ディスク３および出力ディスク４と、両ディスク３，４間に配置され、両ディスク３，４間でトルクを伝達する複数（ここでは三つ。図２参照）のパワーローラ５と、出力ディスク４の出力を変速機１外部に出力する出力軸７とを備える。詳細は後述するが、パワーローラ５は、これを回転自在に支持したキャリッジ８などと共にローラアセンブリ９（図４参照）を構成する。

無段変速機１は、さらに、入力ディスク３と出力ディスク４を相対的に接近移動させる押圧装置１３と、出力ディスク４の出力を入力軸２と平行に配置された出力軸７に伝達する動力伝達機構２０と、全てのパワーローラ５（ローラアセンブリ９）を傾動可能に支持した状態で入力軸２に対して回転自在に支持された環状支持体３０と、環状支持体３０を入力軸２の軸線Ｘ₁回りに回転駆動させる単一の駆動装置４０（図２参照）と、パワーロ
ーラ５を回転自在に支持したキャリッジ８のそれぞれに連結されたガイド機構５０（図２，３参照）とを備える。

入力軸２は、その軸方向一方側（図１の紙面右側。以下同様。）および他方側（図１の紙面左側。以下同様。）の端部付近にそれぞれ配置された転がり軸受１１，１２によって図示しない無段変速機１の筐体に対して回転自在に支持されている。

入力ディスク３の軸方向他方側の端面には、軸方向一方側に凹んだ断面円弧状の環状軌道面３ａが設けられ、出力ディスク４の軸方向一方側の端面には、軸方向他方側に凹んだ断面円弧状の環状軌道面４ａが設けられている。両軌道面３ａ，４ａは互いに対向し、計三つのパワーローラ５を収容したキャビティ６を画成している。入力ディスク３の内径面には、入力軸２の外径面に設けられた雄スプライン２ａと嵌合した雌スプライン３ｂが形成されている。そのため、入力ディスク３は、入力軸２に沿ってスライド移動可能な状態で入力軸２と一体回転可能に連結されている。一方、出力ディスク４は、入力軸２と一体回転可能に連結されておらず、入力ディスク３とは独立して回転する。

押圧装置１３は、転がり軸受１１と入力ディスク３の間に配設されており、軸方向一方側から他方側に向けて順に配設されたテーパリング１４、楔部材１５および皿ばね１６を備える。テーパリング１４は、適宜の手段（例えばねじ締結）で入力軸２に固定されており、その軸方向他方側の端面は外径側から内径側に向かうにつれて入力ディスク３に接近したテーパ面１４ａに形成されている。楔部材１５は、上記テーパ面１４ａと係合するテーパ面１５ａを有する。そのため、図示例のように、テーパリング１４と皿ばね１６との間に楔部材１５を打ち込むと、皿ばね１６が入力ディスク３を出力ディスク４側に押圧する。これにより、キャビティ６内に配置されたパワーローラ５は、入力ディスク３と出力ディスク４とで挟持される。このように、パワーローラ５が両ディスク３，４に挟持された状態で入力軸２が回転すると、そのトルクが入力ディスク３およびパワーローラ５を介して出力ディスク４に伝達され、出力ディスク４が回転する。出力ディスク４が回転すると、そのトルクが動力伝達機構２０を介して出力軸７に伝達される。パワーローラ５は、作動油としてのトラクションオイルの油膜を介して両軌道面３ａ，４ａと接触し、両ディスク３，４間でトルクを伝達する。

上記の押圧装置１３はあくまでも一例であり、これに替えて、例えば、油圧アクチュエータ、エアアクチュエータ又は電動アクチュエータなどの直動アクチュエータやカム機構等、押圧力を随時調整可能なものを採用することもできる。また、押圧装置１３は、入力ディスク３ではなく、出力ディスク４を押圧するように配置することもできる。

動力伝達機構２０は、出力ディスク４と一体回転する第１ギヤ２１と、第１ギヤ２１を入力軸２に対して回転自在に支持する転がり軸受２２と、無段変速機１の駆動時に出力ディスク３に作用する軸方向荷重を支持するスラスト軸受２３と、出力軸７の外周に固定され、第１ギヤ２１と噛み合った第２ギヤ２４とを備える。出力軸７は、第２ギヤ２４の軸方向両側に配置された転がり軸受２５，２６により無段変速機１の筐体に対して回転自在に支持されている。

