JP3475556B2

JP3475556B2 - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JP3475556B2
Application number: JP04441795A
Authority: JP
Inventors: 尚今西
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1995-03-03
Filing date: 1995-03-03
Publication date: 2003-12-08
Anticipated expiration: 2018-12-08
Also published as: JPH08240252A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係るトロイダル型無段
変速機は、例えば自動車用の変速機として、或は各種産
業機械用の変速機として、それぞれ利用する。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車用変速機として、図１５〜
１６に略示する様なトロイダル型無段変速機を使用する
事が研究されている。このトロイダル型無段変速機は、
例えば実開昭６２−７１４６５号公報に開示されている
様に、入力軸１と同心に、第一のディスクである入力側
ディスク２を支持し、この入力軸１と同心に配置された
出力軸３の端部に、第二のディスクである出力側ディス
ク４を固定している。トロイダル型無段変速機を納めた
ケーシングの内側には、上記入力軸１並びに出力軸３に
対して捻れの位置にある枢軸５、５を中心として揺動す
るトラニオン６、６が設けられている。

【０００３】これら各トラニオン６、６は、両端部外側
面に上記枢軸５、５を設けている。又、各トラニオン
６、６の中心部には変位軸７、７の基端部を支持し、上
記枢軸５、５を中心として各トラニオン６、６を揺動さ
せる事により、各変位軸７、７の傾斜角度の調節を自在
としている。各トラニオン６、６に支持された変位軸
７、７の周囲には、それぞれパワーローラ８、８を回転
自在に支持している。そして、各パワーローラ８、８
を、上記入力側、出力側両ディスク２、４の間に挟持し
ている。

【０００４】入力側、出力側両ディスク２、４の互いに
対向する内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記枢
軸５を中心とする円弧を回転させて得られる凹面をなし
ている。そして、球状凸面に形成された各パワーローラ
８、８の周面８ａ、８ａは、上記両内側面２ａ、４ａに
当接させている。

【０００５】上記入力軸１と入力側ディスク２との間に
は、ローディングカム式の押圧装置９を設け、この押圧
装置９によって、上記入力側ディスク２を出力側ディス
ク４に向け、弾性的に押圧している。この押圧装置９
は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器１１
により保持された複数個（例えば４個）のローラ１２、
１２とから構成されている。上記カム板１０の片側面
（図１５〜１６の左側面）には、円周方向に亙る凹凸面
であるカム面１３を形成し、上記入力側ディスク２の外
側面（図１５〜１６の右側面）にも、同様のカム面１４
を形成している。そして、上記複数個のローラ１２、１
２を、上記入力軸１の中心に対して放射方向の軸を中心
とする回転自在に支持している。

【０００６】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板１０が回
転すると、カム面１３によって複数個のローラ１２、１
２が、入力側ディスク２外側面のカム面１４に押圧され
る。この結果、上記入力側ディスク２が上記複数のパワ
ーローラ８、８に押圧されると同時に、上記１対のカム
面１３、１４と複数個のローラ１２、１２との押し付け
合いに基づいて、上記入力側ディスク２が回転する。そ
して、この入力側ディスク２の回転が、上記複数のパワ
ーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達され、
この出力側ディスク４に固定の出力軸３が回転する。

【０００７】入力軸１と出力軸３との回転速度を変える
場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で減速を行なう
場合には、枢軸５、５を中心として各トラニオン６、６
を揺動させ、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが
図１５に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの中
心寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り
部分とにそれぞれ当接する様に、各変位軸７、７を傾斜
させる。

【０００８】反対に、増速を行なう場合には、上記トラ
ニオン６、６を揺動させ、各パワーローラ８、８の周面
８ａ、８ａが図１６に示す様に、入力側ディスク２の内
側面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面４
ａの中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、各変位
軸７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角度を図
１５と図１６との中間にすれば、入力軸１と出力軸３と
の間で、中間の変速比を得られる。

【０００９】更に、図１７〜１８は、実願昭６３−６９
２９３号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィ
ルムに記載された、より具体化されたトロイダル型無段
変速機を示している。入力側ディスク２と出力側ディス
ク４とは円管状の入力軸１５の周囲に、それぞれニード
ル軸受１６、１６を介して回転自在に支持している。
又、カム板１０は上記入力軸１５の端部（図１７の左端
部）外周面にスプライン係合し、鍔部１７によって上記
入力側ディスク２から離れる方向への移動を阻止されて
いる。そして、このカム板１０とローラ１２、１２とに
より、ローディングカム型の押圧装置９を構成してい
る。この押圧装置９は、上記入力軸１５の回転に基づい
て上記入力側ディスク２を、出力側ディスク４に向け押
圧しつつ回転させる。上記出力側ディスク４には出力歯
車１８を、キー１９、１９により結合し、これら出力側
ディスク４と出力歯車１８とが同期して回転する様にし
ている。

【００１０】１対のトラニオン６、６の両端部は１対の
支持板２０、２０に、揺動並びに軸方向（図１７の表裏
方向、図１８の左右方向）に亙る変位自在に支持してい
る。そして、上記各トラニオン６、６の中間部に形成し
た円孔２３、２３部分に、変位軸７、７を支持してい
る。各変位軸７、７は、互いに平行で且つ偏心した支持
軸部２１、２１と枢支軸部２２、２２とを、それぞれ有
する。このうちの支持軸部２１、２１を上記各円孔２
３、２３の内側に、ニードル軸受２４、２４を介して、
回転自在に支持している。又、上記各枢支軸部２２、２
２の周囲にパワーローラ８、８を、別のニードル軸受２
５、２５を介して回転自在に支持している。

【００１１】尚、上記１対の変位軸７、７は、上記入力
軸１５に対して１８０度反対側位置に設けている。又、
これら各変位軸７、７の各枢支軸部２２、２２が支持軸
部２１、２１に対し偏心している方向は、上記入力側、
出力側両ディスク２、４の回転方向に対して同方向（図
１８で左右逆方向）としている。又、偏心方向は、上記
出力軸１５の配設方向に対してほぼ直交する方向として
いる。従って上記各パワーローラ８、８は、上記入力軸
１５の配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。こ
の結果、構成部品の寸法精度や弾性変形等に起因して、
上記各パワーローラ８、８が上記入力軸１５の軸方向に
変位する傾向となった場合でも、構成各部品に無理な力
を加える事なく、この変位を吸収できる。

【００１２】又、上記各パワーローラ８、８の外側面と
上記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パ
ワーローラ８、８の外側面の側から順に、スラスト玉軸
受２６、２６とスラストニードル軸受２７、２７とを設
けている。このうちのスラスト玉軸受２６、２６は、上
記各パワーローラ８、８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８、８の回転を許容
するものである。この様なスラスト玉軸受２６、２６は
それぞれ、複数個ずつの玉２９、２９と、各玉２９、２
９を転動自在に保持する円環状の保持器２８、２８と、
円環状の外輪３０、３０とから構成されている。各スラ
スト玉軸受２６、２６の内輪軌道は上記各パワーローラ
８、８の外側面に、外輪軌道は上記各外輪３０、３０の
内側面に、それぞれ形成している。

【００１３】又、上記スラストニードル軸受２７、２７
は、図１９〜２０に詳示する様なレース３１と保持器３
２とニードル３３、３３とから構成される。このうちの
レース３１と保持器３２とは、回転方向に亙る若干の変
位自在に組み合わされている。又、これらレース３１と
保持器３２とは、上記枢支軸部２２を中心とする円環部
３４ａ、３４ｂと、各円環部３４ａ、３４ｂの一部外周
縁から直径方向外方に突出した突出部３５ａ、３５ｂと
を有する。

