JP2023091224A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】軸とディスクとの間に設けられて、ディスクを回転可能に支持する軸受の焼き付きや摩耗を防止できるともに、ディスクの疲労破壊を防止できるトロイダル型無段変速機を提供する。【解決手段】第２ディスク２は、軸孔２Ａの内径面２ｆに軸方向と交差して設けられて、軸受７０が当接する当接面２ｇを有し、出力歯車４０は、軸孔２Ａに挿入されるスリーブ４２と、スリーブ４２の外周面に設けられて、内径面２ｆに設けられた内径側スプライン部４５ｂとスプライン結合するスプライン部４５ａとを有し、軸受７０は、軸方向における一端部が第２ディスク２の当接面２ｇに当接し、他端部がスリーブ４２の先端面４２ｂに当接することで、軸方向に位置決めされている。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車、航空機の発電機または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７および図８に示すように構成されている。図７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（スリーブ）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７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７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７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８参照）が回転自在に挟持されている。

図７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７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８は、図７のＡ－Ａ線に沿う断面図である。図８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８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８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８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８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８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８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８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。

特開２００３－４１１４号公報 特開２００３－１６６６０９号公報 特開２００４－３４７０４７号公報

ところで、トロイダル型無段変速機では、ディスク（入力側ディスクまたは出力側ディスク）と軸との間にころ軸受またはケージ＆ローラを介在させることによって、軸によってディスクが回転可能に支持されている。ディスクと軸の回転の向きは反対であり、両者の間にある軸受は相対回転を支持する必要がある。高速回転で用いられる航空機向けのトロイダル型無段変速機では、当該軸受の相対回転数は最大３万ｒｐｍ程度となり、軸受の保持器と軸方向の位置を支持するための相手部品が接触すると焼き付きや保持器摩耗が懸念され、最終的には保持器破損に至る可能性がある。
保持器が破損すると、ディスクや軸の振れが大きくなり、トロイダル型無段変速機の非同期が発生し動力伝達不可となる可能性がある。また、保持器破損時に周辺部品に衝撃を与えディスクや軸の割れが発生する可能性がある。

図９に示す従来技術では、軸受７０の保持器７２は、ディスク２のスプライン加工された段差部（スプライン部の軸方向端面）２ｄおよびシム７３、止め輪７４で軸方向に支持されている。一方でディスク内径面２ｃはパワーローラ１１からの法線力の影響により内側に変形するため、ディスク内径面２ｃに設けられた止め輪溝部２ｅが高応力となる。航空機向けのディスク２は約２万ｒｐｍ（３００Ｈｚ以上）で回転し、かつ本変形はディスク１回転あたり２回発生するため、ディスクの疲労破壊の懸念がある。
また、図１０に示すように、ディスク２の内径側に設けられた内径側スプライン部Ｓ１とディスク２の軸孔に挿入されるスリーブ４ａの外径側に設けられたスプライン部Ｓ２とがスプライン結合しているが、ディスク２のスプライン加工された段差部（内径側スプライン部の軸方向端面）２ｄは内径側スプライン部Ｓ１が径方向に凹凸となる凹凸形状が周方向に沿って延在しており、軸受７０の保持器７２（図９参照）との接触面（ハッチングで示す）Ｃが不連続面であるため、保持器端面の摩耗が進展する懸念がある。
なお、航空機向けのトロイダル型無段変速機では、符号１Ａで示す軸は出力軸であり、この出力軸１Ａによって入力側ディスク２が軸受７０を介して回転可能に支持されている。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、軸とディスクとの間に設けられて、ディスクを回転可能に支持する軸受の焼き付きや摩耗を防止できるともに、ディスクの疲労破壊を防止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、軸と、この軸に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前記軸と一体的に回転可能に設けられた第１ディスクおよび前記軸に対して回転可能に設けられた第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、前記軸と前記第２ディスクとの間に設けられた軸受と、前記第２ディスクの回転を出力する出力部材とを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記第２ディスクは、前記軸が挿通される軸孔の内径面に軸方向と交差して設けられて、前記軸受が当接する当接面を有し、
前記出力部材は、前記軸孔に挿入される筒状のスリーブと、当該スリーブの外周面に設けられて、前記内径面に設けられた内径側スプライン部とスプライン結合するスプライン部とを有し、
前記スリーブの先端面は、前記内径側スプライン部より軸受側に位置し、
前記軸受は、当該軸受の軸方向における一端部が前記第２ディスクの前記当接面に当接し、他端部が前記スリーブの前記先端面に当接することで、軸方向に位置決めされていることを特徴とする。