図１および図２に示すように、環状支持体３０は、入力ディスク３と出力ディスク４の間に入力軸２と同軸に配置された環状部材としての内環状部材３１および外環状部材３２と、パワーローラ５（ローラアセンブリ９）を傾動可能に支持した状態で内環状部材３１および外環状部材３２と一体回転する（両環状部材３１，３２を一体回転可能に連結した）傾動支持部３４とを備える。内環状部材３１および外環状部材３２は、何れも短円筒状をなし、パワーローラ５の内径側および外径側にそれぞれ配置されている。この環状支持体３０は、内環状部材３１と入力軸２との間に設けた一対の転がり軸受３３，３３により、入力軸２に対して回転自在に支持されている。

傾動支持部３４は、パワーローラ５の中心孔に挿通され、両環状部材３１，３２を連結した内支持軸３５と、球面継手３６を介して内支持軸３５に対して三自由度の傾動が可能に設けられた外支持軸３７とを備える。内支持軸３５は、内環状部材３１又は外環状部材３２と一体的に設けても良いが、本実施形態では両環状部材３１，３２とは別部材とし、適宜の手段で両環状部材３１，３２に固定されている。外支持軸３７には転がり軸受３８の内輪が装着され、転がり軸受３８の外輪はパワーローラ５の中心孔に装着されている。また、外支持軸３７は、キャリッジ８の一端に固定されている。係る構成により、ローラアセンブリ９は、キャリッジ８と、外支持軸３７および転がり軸受３８を介してキャリッジ８の一端に回転自在に支持されたパワーローラ５とを有する。

球面継手３６は、その凸球面（凹球面）の曲率中心が、パワーローラ５の回転中心Ｏに一致するように配置され、また、断面円弧状をなした入力ディスク３の環状軌道面３ａおよび出力ディスク４の環状軌道面４ａの曲率中心はパワーローラ５の回転中心Ｏに一致している。以上の構成により、パワーローラ５（を含むローラアセンブリ９）は、両軌道面３ａ，４ａに挟持された状態でその回転中心Ｏを支点として傾動可能となっている。

図２に示すように、環状支持体３０には、これを入力軸２の軸線Ｘ₁回り（図１参照）に回転駆動させる駆動装置４０が接続される。具体的には、環状支持体３０を構成する外環状部材３２に球面継手４１を介してロッド４２が接続され、このロッド４２に球面継手４３を介して駆動装置４０の出力部材が接続される。駆動装置４０としては、例えば、油圧シリンダおよびオイルポンプ等を組み合わせた油圧アクチュエータや、電動モータおよびその回転運動を直線運動に変換する運動変換機構等を組み合わせた電動アクチュエータを使用することができる。

図２〜図４に示すように、各キャリッジ８の他端には、駆動装置４０の出力を受けて環状支持体３０が入力軸２の軸線Ｘ₁回り回転駆動された時に、パワーローラ５をキャビティ６内で所定の軌道に沿って案内移動させるためのガイド機構５０が連結される。

ガイド機構５０は、転がり軸受５１を介してキャリッジ８を回転自在に支持したキャリッジ支持部材５２と、ガイドピン５４と、ガイドベース５５とを備える。

図３に示すように、キャリッジ８は、環状支持体３０の回転駆動時にパワーローラ５（ローラアセンブリ９）の傾動方向を規制するために、入力軸２の軸線Ｘ₁に直交する直交面Ｐに対して所定のキャスタ角αをなす方向に沿って配置されている。また、キャリッジ支持部材５２は、キャリッジ８と同様に、上記直交面Ｐに対して所定のキャスタ角αをなす方向に沿って配置されている。従って、キャリッジ８は、キャスタ角方向に延びる傾斜軸Ｘ₂回りに回転自在である。

ガイドベース５５は、ガイドピン５４の支持部材であり、本実施形態では、出力ディスク４の外径側に隣接配置され、出力ディスク４を回転可能に収容した板状部材（より詳細には、出力ディスク４と略等しい厚みを有する板状部材）で構成される。ガイドピン５４は、上記傾斜軸Ｘ₂に対して直交する方向に沿って配置され、その基端がガイドベース５５に固定されている。本実施形態のガイドピン５４は、その外径面に嵌合した２つの軸受（ラジアル軸受）５６，５７を介してガイドベース５５に固定されている。従って、ガイドピン５４は、その軸線（上記傾斜軸Ｘ₂に対して直交する軸）Ｘ₃回りに回転可能な状態でガイドベース５５に支持されている。