【００１４】この様なスラストニードル軸受２７、２７
は、上記レース３１、３１を上記各トラニオン６、６の
内側面に当接させた状態で、この内側面と上記外輪３
０、３０の外側面との間に挟持している。尚、上記各突
出部３５ａ、３５ｂの配置方向は、上記支持軸部２１、
２１に対する枢支軸部２２、２２の偏心方向に一致させ
ている。この様なスラストニードル軸受２７、２７は、
上記各パワーローラ８、８から上記各外輪３０、３０に
加わるスラスト荷重を支承しつつ、上記枢支軸部２２、
２２及び上記外輪３０、３０が上記支持軸部２１、２１
を中心として揺動する事を許容する。

【００１５】更に、上記各トラニオン６、６の一端部
（図１８の左端部）にはそれぞれ駆動ロッド３６、３６
を結合し、各駆動ロッド３６、３６の中間部外周面に駆
動ピストン３７、３７を固設している。そして、これら
各駆動ピストン３７、３７を、それぞれ駆動シリンダ３
８、３８内に油密に嵌装している。

【００１６】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の場合には、入力軸１５の回転は押圧装置９を介し
て入力側ディスク２に伝えられる。そして、この入力側
ディスク２の回転が、１対のパワーローラ８、８を介し
て出力側ディスク４に伝えられ、更にこの出力側ディス
ク４の回転が、出力歯車１８より取り出される。

【００１７】入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速
度比を変える場合には、上記１対の駆動ピストン３７、
３７を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピスト
ン３７、３７の変位に伴って上記１対のトラニオン６、
６が、それぞれ逆方向に変位し、例えば図１８の下側の
パワーローラ８が同図の右側に、同図の上側のパワーロ
ーラ８が同図の左側に、それぞれ変位する。この結果、
これら各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記入
力側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、４
ａ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上記各トラニ
オン６、６が、支持板２０、２０に枢支された枢軸５、
５を中心として、互いに逆方向に揺動する。

【００１８】この結果、前述の図１５〜１６に示した様
に、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記
各内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、上記入力軸
１５と出力歯車１８との間の回転速度比が変化する。

【００１９】例えば、伝達すべきトルクが変動したりし
て構成部品の弾性変形量が変化したりすると、これら各
変位軸７、７が上記各支持軸部２１、２１を中心として
僅かに回動して、上記パワーローラ８、８を上記両ディ
スク２、４の内側面２ａ、４ａに追従させる。この回動
の結果、上記各スラスト玉軸受２６、２６の外輪３０、
３０の外側面と上記各トラニオン６、６の内側面とが相
対変位する。これら外側面と内側面との間には、上記各
スラストニードル軸受２７、２７が存在する為、この相
対変位に要する力は小さい。従って、上述の様にパワー
ローラ８、８を内側面２ａ、４ａに追従させる為の力が
小さくて済む。

【００２０】上述の様に構成され作用するトロイダル型
無段変速機の場合、スラスト玉軸受２６を構成する外輪
３０の耐久性が必ずしも十分でなく、自動車用変速機等
としてトロイダル型無段変速機を実用化する為には、こ
の点を改良する必要がある事が、本発明者等の研究によ
り分かった。この理由は、図１９〜２０に示す様な形状
のレース３１及び保持器３２を含んで構成され、スラス
ト玉軸受２６の外輪３０とトラニオン６の内側面との間
に挟持するスラストニードル軸受２７が、上記スラスト
玉軸受２６を介して上記外輪３０に加わるスラスト荷重
を、必ずしも十分に支承できない為である。

【００２１】即ち、従来のトロイダル型無段変速機に組
み込まれていたスラストニードル軸受２７は、外輪３０
とトラニオン６との相対変位の円滑化をその目的として
おり、上記スラスト荷重に対して外輪３０をバックアッ
プする事を考慮していなかった。この為、図１９に示す
様な形状の保持器３２と上記外輪３０とを重ね合わせた
場合に、この外輪３０の一部が保持器３２の外周縁から
直径方向外方に突出する。そして、この様に突出した外
輪３０の一部は、上記保持器３２に保持されたニードル
３３、３３による支持を受けられない。

【００２２】一方、上記外輪３０には、この外輪３０と
共に上記スラスト玉軸受２６を構成する複数の玉２９、
２９により、その全周に亙ってスラスト荷重が加わる。
この為上記外輪３０には、上記一部に加わるスラスト荷
重と残部に加わるスラスト荷重とによって、これら一部
と残部との境目を中心とする曲げ応力が加えられる。自
動車用変速機として使用するトロイダル型無段変速機の
場合には、この様な曲げ応力は相当に大きく、しかも上
記複数の玉２９、２９の公転運動に伴って繰り返し加わ
る。この為、上記外輪３０に亀裂、外輪軌道表面の剥離
等の損傷が発生し易くなり、トロイダル型無段変速機の
耐久性が不足する。

【００２３】例えば本発明者が、図１９〜２０の従来構
造に準じたスラストニードル軸受を使用して行なった実
験によると、外輪３０の内側面に形成した外輪軌道に早
期に剥離が発生し、上記スラスト玉軸受２６部分で振動
が発生した。実験に使用したスラストニードル軸受は、
図２１に示す様に、円環状の主保持器３９と円弧状の副
保持器４０ａ、４０ｂとを有し、各保持器３９、４０
ａ、４０ｂにそれぞれ複数本ずつのニードル３３、３３
を、転動自在に保持したものである。このうちの主保持
器３９は、変位軸７を構成する支持軸部２１の周囲に配
置し、副保持器４０ａ、４０ｂは支持軸部２１に対する
枢支軸部２２の偏心方向に合わせて、上記主保持器３９
の外側部分に配置している。尚、図２１で４１は各保持
器３９、４０ａ、４０ｂに形成したポケット、４２ａ、
４２ｂはスラストニードル軸受を構成するレース３１
の、それぞれ外周縁、及び内周縁である。

【００２４】この様なスラストニードル軸受を構成する
複数のニードル３３、３３の内接円と外接円とで内外周
を区画される部分、並びに近接して隣り合うニードル同
士の間部分が、ニードルによりスラスト荷重を支承可能
な荷重受部分となる。図２１の構造の場合には、１個所
のドーナツ形部分と２個所の円弧形部分、並びにこれら
各部分同士の間部分が、上記荷重受部分となる。実験に
使用したスラストニードル軸受の場合には、この荷重受
部分と上記スラスト玉軸受２６のピッチ円ａとを上記枢
支軸部２２の軸方向に見て重ね合わせた場合に、上記ピ
ッチ円ａの周長の凡そ６５％が、上記荷重受部分に含ま
れていた。即ち、ピッチ円ａを表す一点鎖線のうち、太
線で表した部分は上記荷重受部分に含まれるが、細線で
表した部分は、この荷重受部分から外れている。

【００２５】この事から、上記スラスト玉軸受２６を構
成する玉２９、２９のピッチ円ａの６５％程度がスラス
ト荷重に対してバックアップされていただけでは、十分
な耐久性を得られない事が確認された。この様な事情に
鑑みて本発明者は先に、図２２〜２５に示す様なトロイ
ダル形無段変速機を発明した（特願平６−５９９７
号）。