ここで、前記出力部材としては、例えば歯車部を有する出力歯車が挙げられる。この出力歯車は、第２ディスクの回転がスプライン結合によって伝達可能なスリーブと、このスリーブに設けられた歯車部とを有している。そして、第２ディスクの回転は、スリーブおよび歯車部を介して、出力軸に伝達される。
また、前記当接面は軸方向と交差して設けられるが、軸方向と直交して設けられるのが好ましい。
また、前記出力部材は、前記出力歯車に限らず、ベルトやチェーン等によって、第２ディスクの回転を出力するようにしてもよい。この場合でも出力部材は前記軸孔に挿入される筒状のスリーブを有し、第２ディスクの回転は、スリーブおよびベルトやチェーン等を介して、出力軸に伝達される。

本発明においては、軸受の一端部が第２ディスクの内径面に設けられた当接面に当接するので、従来のような止め輪嵌込み用の止め輪溝部を第２ディスクの内径面に設ける必要がない。このため、止め輪溝部が高応力となることに起因する第２ディスクの疲労破壊を防止できる。
また、軸受の他端部が内径側スプライン部より軸受側に位置するスリーブの先端面に当接するので、軸受は内径側スプライン部の軸方向端面に当接することはない。このため、軸受との接触面が不連続面となることがないので、軸受の焼き付きや摩耗を防止できる。

また、本発明の前記構成において、前記スリーブは、スリーブ本体と、このスリーブ本体に固定されて、先端部が前記軸受側に突出する筒状の突出部とを有し、
前記軸受の他端部は、前記突出部の先端面に当接してもよい。

このような構成によれば、突出部がスリーブ本体と別体であるので、突出部をスリーブ本体と別材料で形成したり、突出部に表面処理を施すことによって、軸受に当接する突出部の先端面の耐摩耗性を向上させることができ、また、突出部の軸方向の長さを調整することによって、当該突出部の先端面に軸受を確実に当接させることができる。

また、本発明の前記構成において、前記軸受の他端部が当接する前記先端面の最外径は、前記内径側スプライン部のスプライン小径より小さくてもよい。

このような構成によれば、軸受の他端部が当接する先端面の最外径が、内径側スプライン部のスプライン小径より小さいので、先端面は内径側スプライン部より径方向内側に位置する。このため、軸受を、内径側スプライン部の軸方向端面に当接させることなく、確実に先端面に当接させることができる。

本発明によれば、軸とディスクとの間に設けられて、ディスクを回転可能に支持する軸受の焼き付きや摩耗を防止できるともに、ディスクの疲労破壊を防止できる。

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、要部の断面図である。 同、拡大断面図である。 同、スプライン結合部を軸方向から見た図である。 同、軸受の斜視図である。 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を示すもので、要部の拡大断面図である。 本発明の第３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、軸受の斜視図である。 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７におけるＡ－Ａ線に沿う断面図である。 従来の航空機向けのトロイダル型無段変速機の一例を示すもので、要部の拡大断面図である。 同、スプライン結合部を軸方向から見た図である。

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。
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部を示す断面図、図２は同拡大断面図である。なお、図７および図８に示す従来技術では、出力側ディスク３を軸受５を介して入力軸１によって回転可能に支持した場合を例にとって説明したが、本実施形態では、入力側ディスク２を軸受７０を介して出力軸１Ａによって回転可能に支持した場合を例にとって説明する。但し、本実施形態のトロイダル型無段変速機と従来のトロイダル型無段変速機では、入力側ディスク２と出力側ディスク３との間に挟持されるパワーローラ１１、入力側ディスク２と出力側ディスク３とのうちの一方のディスク２（３）を他方のディスク３（２）に向けて押圧する押圧装置１２等の他の構成は共通するので、その説明を省略する。また、図１においてハッチングは省略している。

本実施形態のトロイダル型無段変速機は、航空機（の発電機）向けのダブルキャビティ型のハーフトロイダル型無段変速機であり、一方のキャビティ内に配置された入力側ディスク（第２ディスク）２と、出力側ディスク（第１ディスク）３とが、出力軸（軸）１Ａの周りに取り付けられている。なお、図１では、トロイダル型無段変速機の２つのキャビティのうち一方のキャビティおよびその近傍を図示しているが、他方のキャビティは、一方のキャビティの左側に後述する出力歯車４０を挟んで配置されている。
出力側ディスク３は出力軸１Ａと一体的に回転可能に設けられ、入力側ディスク２は出力軸１Ａに対して軸受７０を介して回転可能に設けられている。入力側ディスク２と出力側ディスク３との間にはパワーローラ１１が設けられ、当該パワーローラ１１は両ディスク２，３の間に挟持されている。
また、本実施形態では、出力側ディスク３を押圧装置１２によって入力側ディスク２に向けて押圧するようになっている。