キャリッジ支持部材５２には、ガイドピン５４が挿通された長穴５３が設けられている。この長穴５３は、環状支持体３０が回転駆動されるのに伴ってパワーローラ５がキャビティ６内で移動したときに、パワーローラ５の傾動がスムーズに生じる形状を有する。具体的には、ガイドピン５４に対するキャリッジ支持部材５２の任意の長穴位置に対して、パワーローラ５の傾動角が一対一で対応しており、キャリッジ支持部材５２が移動するのに伴って、パワーローラ５が所望の傾動角をとる形状を有する。図示例の長穴５３は、図５に示すように、パワーローラ５の内径側（入力軸２側）に中心がある円弧形状をなし、その長手方向の一端にガイドピン５４が位置したときにパワーローラ５の傾動角が最大になる一方、その長手方向の他端にガイドピン５４が位置したときにパワーローラ５の傾動角が最小になるように円弧半径を決めている。

以上の構成を有するガイド機構５０の存在により、環状支持体３０が回転駆動されると、キャリッジ８およびこれに回転自在に支持されたパワーローラ５（ローラアセンブリ９）はキャリッジ支持部材５２とともに所定の軌道に沿って移動し、傾動する。

上記のとおり、本実施形態では、ガイドピン５４を軸受５６，５７を介してガイドベース５５に固定しているが、軸受５６，５７を省略し、ガイドピン５４をガイドベース５５に対して直接固定（回転不能に固定）しても構わない。但し、環状支持体３０が回転駆動されるのに伴ってパワーローラ５がキャビティ６内で移動・傾動するとき、パワーローラ５をスムーズに移動・傾動させるには、パワーローラ５とともに移動するキャリッジ８およびキャリッジ支持部材５２がガイドピン５４に沿ってスムーズに移動できることが好ましい。そのためには、ガイドピン５４がガイドベース５５に対して回転自在であると共に、キャリッジ支持部材５２がガイドピン５４に対して揺動可能であることが好ましい。

そこで、本実施形態では、図３に示すように、ガイドピン５４の軸方向に離間した二箇所に弾性部材としてのＯリング５８を固定し、二つのＯリング５８でキャリッジ支持部材５２を挟持している。但し、キャリッジ支持部材５２の挟持力は、ガイドピン５４に対してキャリッジ支持部材５２が円滑にスライド移動することができる程度に調整される。これにより、環状支持体３０の回転駆動時（パワーローラ５の移動時）、キャリッジ８を回転自在に支持したキャリッジ支持部材５２は、上記の軸Ｘ₂，Ｘ₃の交点Ｙを揺動中心として僅かに揺動しながらガイドピン５４に対してスライド移動する。なお、本実施形態では、Ｏリング５８の軸方向両側にＯリングよりも大径のワッシャ５９を配設することにより、Ｏリング５８が適切に弾性変形するようにしている。

以上の構成から、環状支持体３０に駆動装置４０の出力が入力され、環状支持体３０が入力軸２の軸線Ｘ₁回りに回転駆動されると、これと同時に環状支持体３０に支持された
全てのパワーローラ５（ローラアセンブリ９）も移動する。パワーローラ５を回転自在に支持したキャリッジ８のそれぞれには、環状支持体３０が回転駆動された時に、ローラアセンブリ９を所定の軌道に沿って案内移動させるガイド機構５０が連結されているので、環状支持体３０が回転駆動されるのと同時に全てのパワーローラ５がキャビティ６内の所定位置に移動する。そして、パワーローラ５は、キャリッジ８およびキャリッジ支持部材５２によって傾動方向が規制されているため、所定位置に移動したパワーローラ５には自律的に傾動が生じ、変速動作が実現する。

以上で説明した本発明に係る無段変速機１は、図８〜１０を参照して説明した従来の変速機１００におけるパワーローラ駆動装置１１０の全てを、パワーローラ５（ローラアセンブリ９）を所定の軌道に沿って案内移動させるためのガイド機構５０に置換すると共に、全てのパワーローラ５を一体的に移動させ得る駆動機構（環状支持体３０およびこれを回転駆動させる単一の駆動装置４０）を別途設けた構成に相当する。ガイド機構５０は、パワーローラ５を所定の軌道に沿って案内移動させる機能を有していれば足り、また、環状支持体３０は、全てのパワーローラ５を傾動可能に支持した状態で入力軸２の軸線Ｘ₁回りに回転自在であれば足りるので、パワーローラ１０３を回転自在に支持したキャリッジ１１３のそれぞれにロッド１１４および球面継手１１５を介してパワーローラ駆動装置１１０を連結していた従来構成に比べ、無段変速機１全体を大幅に軽量・コンパクト化することができる。