【００２６】

【先発明の説明】先ず、図２２は、上記先発明の第一の
構造例を示している。スラストニードル軸受２７ａは、
円環状に形成された主保持器３９Ａと、円弧状に形成さ
れた副保持器４０Ａとを有する。先発明のトロイダル型
無段変速機の場合には、前述の図２１に示した、従来構
造に属するトロイダル型無段変速機の場合に比べて、上
記主保持器３９Ａの径を（図２１の主保持器３９の径よ
りも）大きくしている。そして、この主保持器３９Ａ
を、変位軸７を構成する枢支軸部２２を中心として配置
している。

【００２７】この主保持器３９Ａには多数のポケット４
１、４１を、枢支軸部２２を中心とする放射方向に形成
している。そして、これら各ポケット４１、４１内にそ
れぞれ１本ずつのニードル３３、３３を、転動自在に保
持している。これら複数のニードル３３、３３は、隣り
合うニードル３３、３３同士の間隔（ピッチ）が、最大
でもスラスト玉軸受２６を構成する玉２９、２９のピッ
チ円ａの周長の５％以下となる様に配列されている。

【００２８】従って、上記ニードル３３、３３を等間隔
で配列する場合には、ニードル３３、３３の数は２０本
以上とする必要がある。ニードル３３、３３は、必ずし
も等間隔で配列する必要はない。但し、不等間隔で配列
する場合には、最も間隔が広い部分でも上記周長の５％
以内となる様に、ニードル３３、３３の最低必要数を増
やす。尚、一般的には上記間隔が上記周長の２〜３％と
なる様に、５０〜３３本のニードル３３、３３を等間隔
で配列する。

【００２９】これら複数のニードル３３、３３の内接円
と外接円とで内外周を区画される部分（複数のニードル
３３、３３が配列された円環状部分）が、これらニード
ル３３、３３によりスラスト荷重を支承可能な荷重受部
分となる。図２２に示した第一の構造例の場合には、こ
の荷重受部分と、上記スラスト玉軸受２６を構成する複
数の玉２９、２９のピッチ円ａとを、上記枢支軸部２２
の軸方向（図２２の表裏方向）に重ね合わせた場合に、
上記ピッチ円ａがその全長に亙って、上記荷重受部分に
含まれる。即ち、本構造例の場合には、上記ピッチ円ａ
が１００％、上記荷重受部分に含まれる。

【００３０】又、上記トラニオン６の内側面で上記複数
本のニードル３３、３３の転動面が当接する部分には、
硬質金属板製のレース３１Ａを添設する。このレース３
１Ａの外周縁４２ａは上記枢支軸部２２とほぼ同心であ
り、内周縁４２ｂは、この枢支軸部２２と共に上記変位
軸７を構成する支持軸部２１とほぼ同心である。尚、ト
ラニオン６が硬質金属製であれば、上記内側面を平滑に
する事により、上記レース３１Ａを省略する事もでき
る。但し、一般的には、大きな靱性を要求されるトラニ
オン６の表面硬度を高くする事は難しい（そのまま軌道
面として利用できる程の表面硬度を確保すると、トラニ
オン６の靱性が不足する）。又、トラニオン６の内側面
をそのまま軌道面とする為には、この内側面を精度良く
（粗さを小さく）仕上げる為に研磨加工が必要となり、
製造コストの上昇を招く。この為、上記レース３１Ａを
使用する。

【００３１】一方、上記副保持器４０Ａは、前述の図２
１に示した構造とは異なり、上記主保持器３９Ａの内側
で、上記支持軸部２１を中心とする円弧上に配置されて
いる。上記レース３１Ａの一部で、この副保持器４０Ａ
の外周縁と対向する部分には、やはり上記支持軸部２１
を中心とする円弧状の突条４３を形成している。上記副
保持器４０Ａは、この突条４３と上記支持軸部２１の外
周面との間に位置決めされている。そして、この副保持
器４０Ａのポケット４１、４１に保持されたニードル３
３、３３が、外輪３０の一部外側面で、上記支持軸部２
１に対して偏心した部分の内周寄り部分を支承してい
る。

【００３２】上述の様に構成される先発明のトロイダル
型無段変速機の運転時、パワーローラ８（図１５〜１８
参照）が入力側、出力側、各ディスク２、４（図１５〜
１７参照）の振れや構成各部材の弾性変形等に基づいて
変位すると、この変位に伴って上記外輪３０の外側面と
トラニオン６の内側面とが相対変位する。この相対変位
は、上記スラストニードル軸受２７ａを構成する複数の
ニードル３３、３３の転動に伴って、軽い力で行なわれ
る。又、上記パワーローラ８及び外輪３０の変位量は小
さい為、この変位に伴って上記ピッチ円ａが上記荷重受
部分から外れる事はない。

【００３３】即ち、先発明のトロイダル型無段変速機の
場合には、上記パワーローラ８及び外輪３０の変位に拘
らずこの外輪３０が、玉２９、２９のピッチ円ａの全長
に亙ってバックアップされる（外側面側でスラスト荷重
を支承される）。従って、トロイダル型無段変速機の運
転に伴ってパワーローラ８に加わったスラスト荷重が、
玉２９、２９を介して繰り返し加えられた場合にも、こ
の外輪３０に大きな曲げ応力が加わりにくくなる。この
結果、この外輪３０の外輪軌道が剥離したり、或はこの
外輪３０に亀裂が発生したりする様な損傷を発生しにく
くなる。従って、外輪３０並びにこの外輪３０を組み込
んだトロイダル型無段変速機の耐久性向上を図れる。

【００３４】次に、図２３〜２５は先発明の第二の構造
例を示している。上述した第一の構造例の場合、主、
副、２個の保持器３９Ａ、４０Ａを組み合わせてスラス
トニードル軸受２７ａを構成していたのに対し、本構造
例の場合には、図２３に示した様な形状を有する１枚の
保持器４４により、図２４〜２５に示す様なスラストニ
ードル軸受２７ｂを構成している。

【００３５】この保持器４４は、金属板、或は合成樹脂
板等の基板４５に、それぞれが長矩形である複数のポケ
ット４１、４１を形成して成る。スラスト玉軸受２６の
外輪３０の外側面とトラニオン６の内側面との間に装着
した状態で、この保持器４４の外周縁４６は、変位軸７
を構成する枢支軸部２２とほぼ同心となり、内周縁４７
は変位軸７を構成する支持軸部２１とほぼ同心になる。

【００３６】更に、本構造例の場合には、上記保持器４
４に形成した各ポケット４１、４１を、各ポケット４
１、４１の長さ方向と変位軸７を構成する支持軸部２１
の中心軸上の点ｏを中心とする放射線方向とを一致させ
た状態で形成している。従って、各ポケット４１、４１
内に保持される総てのニードル３３、３３の軸線方向
が、上記点ｏを中心とする放射線の方向に一致してい
る。

【００３７】トロイダル型無段変速機の運転時、パワー
ローラ８（図１５〜１８参照）が入力側、出力側、各デ
ィスク２、４（図１５〜１７参照）の振れや構成各部材
の弾性変形に基づいて変位し、この変位に伴って上記外
輪３０の外側面とトラニオン６の内側面とが相対変位す
る際にこの外輪３０は、上記支持軸部２２を中心として
揺動する。本構造例の場合には、上記総てのニードル３
３、３３の軸線方向が、上記外輪３０の揺動方向に対し
直角方向に配置されている。言い換えれば、上記スラス
トニードル軸受２７ｂを構成する全ニードル３３、３３
の軸線方向が、上記支持軸部２１の中心ｏを中心とする
放射線方向に一致している。従って、前述した第一の構
造例の場合とは異なり、外輪３０の揺動時に各ニードル
３３、３３の転動面と相手面との間で滑り摩擦が発生し
ない。即ち、本構造例の場合には、上記各ニードル３
３、３３の転動面と相手面との接触状態は、１００％転
がり接触に近い状態となる。この結果、前記第一の構造
例の場合に比べて、上記外輪３０の外側面とトラニオン
６の内側面との相対変位をより円滑に行なわせる事がで
きる。