図２および図４に示すように、前記軸受７０は、出力軸１Ａと入力側ディスク２との間で転動可能な複数の円筒状のころ７１と、これら複数のころ７１を転動可能に保持し、かつ出力軸１Ａに装着される円筒状の保持器７２を備えている。
保持器７２の外周面（外径面）７２ａには、所定の等しい角度間隔をもって複数の保持穴７２ｄが保持器７２の径方向に開口して形成されている。各保持穴７２ｄは、出力軸１Ａと入力側ディスク２との間で転動するころ７１を転動自在に保持できるようになっている。

このような軸受７０は、図２に示すように、出力軸１Ａと入力側ディスク２との間に設けられている。
また、入力側ディスク２は、径方向中央部に断面円形状でかつ軸方向に延在する軸孔２Ａを有しており、この軸孔２Ａに出力軸１Ａが挿通されている。軸孔２Ａの一端は入力側ディスク２の小端面側（図２において、軸方向右側）で開口し、他端は入力側ディスク２の大端面側（図２において、軸方向左側）で開口している。

また、軸孔２Ａの内径面２ｆには、円環状の当接面２ｇが軸方向と直交（交差）して設けられている。当該当接面２ｇは、軸孔２Ａに軸受７０を設けるために形成された断面コ字形の凹部の一方（図２おいて右方）の内側面によって構成されている。当接面２ｇは入力側ディスク２の小端面側（図２において、軸方向右側）に配置されており、当該当接面２ｇの内径ｄ１は、軸受７０の保持器７２の外径ｄ２より小さく、かつ保持器７２の内径ｄ３より大きくなっている。
そして、軸受７０は、当該軸受７０の軸方向における一端部（図２において軸方向右端部）、つまり保持器７２の軸方向における一端面が当接面２ｇに当接している。具体的には、保持器７２の軸方向における一端面（図２において右端面）は円環状に形成されており、当該一端面の外周側略半分が当接面２ｇに当接している。
上述したように、当接面２ｇの内径ｄ１は、軸受７０の保持器７２の外径ｄ２より小さく、かつ保持器７２の内径ｄ３より大きくなっているので、保持器７２の軸方向における一端面を当接面２ｇに確実に当接させることができる。

また、入力側ディスク２の回転は出力歯車４０によって出力される。この出力歯車４０は、入力側ディスク２の外側（軸方向外側）に配置された歯車部４１と、この歯車部４１の径方向中央部側（図２において出力軸１Ａ側）の右端部に設けられた円筒状のスリーブ４２とを備えている。このスリーブ４２は入力側ディスク２の軸孔２Ａと同軸に配置され、当該スリーブ４２の先端側略半分が軸孔２Ａに挿入されている。なお、図示は省略しているが、歯車部４１の径方向中央部側の左端部には、前記スリーブ４２と同様のスリーブが対称的に設けられており、このスリーブは、歯車部４１の左側に配置されている他方のキャビティ（図示略）に設けられた入力側ディスク（図示略）の軸孔に同様にして挿入されている。

また、スリーブ４２の先端部の外径面には、径方向に凹凸となる凹凸形状が周方向に沿って延在（連続）し、かつ軸方向に延在するスプライン部４５ａが設けられている。
一方、入力側ディスク２の軸孔２Ａの前記スプライン部４５ａと径方向において対向する内径面２ｆには、径方向に凹凸となる凹凸形状が周方向に沿って延在（連続）し、かつ軸方向に延在する内径側スプライン部４５ｂが設けられている。内径側スプライン部４５ｂと前記スプライン部４５ａとは軸方向においてほぼ同長さとなっている。
そして、この内径側スプライン部４５ｂとスリーブ４２の外径側のスプライン部４５ａとがスプライン結合することによって、入力側ディスク２の回転が内径側スプライン部４５ｂ、スプライン部４５ａ、スリーブ４２を介して歯車部４１に伝達され、当該歯車部４１を介して、図示しない出力軸に伝達される。