特に、以上で説明した無段変速機１に設けたガイド機構５０は、出力ディスク４（入力ディスク３）の外径方向への突出量を小さく抑えることができることに加え、軸方向の突出量も出力ディスク４の厚みの範囲内に抑えることができるため、無段変速機１のコンパクト化を実現する上で極めて有利である。

また、駆動装置４０を一つにすれば、駆動装置４０を駆動するための駆動源に対する配管や配線等を簡略化することができるので、無段変速機１を低コスト化することができる。また、駆動装置４０を一つにすれば、無段変速機１の駆動制御を容易化することもできる。

以上、本発明の一実施形態に係る無段変速機１について説明したが、無段変速機１には、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の変更を施すことが可能である。

例えば、ガイド機構５０において、キャリッジ支持部材５２をガイドピン５４に対して揺動可能とするためには、図６に示すような構造を採用することもできる。具体的には、凸球面６１を有する揺動支持部材６０をガイドピン５４の軸方向に離間した二箇所に固定し、二つの凸球面６１でキャリッジ支持部材５２を挟持している。各揺動支持部材６０は、その軸方向外側に固定された止め輪６３によって軸方向外側への移動を規制されており、揺動支持部材６０と止め輪６３の間には、環状の弾性部材（例えばＯリング）６２が圧縮状態で配設されている。弾性部材６２は、必ずしも設ける必要はなく省略しても構わないが、図示例のように揺動支持部材６０の軸方向外側に隣接配置しておけば、揺動支持部材６０を弾性的に支持することができるので、キャリッジ支持部材５２のスムーズな揺動を実現する上で有利となる。

また、以上で説明した実施形態では、ガイドピン５４の支持部材であるガイドベース５５を出力ディスク４の外径側に隣接配置したが、ガイドベース５５は、入力ディスク３の外径側に隣接配置しても良い。また、以上で説明した実施形態では、環状軌道面３ａ，４ａの間に画成されるキャビティ６内にパワーローラ５を三つ配置したが、パワーローラ５の配置個数は二つ又は四つとすることも可能である。

また、以上で説明した実施形態では、環状支持体３０を、内環状部材３１および外環状部材３２と、両環状部材３１，３２を一体回転可能に連結した傾動支持部３４（内支持軸３５）とで構成したが、外環状部材３２は省略することも可能である。すなわち、環状支持体３０は、入力軸２と同軸に配置された内環状部材３１と、全てのパワーローラ５を傾動可能に支持した状態で内環状部材３１と一体回転する（内環状部材３１に連結された）傾動支持部３４とで構成することもできる。この場合、環状支持体３０を入力軸２の軸線Ｘ₁回りに回転させるには、駆動装置４０の出力が内環状部材３１に入力されるようにす
れば良い。

また、以上では、相手側と協働してキャビティ６を画成する入力ディスク３および出力ディスク４の組が一つ設けられた、いわゆるシングルキャビティ型の無段変速機１に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、入力ディスク３および出力ディスク４の組（キャビティ６）が二つ設けられた、いわゆるダブルキャビティ型の無段変速機にも適用することができる。

図６に、本発明を適用したダブルキャビティ型の無段変速機７０の斜視図を示す。この無段変速機７０では、対をなす入力ディスク３および出力ディスク４が入力軸２の軸方向に沿って二組設けられ、出力ディスク４が入力軸２の軸方向中央側に配置され、入力ディスク３が出力ディスク４の軸方向外側（入力軸２の軸端側）に配置されている。これに伴い、出力ディスク４の出力を出力軸（図示省略）に伝達する動力伝達機構２０は、二枚の出力ディスク４，４の間に配置される。この場合、図１等に示すシングルキャビティ型の無段変速機１に設けられたスラスト軸受２３は不要となる。