【００３８】尚、先発明のトロイダル型無段変速機の場
合、上記スラスト玉軸受２６を構成する玉２９、２９の
ピッチ円ａの７０％以上が、上記荷重受部分に重なり合
う事が必須条件である。７０％以上であれば、図示の第
一、第二の各構造例の様に、必ずしも１００％重なり合
わなくても、従来構造に比べて優れた耐久性を得られ
る。勿論１００％重なり合わせれば、７０％程度の場合
に比べて耐久性は向上する。又、スラストニードル軸受
２７ａ、２７ｂを構成する複数のニードル３３、３３の
うち、隣り合うニードル３３、３３同士の間隔を上記ピ
ッチ円ａの周長の５％以下とする必要があるのは、上記
７０％以上を確保すべき荷重受部分である。この７０％
を確保できれば、残りの部分（周長の３０％以下の部
分）の間隔は、上記５％を越えても、従来構造に比べて
耐久性向上を図れる。但し、より耐久性向上を図るべ
く、好ましくは全長に亙って上記間隔を周長の５％以下
とする。

【００３９】

【発明が解決しようとする課題】上述した先発明に係る
トロイダル型無段変速機によれば、スラスト玉軸受２６
を構成する外輪３０の耐久性向上により、この外輪３０
を含んで構成されるトロイダル型無段変速機の耐久性並
びに信頼性向上を図れるが、更に耐久性向上を図る為
に、次の様な面で、ニードル３３、３３の耐久性向上を
考慮する必要がある。

【００４０】即ち、上述した先発明のトロイダル型無段
変速機は、スラスト玉軸受２６を構成する外輪３０の耐
久性に就いては考慮しているが、スラストニードル軸受
２７の構成部品の耐久性に就いての考慮は特に行なって
いない。より具体的には、上記スラストニードル軸受２
７を構成する保持器３９Ａ、４４の変位量を制限する機
構を設けていなかった為、保持器３９Ａ、４４のポケッ
ト４１、４１に保持されたニードル３３、３３がトラニ
オン６の内側面から外れる可能性がある。この様にニー
ドル３３、３３がトラニオン６の内側面から外れると、
ニードル３３、３３の転動面の一部がスラスト軌道面の
縁に当たる事で、この転動面の一部に過大な面圧が作用
し、転動面の疲れ寿命が損なわれる。又、著しい場合に
はポケット４１、４１からニードル３３、３３が脱落す
る可能性も考えられる。

【００４１】図２２、２５に記載した先発明構造の場合
には、上記各ニードル３３、３３の転動面を当接させる
為のレース３１Ａの外径寸法を上記トラニオン６の幅寸
法（図２２、２５の左右方向寸法）よりも大きくして、
上記脱落の発生を防止している。但し、ニードル３３、
３３が上記トラニオン６の内側面から外れる事は防止で
きず、一部のニードル３３、３３の転動面に過大な面圧
が作用する事を防止できない。即ち、ニードル３３、３
３の転動面がレース３１Ａに対向していても、このレー
ス３１Ａがトラニオン６の内側面によりバックアップさ
れていなければ、このトラニオン６の縁部に対向する転
動面には過大な面圧が作用する。

【００４２】この様に、レース３１Ａの外径寸法をトラ
ニオン６の幅寸法より大きくしても、ニードル３３、３
３の転動面に過大な面圧が作用する事を防止する効果は
不十分である。又、レース３１Ａの材料費の低減、同じ
く重量の軽減、トラニオン６の幅方向両側から突出した
レース３１Ａの外周縁と他の構成部品との干渉防止を考
えた場合には、上記レース３１Ａの形状をトラニオン６
の内側面の形状に合わせる事が好ましい。そして、この
様な場合には、ニードル３３、３３の転動面に過大な面
圧が作用する事を防止するだけでなく、これらニードル
３３、３３がポケット４１、４１から脱落する事を確実
に防止できる構造でなければならない。本発明のトロイ
ダル型無段変速機は、この様な事情に鑑みて発明したも
のである。

【００４３】

【課題を解決する為の手段】本発明のトロイダル型無段
変速機は何れも、前述した従来のトロイダル型無段変速
機と同様に、互いの内側面同士を対向させた状態で、互
いに同心に、且つ回転自在に支持された第一、第二のデ
ィスクと、これら第一、第二のディスクの中心軸に対し
捻れの位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオン
と、互いに平行で且つ偏心した支持軸部及び枢支軸部を
有し、このうちの支持軸部により上記トラニオンに回転
自在に支持されて、上記枢支軸部をこのトラニオンの内
側面から突出させた変位軸と、上記枢支軸部の周囲に回
転自在に支持された状態で、上記第一、第二の両ディス
クの間に挟持されたパワーローラと、このパワーローラ
の外側面に添設して設けられ、このパワーローラに加わ
るスラスト方向の荷重を支承しつつ、このパワーローラ
の回転を許容するスラスト玉軸受と、このスラスト玉軸
受を構成する外輪の外側面と上記トラニオンの内側面と
の間に設けられ、上記パワーローラから上記外輪に加わ
るスラスト荷重を支承しつつ、上記枢支軸部及び上記外
輪が上記支持軸部を中心として揺動する事を許容するス
ラストニードル軸受とを備える。そして、上記第一、第
二のディスクの内側面はそれぞれ断面が円弧形の凹面で
あり、上記パワーローラの周面は球面状の凸面であり、
この周面と上記内側面とが互いに当接している。

【００４４】又、本発明のトロイダル型無段変速機は何
れも、やはり前述した先発明に係るトロイダル型無段変
速機と同様に、次のの条件を総て満たす。上記
スラストニードル軸受を構成する複数のニードルにより
スラスト荷重を支承可能な荷重受部分と、上記スラスト
玉軸受のピッチ円とを、上記枢支軸部の軸方向に重ね合
わせた場合に、上記ピッチ円の周長の７０％以上が、上
記荷重受部分に含まれる。上記スラストニードル軸
受を構成する複数のニードルのうち、少なくとも上記周
長の７０％以上に対応する荷重受部分に存在するニード
ルは、隣り合うニードル同士の間隔が、最大でもスラス
ト玉軸受のピッチ円の周長の５％以下となる様に配列さ
れている。勿論、これらの条件は、トラニオンと外
輪との相対変位に拘らず満たす必要がある。

【００４５】特に、本発明のトロイダル型無段変速機は
何れも、次のの条件を満たす。上記スラストニ
ードル軸受には、上記全ニードルを転動自在に保持する
保持器が設けられており、この保持器と上記トラニオン
との間には、上記支持軸部を中心とするこの保持器の揺
動変位角度を制限する為の凹凸係合部が設けられてい
る。上記スラストニードル軸受を構成する全ニード
ルの軸線方向が、上記支持軸部を中心とする放射線方向
に一致している。