また、前記スリーブ４２の先端部は、外周部が軸方向に対して傾斜するように面取りされることによって、傾斜面４２ａを有しており、この傾斜面４２ａの先端側に先端面４２ｂが設けられている。この先端面４２ｂはスリーブ４２の軸方向と直交する円環状の平滑面（図３においてハッチングで示す）となっており、内径側スプライン部４５ｂより軸受７０側に位置している。
そして、前記軸受７０は、軸方向における一端部（保持器７２の一端面）が前記当接面２ｇに当接し、他端部（保持器７２の他端面）がスリーブ４２の先端面４２ｂに当接することで、軸方向に位置決めされている。また、保持器７２の径方向中央部側の他端面に先端面４２ｂが当接している。
また、軸受７０の保持器７２の他端面が当接するスリーブ４２の先端面４２ｂの最外径Ｄ１は、内径側スプライン部４５ｂのスプライン小径Ｄ２より小さくなっている。なお、スプライン小径Ｄ２とは、内径側スプライン部４５ｂの径方向に凹凸となる凹凸部において径方向内方に凸となり、かつ径方向に対向する一対の凸間の距離のことを意味する。

このように第１の実施形態によれば、軸受７０の一端部（保持器７２の一端面）が入力側ディスク２の内径面２ｆに設けられた当接面２ｇに当接するので、従来のような止め輪嵌込み用の止め輪溝部を入力側ディスク２の内径面に設ける必要がない。このため、止め輪溝部が高応力となることに起因する入力側ディスク２の疲労破壊を防止できる。
また、軸受７０の他端部（保持器７２の他端面）が内径側スプライン部４５ｂより軸受７０側に位置するスリーブ４２の先端面４２ｂに当接するので、軸受７０は内径側スプライン部４５ｂの軸方向端面に当接することはない。このため、軸受７０との接触面が不連続面となることがないので、軸受７０の焼き付きや摩耗を防止できる。
さらに、軸受７０の他端部（保持器７２の他端面）が当接する先端面４２ｂの最外径Ｄ１が、内径側スプライン部４５ｂのスプライン小径Ｄ２より小さいので、先端面４２ｂは内径側スプライン部４５ｂより径方向内側に位置する。このため、軸受７０の他端部を、内径側スプライン部４５ｂの軸方向端面に当接させることなく、確実にスリーブ４２の先端面４２ｂに当接させることができる。

（第２の実施形態）
図５は第２の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部を示す断面図である。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、出力歯車４０のスリーブ４２の構成であるので、以下ではこの点について説明し、第１の実施形態と同一構成には、同一符号を付してその説明を省略する。

第１の実施形態では、スリーブ４２の先端部は、外周部が軸方向に対して傾斜するように面取りされることによって、傾斜面４２ａを有していたのに対し、第２の実施形態では、スリーブ４２の先端部が断面Ｌ字形に切り欠かれることによって、段差面４２ｃと、この段差面４２ｃから突出する突出部４２ｄを有している。突出部４２ｄは円筒状に形成さされており、その先端部に先端面４２ｅが設けられている。この先端面４２ｅはスリーブ４２の軸方向と直交する円環状の平滑面となっており、内径側スプライン部４５ｂより軸受７０側に位置している。
そして、前記軸受７０は、軸方向における一端部（保持器２２の一端面）が前記当接面２ｇに当接し、他端部（保持器２２の他端面）がスリーブ４２の先端面４２ｅに当接することで、軸方向に位置決めされている。また、保持器７２の他端面の径方向中央部側に先端面４２ｅが当接している。
また、図３に示すように、軸受７０の他端部（保持器７２の他端面）が当接するスリーブ４２の先端面４２ｅの最外径Ｄ１は、内径側スプライン部４５ｂのスプライン小径Ｄ２より小さくなっている。
第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３の実施形態）
図６は第３の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部を示す断面図である。第３２の実施形態が第２の実施形態と異なる点は、出力歯車４０のスリーブ４２の構成であるので、以下ではこの点について説明し、第２の実施形態と同一構成には、同一符号を付してその説明を省略する。

第３の実施形態では、スリーブ４２は、スリーブ本体４３と、このスリーブ本体４３に固定されて、先端部が軸受７０側に突出する円筒状の突出部４４とを有している。
スリーブ本体４３の先端部には、当該スリーブ本体４３の先端面から軸方向に延在して形成された断面円形状の凹部４３ａが設けられている。
一方、突出部４４は、スリーブ本体４３とは別体に形成されたものであり、前記凹部４３ａにスリーブ本体４３の先端面から圧入されることで、スリーブ本体４３に固定されている。この状態において、突出部４４の先端部はスリーブ本体４３の先端面から突出しており、突出している突出部の先端面４４ａはスリーブ４２の軸方向と直交する円環状の平滑面となっており、内径側スプライン部４５ｂより軸受７０側に位置している。