その他の基本的な構成は、図１等を参照して説明したシングルキャビティ型の無段変速機１と同様である。すなわち、入力ディスク３の環状軌道面３ａと出力ディスク４の環状軌道面４ａとの間に画成されるキャビティ６のそれぞれには、複数（三つ）のパワーローラ５が配置され、パワーローラ５を回転自在に支持したキャリッジ８のそれぞれにはガイド機構５０が連結されている。また、全てのパワーローラ５は、入力軸２に対して回転自在に支持された環状支持体３０によって傾動可能に支持されており、環状支持体３０を構成する外環状部材３２には、図示しない単一の駆動装置の出力が入力されるようになっている。従って、このダブルキャビティ型の無段変速機７０も、図１等を参照して説明した無段変速機１と同様の作用効果を奏し得る。

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得る。すなわち、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

１ 無段変速機
２ 入力軸
３ 入力ディスク
３ａ 環状軌道面
４ 出力ディスク
４ａ 環状軌道面
５ パワーローラ
６ キャビティ
７ 出力軸
８ キャリッジ
９ ローラアセンブリ
３０ 環状支持体
３１ 内環状部材
３２ 外環状部材
３４ 傾動支持部
３５ 内支持軸
３６ 球面継手
３７ 外支持軸
４０ 駆動装置
５０ ガイド機構
５２ キャリッジ支持部材
５３ 長穴
５４ ガイドピン
５８ Ｏリング（弾性部材）
６０ 揺動支持部材
６１ 凸球面
７０ 無段変速機
Ｐ 直交面
α キャスタ角
Ｘ₁ 入力軸の軸線
Ｘ₂ 傾斜軸
Ｘ₃ ガイドピンの軸線

Claims (7)

1. 入力軸とともに回転する入力ディスクと、該入力ディスクとは独立して回転する出力ディスクと、互いに対向する前記入力ディスクの環状軌道面と前記出力ディスクの環状軌道面の間のキャビティ内に配置されて両ディスク間でトルクを伝達する複数のパワーローラと、それぞれがパワーローラを回転自在に支持した複数のキャリッジとを備え、パワーローラが傾動するのに伴って前記入力ディスクと前記出力ディスクの回転速度比が変化する無段変速機において、
   全てのパワーローラを傾動可能に支持した状態で前記入力軸に対して回転自在に支持された環状支持体と、該環状支持体を前記入力軸の軸線回りに回転駆動させる単一の駆動装置と、をさらに備え、
   前記環状支持体が回転駆動された時に、パワーローラを所定の軌道に沿って案内移動させるガイド機構を各キャリッジに連結したことを特徴とする無段変速機。
2. 前記ガイド機構は、キャリッジを回転自在に支持した状態で前記所定の軌道に沿って移動するキャリッジ支持部材と、該キャリッジ支持部材の移動を案内するガイドピンとを有する請求項１に記載の無段変速機。
3. キャリッジおよび前記キャリッジ支持部材は、前記入力軸の軸線と直交する面に対して所定のキャスタ角をなす傾斜軸方向に沿って配置されており、
   前記ガイドピンは、前記傾斜軸に対して直交する方向に沿って延び、前記入力ディスク又は前記出力ディスクの外径側に隣接配置されている請求項２に記載の無段変速機。
4. 前記ガイドピンの軸方向に離間した二箇所に固定した弾性部材で前記キャリッジ支持部材を挟持することにより、前記傾斜軸と前記ガイドピンの軸線の交点を中心とした前記キャリッジ支持部材の揺動を許容した請求項３に記載の無段変速機。
5. 前記ガイドピンの軸方向に離間した二箇所に凸球面を有する揺動支持部材を固定し、二つの前記凸球面で前記キャリッジ支持部材を挟持することにより、前記傾斜軸と前記ガイドピンの軸線の交点を中心とした前記キャリッジ支持部材の揺動を許容した請求項３に記載の無段変速機。
6. 前記環状支持体は、前記入力軸と同軸に配置された環状部材と、全てのパワーローラを傾動可能に支持した状態で前記環状部材と一体回転する傾動支持部とを備え、前記環状部材に前記駆動装置の出力が入力されることで回転駆動される請求項１〜５の何れか一項に記載の無段変速機。
7. 前記環状部材として、パワーローラの内径側および外径側にそれぞれ配置された内環状部材および外環状部材が設けられ、前記外環状部材に前記駆動装置の出力が入力される請求項６に記載の無段変速機。

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