【００４６】又、請求項１に記載したトロイダル型無段
変速機は、上記〜の条件に加えて、次のの条件を
満たす。上記トラニオンの端部から上記パワーロー
ラ設置側に折れ曲がった折れ曲がり部の内側面中間部に
所定幅寸法を有する凹部が、上記保持器の端縁で上記折
れ曲がり部に対向する部分にはこの端縁から突出する、
上記所定幅寸法よりも小さな幅寸法を有する凸部が、そ
れぞれ形成されている。そして、この凸部を上記凹部の
内側に進入させる事で上記の凹凸係合部を構成してい
る。又、請求項２に記載したトロイダル型無段変速機
は、上記〜の条件に加えて、次のの条件を満た
す。上記トラニオンの端部から上記パワーローラ設
置側に折れ曲がった折れ曲がり部の内側面中間部２個所
位置にそれぞれ所定幅寸法を有する凹部が、上記保持器
の端縁の２個所位置でそれぞれ上記折れ曲がり部に対向
する部分にこの端縁から突出する、上記所定幅寸法より
も小さな幅寸法を有する凸部が、それぞれ形成されてお
り、これら両凸部を上記両凹部の内側に進入させる事に
より上記の凹凸係合部を構成している。又、請求項３
に記載したトロイダル型無段変速機は、上記〜の条
件に加えて、次のの条件を満たす。上記保持器の
長さ方向一端縁に形成した切り欠きに、上記トラニオン
の内側面の長さ方向一端中央部に突設したピンを係合さ
せる事により、上記の凹凸係合部を構成している。更
に、請求項４に記載したトロイダル型無段変速機は、上
記〜の条件に加えて、次のの条件を満たす。
上記トラニオンの端部から上記パワーローラ設置側に
折れ曲がった折れ曲がり部の内側面中間部に所定幅寸法
を有する凹部が、上記保持器の端縁で上記折れ曲がり部
に対向する部分にこの端縁から突出する、上記所定幅寸
法よりも小さな幅寸法を有する凸部が、それぞれ形成さ
れており、この凸部を上記凹部の内側に進入させる事で
上記の凹凸係合部を構成している。上記トラニオ
ンの内側面のうちで上記凹部に対応する部分は、同じく
内側面のうちでスラストニードル軸受を構成する複数の
ニードルが対向若しくは当接する部分よりも上記パワー
ローラ側に突出している。

【００４７】

【作用】上述の様に構成される本発明のトロイダル型無
段変速機は何れも、前述した従来のトロイダル型無段変
速機と同様の作用に基づき、回転力の伝達を行ない、更
に回転速度比を変える。又、先発明のトロイダル型無段
変速機と同様に、スラスト玉軸受を構成する外輪が広い
範囲（ピッチ円の周長の７０％以上）でバックアップさ
れているので、スラスト荷重を受けた場合にも、この外
輪に大きな曲げ応力が加わりにくくなる。この結果、こ
の外輪に剥離や亀裂等の損傷を発生しにくくなって、ト
ロイダル型無段変速機の耐久性向上を図れる。

【００４８】特に、本発明のトロイダル型無段変速機の
場合には何れも、トラニオンと保持器との間に設けられ
た凹凸係合部により、保持器の揺動変位角度が制限され
る為、スラストニードル軸受を構成するニードルがスラ
スト軌道面から外れる事を防止でき、ニードルの転動面
がスラスト軌道面の縁に当接する事でこの転動面を傷め
る事を防止できる。又、ニードルが保持器のポケットか
ら脱落する事も、確実に防止できる。尚、の条件を満
たさない場合、各ニードルの転動面と相手面との接触状
態が、滑り接触を含むものとなる。この為、スラストニ
ードル軸受部分での摩擦損失が大きくなり、スラスト玉
軸受の外輪の変位を円滑に行なえず、トロイダル型無段
変速機の効率が低下する。従って、上記の条件を満た
す事で、上記転動面と相手面との接触状態をほぼ１００
％転がり接触状態とし、スラストニードル軸受部分での
摩擦損失を小さくする。これにより、スラスト玉軸受の
外輪の変位を円滑に行なわせ、トロイダル型無段変速機
の効率を向上させる。

【００４９】更に、請求項４に記載したトロイダル型無
段変速機の場合には、トラニオンの内側面のうちで上記
凹部に対応する部分と、同じく内側面のうちでスラスト
ニードルを構成する複数のニードルが対向若しくは当接
する部分とを別の工具で加工する事が可能になる。従っ
て、上記凹部に対向する部分に比較して広い面積を有す
る複数のニードルが対向若しくは当接する部分の加工を
能率良く行なえる。この理由の詳細に就いては後述す
る。

【００５０】

【実施例】図１〜５は請求項１に対応する、本発明の第
一実施例を示している。尚、本発明の特徴は、スラスト
ニードル軸受２７ｃを構成するニードル３３、３３がト
ラニオン６の内側面に、この内側面からはみ出さない状
態で添設したレース３１Ｂからはみ出す事を防止すべ
く、保持器４８とトラニオン６との間に凹凸係合部を設
けた点にある。その他多くの部分の構造及び作用は、前
述した先発明の場合と同様である為、同等部分に就いて
は説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部
分を中心に説明する。

【００５１】上記保持器４８は、金属板、或は合成樹脂
板等により大略小判形に形成された基板４９に、それぞ
れが長矩形である複数のポケット４１、４１を形成して
成る。又、上記基板４９の一部で、中央から少し長さ方
向片側（図１〜２の上下方向下側）に偏った部分には、
円孔５０と、この円孔５０の一部から直径方向外方に突
出する切り欠き５１とを形成している。上記円孔５０に
は、トラニオン６の内側面に形成した突条５２をがたつ
きなく、回転自在に嵌合させている。変位軸７の支持軸
部２１（前述した図１７〜１８、又は後述する図１０参
照）を挿通する為にトラニオン６に形成した円孔２３の
一端は、上記突条５２の内側に開口している。上記円孔
５０を上記突条５２に外嵌した状態で、上記保持器４８
の基板４９に形成した各ポケット４１、４１の長さ方向
は、上記円孔５０を中心とする放射線方向に一致する。
従って、スラストニードル軸受２７ｃを構成する全ニー
ドル３３、３３の軸線方向が、上記円孔２３に挿通した
支持軸部２１を中心とする放射線方向に一致する。

【００５２】尚、図示の実施例では、上記複数のポケッ
ト４１、４１を達磨形に配置し、上記枢支軸部２１から
離れる（図１〜２の上方に向かう）に従って、幅方向両
側（図１〜２の左右方向両側）に位置するポケット４
１、４１同士の間隔が狭くなる様にしている。これは、
上記突条５２を中心とする保持器４８の揺動に拘らず、
上記各ポケット４１、４１に保持されたニードル３３、
３３の転動面がレース３１Ｂからはみ出す事を確実に防
止する為である。又、上記基板４９の左右両側縁の形状
は、上記揺動に拘らず、この基板４９がトラニオン６の
左右両側から大きく突出する事がない様に、山形に形成
している。