そして、前記軸受７０は、軸方向における一端部（保持器７２の一端面）が前記当接面２ｇに当接し、他端部（保持器７２の他端面）が突出部４４の先端面４４ａに当接することで、軸方向に位置決めされている。また、保持器７２の他端面の径方向中央部側に先端面４４ａが当接している。
また、図３に示すように、軸受７０の他端部（保持器７２の他端面）が当接する突出部４４の先端面４４ａの最外径Ｄ１は、内径側スプライン部４５ｂのスプライン小径Ｄ２より小さくなっている。

第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる他、以下のような効果を得ることができる。
突出部４４がスリーブ本体４３と別体であるので、突出部４４をスリーブ本体４３と別材料で形成したり、突出部４４に表面処理を施すことによって、軸受７０の保持器７２に当接する突出部４４の先端面４４ａの耐摩耗性を向上させることができ、また、突出部４４の軸方向の長さを調整することによって、当該突出部４４の先端面４４ａに軸受７０の保持器７２を確実に当接させることができる。

なお、第１～第３の実施形態では、前記軸受７０の軸方向における一端部（保持器７２の一端面）を入力側ディスク２の小端面側の内径に設けられた当接面２ｇに当接したが、軸受７０の軸方向における一端部を、従来と同様に、ディスク内径面に設けられた止め輪溝部に嵌め込まれた止め輪にシムを介して当接してもよいし、当該止め輪に直接当接してもよい。この場合、止め輪溝部が高応力となることに起因する第２ディスク２の疲労破壊は防止できないが、軸受の焼き付きや摩耗は防止できる。

また、第１～第３の実施形態では、本発明を航空機向けのトロイダル型無段変速機を対象として説明したが、本発明はその他の用途（例えば自動車の変速機用）にも適用できる。
また、第１～第３の実施形態では本発明を、ダブルキャビティ型のハーフトロイダル型無段変速機に適用する場合を例にとって説明したが、これに限ることなく、本発明はダブルキャビティ型のフルトロイダル型無段変速機にも適用でき、さらに、シングルキャビティ型のハーフトロイダル型無段変速機や、シングルキャビティ型のフルトロイダル型無段変速機にも適用できる。

さらに、第１～第３の実施形態では、出力側ディスク３を押圧装置１２によって押圧する場合を例にとって説明したが、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を押圧装置１２によって押圧する場合にも適用できる。つまり、図７および図８に示すように、入力軸１と、この入力軸１にボールスプラインによってスプライン結合されて入力軸１と一体で回転する入力側ディスク２と、入力側ディスク２に対向し、かつ入力軸１に対して回転可能に設けられた出力側ディスク３とを備えたトロイダル型無段変速機にも適用できる。

１Ａ 出力軸（軸）
２ 入力側ディスク（第２ディスク）
２Ａ 軸孔
２ｇ 当接面
２ｆ 内径面
３ 出力側ディスク（第１ディスク）
１１ パワーローラ
４０ 出力歯車（出力部材）
４２ スリーブ
４２ａ，４２ｅ 先端面
４３ スリーブ本体
４４ 突出部
４４ａ 先端面
４５ａ スプライン部
４５ｂ 内径側スプライン部
７０ 軸受
７２ 保持器

Claims (3)

1. 軸と、この軸に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前記軸と一体的に回転可能に設けられた第１ディスクおよび前記軸に対して回転可能に設けられた第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、前記軸と前記第２ディスクとの間に設けられた軸受と、前記第２ディスクの回転を出力する出力部材とを備えたトロイダル型無段変速機において、
   前記第２ディスクは、前記軸が挿通される軸孔の内径面に軸方向と交差して設けられて、前記軸受が当接する当接面を有し、
   前記出力部材は、前記軸孔に挿入される筒状のスリーブと、当該スリーブの外周面に設けられて、前記内径面に設けられた内径側スプライン部とスプライン結合するスプライン部とを有し、
   前記スリーブの先端面は、前記内径側スプライン部より軸受側に位置し、
   前記軸受は、当該軸受の軸方向における一端部が前記第２ディスクの前記当接面に当接し、他端部が前記スリーブの前記先端面に当接することで、軸方向に位置決めされていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
2. 前記スリーブは、スリーブ本体と、このスリーブ本体に固定されて、先端部が前記軸受側に突出する筒状の突出部とを有し、
   前記軸受の他端部は、前記突出部の先端面に当接し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。
3. 前記軸受の他端部が当接する前記先端面の最外径は、前記内径側スプライン部のスプライン小径より小さいことを特徴とする請求項１または２に記載のトロイダル型無段変速機。

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