【００５３】更に、本発明のトロイダル型無段変速機の
場合には、上記基板４９の長さ方向一端（図１〜２の上
端）に凸部５４を形成している。一方、上記トラニオン
６の長さ方向両端（図１〜２の上下両端、図３、５の表
裏両端、図４の左右両端）に、パワーローラ設置側（図
１〜２の手前側、図３〜５の下側）に折れ曲がる状態で
形成した折れ曲がり部５５ａ、５５ｂのうち、上記凸部
５４に対向する折れ曲がり部５５ａの内側面の中間部分
には、凹部５６を形成している。この凹部５６の幅寸法
Ｗ₅₆は、上記凸部５４の幅寸法Ｗ₅₄よりも少し大きい
（Ｗ₅₆＞Ｗ₅₄）。そして、上記円孔５０を上記突条５２
に外嵌した状態で上記凸部５４は、上記凹部５６内に遊
嵌される。従って上記保持器４８は、上記凹部５６の内
側で上記凸部５４が変位できる範囲内で（『Ｗ₅₆−
Ｗ₅₄』なるストローク範囲内で）、上記支持軸部２１を
中心に揺動自在となる。本実施例を示す図１〜２のう
ち、図１は保持器４８が中立位置にある状態を、図２は
最も揺動変位した状態を、それぞれ表しているが、本発
明の場合には、図１に示した中立状態は勿論、図２に示
した最大変位状態でも、ニードル３３、３３の一部がレ
ース３１Ｂから外れる事はない。尚、図１、２で５７は
潤滑油流通用の油孔である。この油孔５７は上記切り欠
き５１と整合し、必要箇所に潤滑油を送り込む。従っ
て、保持器４８の揺動変位に拘らず、この切り欠き５１
はその一部が上記油孔５７に整合する様に、その大きさ
を定める。

【００５４】上述の様に構成される本発明のトロイダル
型無段変速機の場合には、トラニオン６の折れ曲がり部
５５ａの内側面中間部分に形成した凹部５６と、保持器
４８の長さ方向一端縁中間部に形成した凸部５４とによ
り構成される凹凸係合部により、上記保持器４８の揺動
変位角度が制限される。この為、スラストニードル軸受
２７ｃを構成するニードル３３、３３がスラスト軌道面
を構成するレース３１Ｂから外れる事を防止できる。こ
の結果、上記各ニードル３３、３３の転動面が上記レー
ス３１Ｂの縁に当接する事でこの転動面を傷める事を防
止できる。又、上記各ニードル３３、３３が保持器４８
のポケット４１、４１から脱落する事も、確実に防止で
きる。

【００５５】次に、図６〜７は請求項２に対応する、本
発明の第二実施例を示している。本実施例の場合には、
トラニオン６の折れ曲がり部５５ａの内側面中間部分２
個所位置に形成した凹部５６ａ、５６ａと、保持器４８
ａの長さ方向一端縁中間部２個所位置に形成した凸部５
４ａ、５４ａとにより構成される２組の凹凸係合部によ
り、保持器４８ａの揺動変位角度を制限している。その
他の構成及び作用は、上述した第一実施例の場合と同様
である。尚、上記保持器４８ａの長さ方向一端部中央部
分に形成した小円孔５８は、組立作業時に於ける保持器
４８ａの位置決め用のもので、本発明の要旨とは関係な
い。

【００５６】次に、図８〜９は請求項３に対応する、本
発明の第三実施例を示している。本実施例の場合には、
保持器４８ｂの長さ方向一端縁（図８〜９の上端縁）に
切り欠き５９を形成し、トラニオン６内側面の長さ方向
一端中央部にピン６０を突設している。そして、特許請
求の範囲の凹部に相当する切り欠き５９の内側に、同じ
く凸部に相当するピン６０を係合させる事で、上記保持
器４８ｂの揺動変位角度を制限する為の凹凸係合部を形
成している。その他の構成及び作用は、前述した第一実
施例及び上述した第二実施例と同様である。

【００５７】次に、図１０〜１２は請求項１、４に対応
する、本発明の第四実施例を示している。本実施例の場
合には、トラニオン６の内側面に段差６１を設けてい
る。即ち、この内側面のうちで、折れ曲がり部５５ａの
内側面に形成した凹部５６に対応する部分を、同じく内
側面のうちでスラストニードル軸受２７ｃを構成する複
数のニードル３３、３３が当接するレース３１Ｂを添設
する部分よりも、パワーローラ８を設ける側（図１０の
右側、図１１〜１２の手前側）に突出させている。図示
の実施例では、上記段差６１の高さｈを、上記レース３
１Ｂの厚さ寸法Ｔと同じかこの厚さ寸法Ｔよりも少し小
さく（ｈ≦Ｔ）している。本実施例の場合には、上記ト
ラニオン６の内側面にこの様な段差６１を設ける事で、
トラニオン６の加工を能率良く行なえる。

【００５８】この理由に就いて、図１２と図１３、１４
とを参照しつつ説明する。トラニオン６の両端部に設け
た枢軸５、５の中心線とこのトラニオン６の内側面との
距離は、正確に仕上げなければならない。この理由は、
パワーローラ８の周面８ａと入力側、出力側両ディスク
２、４の内側面２ａ、４ａ（図１５〜１７）との当接位
置を適正にする為である。一方、大きな強度を要求され
るトラニオン６は、金属材（主として鋼）に鍛造加工を
施す事により造られる。ところが、鍛造加工のみで上記
距離を必要な精度に仕上げる事はできず、レース３１Ｂ
を当接させる内側面の平坦度を十分に確保する事も難し
い。この為、トラニオン６の内側面には、鍛造加工後に
切削加工を施す必要がある。この様な切削加工は、例え
ば、図１３（Ａ）に示す様に、トラニオン６内側面の大
部分を直径Ｄの大きな工具６５で加工した後、この工具
６５では加工しきれない、折れ曲がり部５５ａの隅角部
を、同図（Ａ）、（Ｂ）に示す様に直径ｄの小さな工具
６２で加工する。尚、上記図１３（Ａ）は小さな工具６
２による加工初期の段階を、同図（Ｂ）は加工末期の段
階を、それぞれ示している。この様な加工方法を用いれ
ば、鋳造加工のみを施す場合に比べて上記内側面の平坦
度を向上させられる。しかしながら、上記寸法精度及び
平坦度を高度に確保する為には、加工部位（面方向位
置）に応じて、切削加工の途中で工具を交換する事は好
ましくない。

【００５９】上記切削加工の能率は、使用する回転工具
の直径が大きい程良くなるが、使用できる回転工具の直
径の最大値は、切削加工を施すべき面の形状により規制
される。例えば、図１４に斜格子で示す様に、上記凹部
５６も含めた部分を一挙に加工する場合には、この凹部
５６の隅角部の加工も行なえる様に、同図に示す様に直
径ｄの小さな工具６２により、上記斜格子で示した部分
全体を加工しなければならない。従って、加工に要する
時間が長くなり、トラニオン６の製作費が嵩む。図１３
に示す様な方法によりトラニオン６の内側面を加工すれ
ば、実際上問題のない面精度を得られるが、一部に微小
な段差が生じる可能性はある。

【００６０】これに対して本実施例の場合には、上記凹
部５６に対応する部分６３とレース３１Ｂを添設する部
分６４との間には、元々段差６１が存在する為、これら
両部分６３、６４を同一の工具により加工する必要はな
い。この為、図１２に示す様に、小さな直径ｄを有する
工具６２では、上記凹部５６に対応する部分６３の加工
のみを行ない、レース３１Ｂを添設する部分６４は大き
な直径Ｄを有する工具６５により加工を行なう事が可能
になる。従って、上記凹部５６に対向する部分に比較し
て広い面積を有する、レース３１Ｂを添設する部分６４
の加工を能率良く行なえる。この結果、全面を小径の工
具により加工するのに比べれば、上記トラニオン６の加
工の能率化により、トラニオン６及びこのトラニオン６
を組み込んだトロイダル型無段変速機の製作費の低廉化
を図れる。その他の構成及び作用は、前述した第一実施
例と同様である。尚、図１１〜１４には、保持器４８に
形成する切り欠き５１、位置決め用の小円孔５８、並び
にトラニオン６に穿設する油孔５７を省略して描いてい
る。

【００６１】

【発明の効果】本発明のトロイダル型無段変速機は、以
上に述べた通り構成され作用する為、先発明の場合と同
様に、スラスト玉軸受を構成する外輪の耐久性を向上さ
せる事ができる。又、スラストニードル軸受を構成する
ニードルがスラスト軌道面から外れる事を防止できる
為、ニードルの転動面がスラスト軌道面の縁に当接する
事でこの転動面を傷める事を防止できる。又、ニードル
が保持器のポケットから脱落する事も、確実に防止でき
る。これらにより、上記外輪及びニードルを含んで構成
されるトロイダル型無段変速機の耐久性並びに信頼性の
向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を中立状態で示す、スラス
トニードル軸受を組み付けたトラニオンの内側面図。

【図２】同じく最大変位状態で示す、図１と同様の図。

【図３】トラニオンを図１の上方から見た図。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図。

【図５】図４のＢ−Ｂ断面図。

【図６】本発明の第二実施例を示す、図１と同様の図。

【図７】同じく図２と同様の図。

【図８】本発明の第三実施例を示す、図１と同様の図。

【図９】同じく図２と同様の図。

【図１０】本発明の第四実施例を示す、トラニオンにパ
ワーローラを組み付けた状態で示す断面図。

【図１１】パワーローラ、スラスト玉軸受、変位軸を除
いて図１０の右方から見た図。

【図１２】更にスラストニードル軸受も除いて図１０の
右方から見た図。

【図１３】第四実施例の構造を採用しない場合に生じる
トラニオン加工上の面倒の第１例を説明する為、第一実
施例に採用したトラニオンを図１２と同方向から見た
図。

【図１４】同第２例を説明する為の図１３と同様の図。

【図１５】従来から知られたトロイダル型無段変速機の
基本的構成を、最大減速時の状態で示す側面図。

【図１６】同じく最大増速時の状態で示す側面図。

【図１７】従来の具体的構造の１例を示す断面図。

【図１８】図１７のＣ−Ｃ断面図。

【図１９】従来構造に組み込まれていたスラストニード
ル軸受を、図１と同方向から見た図。

【図２０】図１９の拡大Ｄ−Ｄ断面図。

【図２１】耐久性試験を行なうべく、従来構造に準じて
製作したスラストニードル軸受を示す、図１と同様の
図。

【図２２】先発明の第一の構造例を示す、スラスト玉軸
受及びスラストニードル軸受を組み付けたトラニオン内
側面部分の透視図。

【図２３】先発明の第二の構造例に使用する保持器を、
図２２と同方向から見た図。

【図２４】保持器を、レース、枢軸、スラスト玉軸受と
組み合わせた状態を示す、図２２と同方向から見た図。

【図２５】先発明の第二の構造例を示す、図２２と同様
の図。

【符号の説明】

１入力軸２入力側ディスク２ａ内側面３出力軸４出力側ディスク４ａ内側面５枢軸６トラニオン７変位軸８パワーローラ８ａ周面９押圧装置１０カム板１１保持器１２ローラ１３、１４カム面１５入力軸１６ニードル軸受１７鍔部１８出力歯車１９キー２０支持板２１支持軸部２２枢支軸部２３円孔２４、２５ニードル軸受２６スラスト玉軸受２７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃスラストニードル軸受２８保持器２９玉３０外輪３１、３１Ａ、３１Ｂレース３２保持器３３ニードル３４ａ、３４ｂ円環部３５ａ、３５ｂ突出部３６駆動ロッド３７駆動ピストン３８駆動シリンダ３９、３９Ａ主保持器４０ａ、４０ｂ、４０Ａ副保持器４１ポケット４２ａ外周縁４２ｂ内周縁４３突条４４保持器４５基板４６外周縁４７内周縁４８、４８ａ、４８ｂ保持器４９基板５０円孔５１切り欠き５２突条５４、５４ａ凸部５５ａ、５５ｂ折れ曲がり部５６、５６ａ凹部５７油孔５８小円孔５９切り欠き６０ピン６１段差６２工具６３、６４部分６５工具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 13/00 - 15/56 F16H 51/00 - 55/30 F16C 19/00 - 19/56 F16C 33/30 - 33/66 F16D 1/00 - 9/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】互いの内側面同士を対向させた状態で、
互いに同心に、且つ回転自在に支持された第一、第二の
ディスクと、これら第一、第二のディスクの中心軸に対
し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオ
ンと、互いに平行で且つ偏心した支持軸部及び枢支軸部
を有し、このうちの支持軸部により上記トラニオンに回
転自在に支持されて、上記枢支軸部をこのトラニオンの
内側面から突出させた変位軸と、上記枢支軸部の周囲に
回転自在に支持された状態で、上記第一、第二の両ディ
スクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーロー
ラの外側面に添設して設けられ、このパワーローラに加
わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、このパワーロー
ラの回転を許容するスラスト玉軸受と、このスラスト玉
軸受を構成する外輪の外側面と上記トラニオンの内側面
との間に設けられ、上記パワーローラから上記外輪に加
わるスラスト荷重を支承しつつ、上記枢支軸部及び上記
外輪が上記支持軸部を中心として揺動する事を許容する
スラストニードル軸受とを備え、上記第一、第二のディ
スクの内側面はそれぞれ断面が円弧形の凹面であり、上
記パワーローラの周面は球面状の凸面であり、この周面
と上記内側面とが互いに当接しており、且つ、次の〜
の条件を総て満たすトロイダル型無段変速機。上
記スラストニードル軸受を構成する複数のニードルによ
りスラスト荷重を支承可能な荷重受部分と、上記スラス
ト玉軸受のピッチ円とを、上記枢支軸部の軸方向に重ね
合わせた場合に、上記ピッチ円の周長の７０％以上が、
上記荷重受部分に含まれる。上記スラストニードル
軸受を構成する複数のニードルのうち、少なくとも上記
周長の７０％以上に対応する荷重受部分に存在するニー
ドルは、隣り合うニードル同士の間隔が、最大でもスラ
スト玉軸受のピッチ円の周長の５％以下となる様に配列
されている。上記スラストニードル軸受には、上記
全ニードルを転動自在に保持する保持器が設けられてお
り、この保持器と上記トラニオンとの間には、上記支持
軸部を中心とするこの保持器の揺動変位角度を制限する
為の凹凸係合部が設けられている。上記スラストニ
ードル軸受を構成する全ニードルの軸線方向が、上記支
持軸部を中心とする放射線方向に一致している。上
記トラニオンの端部から上記パワーローラ設置側に折れ
曲がった折れ曲がり部の内側面中間部に所定幅寸法を有
する凹部が、上記保持器の端縁で上記折れ曲がり部に対
向する部分にこの端縁から突出する、上記所定幅寸法よ
りも小さな幅寸法を有する凸部が、それぞれ形成されて
おり、この凸部を上記凹部の内側に進入させる事により
上記の凹凸係合部を構成している。
【請求項２】互いの内側面同士を対向させた状態で、
互いに同心に、且つ回転自在に支持された第一、第二の
ディスクと、これら第一、第二のディスクの中心軸に対
し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオ
ンと、互いに平行で且つ偏心した支持軸部及び枢支軸部
を有し、このうちの支持軸部により上記トラニオンに回
転自在に支持されて、上記枢支軸部をこのトラニオンの
内側面から突出させた変位軸と、上記枢支軸部の周囲に
回転自在に支持された状態で、上記第一、第二の両ディ
スクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーロー
ラの外側面に添設して設けられ、このパワーローラに加
わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、このパワーロー
ラの回転を許容するスラスト玉軸受と、このスラスト玉
軸受を構成する外輪の外側面と上記トラニオンの内側面
との間に設けられ、上記パワーローラから上記外輪に加
わるスラスト荷重を支承しつつ、上記枢支軸部及び上記
外輪が上記支持軸部を中心として揺動する事を許容する
スラストニードル軸受とを備え、上記第一、第二のディ
スクの内側面はそれぞれ断面が円弧形の凹面であり、上
記パワーローラの周面は球面状の凸面であり、この周面
と上記内側面とが互いに当接しており、且つ、次の〜
の条件を総て満たすトロイダル型無段変速機。上
記スラストニードル軸受を構成する複数のニードルによ
りスラスト荷重を支承可能な荷重受部分と、上記スラス
ト玉軸受のピッチ円とを、上記枢支軸部の軸方向に重ね
合わせた場合に、上記ピッチ円の周長の７０％以上が、
上記荷重受部分に含まれる。上記スラストニードル
軸受を構成する複数のニードルのうち、少なくとも上記
周長の７０％以上に対応する荷重受部分に存在するニー
ドルは、隣り合うニードル同士の間隔が、最大でもスラ
スト玉軸受のピッチ円の周長の５％以下となる様に配列
されている。上記スラストニードル軸受には、上記
全ニードルを転動自在に保持する保持器が設けられてお
り、この保持器と上記トラニオンとの間には、上記支持
軸部を中心とするこの保持器の揺動変位角度を制限する
為の凹凸係合部が設けられている。上記スラストニ
ードル軸受を構成する全ニードルの軸線方向が、上記支
持軸部を中心とする放射線方向に一致している。上
記トラニオンの端部から上記パワーローラ設置側に折れ
曲がった折れ曲がり部の内側面中間部２個所位置にそれ
ぞれ所定幅寸法を有する凹部が、上記保持器の端縁の２
個所位置でそれぞれ上記折れ曲がり部に対向する部分に
この端縁から突出する、上記所定幅寸法よりも小さな幅
寸法を有する凸部が、それぞれ形成されており、これら
両凸部を上記両凹部の内側に進入させる事により上記
の凹凸係合部を構成している。
【請求項３】互いの内側面同士を対向させた状態で、
互いに同心に、且つ回転自在に支持された第一、第二の
ディスクと、これら第一、第二のディスクの中心軸に対
し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオ
ンと、互いに平行で且つ偏心した支持軸部及び枢支軸部
を有し、このうちの支持軸部により上記トラニオンに回
転自在に支持されて、上記枢支軸部をこのトラニオンの
内側面から突出させた変位軸と、上記枢支軸部の周囲に
回転自在に支持された状態で、上記第一、第二の両ディ
スクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーロー
ラの外側面に添設して設けられ、このパワーローラに加
わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、このパワーロー
ラの回転を許容するスラスト玉軸受と、このスラスト玉
軸受を構成する外輪の外側面と上記トラニオンの内側面
との間に設けられ、上記パワーローラから上記外輪に加
わるスラスト荷重を支承しつつ、上記枢支軸部及び上記
外輪が上記支持軸部を中心として揺動する事を許容する
スラストニードル軸受とを備え、上記第一、第二のディ
スクの内側面はそれぞれ断面が円弧形の凹面であり、上
記パワーローラの周面は球面状の凸面であり、この周面
と上記内側面とが互いに当接しており、且つ、次の〜
の条件を総て満たすトロイダル型無段変速機。上
記スラストニードル軸受を構成する複数のニードルによ
りスラスト荷重を支承可能な荷重受部分と、上記スラス
ト玉軸受のピッチ円とを、上記枢支軸部の軸方向に重ね
合わせた場合に、上記ピッチ円の周長の７０％以上が、
上記荷重受部分に含まれる。上記スラストニードル
軸受を構成する複数のニードルのうち、少なくとも上記
周長の７０％以上に対応する荷重受部分に存在するニー
ドルは、隣り合うニードル同士の間隔が、最大でもスラ
スト玉軸受のピッチ円の周長の５％以下となる様に配列
されている。上記スラストニードル軸受には、上記
全ニードルを転動自在に保持する保持器が設けられてお
り、この保持器と上記トラニオンとの間には、上記支持
軸部を中心とするこの保持器の揺動変位角度を制限する
為の凹凸係合部が設けられている。上記スラストニ
ードル軸受を構成する全ニードルの軸線方向が、上記支
持軸部を中心とする放射線方向に一致している。上
記保持器の長さ方向一端縁に形成した切り欠きに、上記
トラニオンの内側面の長さ方向一端中央部に突設したピ
ンを係合させる事により、上記の凹凸係合部を構成し
ている。
【請求項４】互いの内側面同士を対向させた状態で、
互いに同心に、且つ回転自在に支持された第一、第二の
ディスクと、これら第一、第二のディスクの中心軸に対
し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオ
ンと、互いに平行で且つ偏心した支持軸部及び枢支軸部
を有し、このうちの支持軸部により上記トラニオンに回
転自在に支持されて、上記枢支軸部をこのトラニオンの
内側面から突出させた変位軸と、上記枢支軸部の周囲に
回転自在に支持された状態で、上記第一、第二の両ディ
スクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーロー
ラの外側面に添設して設けられ、このパワーローラに加
わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、このパワーロー
ラの回転を許容するスラスト玉軸受と、このスラスト玉
軸受を構成する外輪の外側面と上記トラニオンの内側面
との間に設けられ、上記パワーローラから上記外輪に加
わるスラスト荷重を支承しつつ、上記枢支軸部及び上記
外輪が上記支持軸部を中心として揺動する事を許容する
スラストニードル軸受とを備え、上記第一、第二のディ
スクの内側面はそれぞれ断面が円弧形の凹面であり、上
記パワーローラの周面は球面状の凸面であり、この周面
と上記内側面とが互いに当接しており、且つ、次の〜
の条件を総て満たすトロイダル型無段変速機。上
記スラストニードル軸受を構成する複数のニードルによ
りスラスト荷重を支承可能な荷重受部分と、上記スラス
ト玉軸受のピッチ円とを、上記枢支軸部の軸方向に重ね
合わせた場合に、上記ピッチ円の周長の７０％以上が、
上記荷重受部分に含まれる。上記スラストニードル
軸受を構成する複数のニードルのうち、少なくとも上記
周長の７０％以上に対応する荷重受部分に存在するニー
ドルは、隣り合うニードル同士の間隔が、最大でもスラ
スト玉軸受のピッチ円の周長の５％以下となる様に配列
されている。上記スラストニードル軸受には、上記
全ニードルを転動自在に保持する保持器が設けられてお
り、この保持器と上記トラニオンとの間には、上記支持
軸部を中心とするこの保持器の揺動変位角度を制限する
為の凹凸係合部が設けられている。上記スラストニ
ードル軸受を構成する全ニードルの軸線方向が、上記支
持軸部を中心とする放射線方向に一致している。上
記トラニオンの端部から上記パワーローラ設置側に折れ
曲がった折れ曲がり部の内側面中間部に所定幅寸法を有
する凹部が、上記保持器の端縁で上記折れ曲がり部に対
向する部分にこの端縁から突出する、上記所定幅寸法よ
りも小さな幅寸法を有する凸部が、それぞれ形成されて
おり、この凸部を上記凹部の内側に進入させる事で上記
の凹凸係合部を構成している。上記トラニオンの
内側面のうちで上記凹部に対応する部分は、同じく内側
面のうちでスラストニードル軸受を構成する複数のニー
ドルが対向若しくは当接する部分よりも上記パワーロー
ラ側に突出している。