JP3951733B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Description

【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、自動車用自動変速装置を構成する変速ユニットとして、或はポンプ等の各種産業機械の運転速度を調節する為の変速機として利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用変速機を構成する変速ユニットの一種としてトロイダル型無段変速機が知られ、一部で実施されている。この様な既に一部で実施されているトロイダル型無段変速機は、入力部から出力部への動力の伝達を互いに平行な２系統に分けて行なう、所謂ダブルキャビティ型と呼ばれているものである。この様なトロイダル型無段変速機は従来から、特開平２−２８３９４９号公報、同８−４８６９号公報、同８−６１４５３号公報、同１０−３０７０１号公報、同１１−２５７４５０号公報等、多数の公報に記載されて周知であるが、その基本構造に就いて、図６により説明する。
【０００３】
この図６に示したトロイダル型無段変速機は、入力回転軸１の中間部基端寄り（図６の左寄り）部分の周囲に入力側ディスク２ａを、同じく先端寄り（図６の右寄り）部分の周囲に、特許請求の範囲に記載した第一のディスクである別の入力側ディスク２ｂを、それぞれがトロイド曲面である入力側内側面３、３同士を互いに対向させた状態で、それぞれボールスプライン４、４を介して支持している。従って上記両入力側ディスク２ａ、２ｂは、上記入力回転軸１の周囲に、この入力回転軸１の軸方向の変位自在に、且つ、この入力回転軸１と同期した回転自在に支持されている。
【０００４】
又、上記入力回転軸１の基端部と上記入力側ディスク２ａの外側面との間に、転がり軸受５と、ローディングカム式の押圧装置６とを設けている。そして、この押圧装置６を構成するカム板７を、駆動軸８により回転駆動自在としている。これに対して、上記入力回転軸１の先端部と上記別の入力側ディスク２ｂの外側面との間に、ローディングナット９と、特許請求の範囲に記載した予圧ばねである皿板ばね１０とを設けている。
【０００５】
上記入力回転軸１の中間部は、トロイダル型無段変速機を収納したケーシング１１（本発明の実施の形態を示す図１参照）内に設けた隔壁部１２に設けた通孔１３を挿通している。この通孔１３の内径側には円筒状の出力筒１４を、１対の転がり軸受１５、１５により回転自在に支持しており、この出力筒１４の中間部外周面に、出力歯車１６を固設している。又、この出力筒１４の両端部で上記隔壁部１２の両外側面から突出した部分に、それぞれ出力側ディスク１７ａ、１７ｂを、スプライン係合により、上記出力筒１４と同期した回転自在に支持している。上記両出力側ディスク１７ａ、１７ｂのうち、図６の右側の出力側ディスク１７ｂが、特許請求の範囲に記載した第二のディスクである。
【０００６】
上述の様に上記両ディスク１７ａ、１７ｂを上記出力筒１４の両端部に支持した状態で、それぞれがトロイド曲面である上記各出力側ディスク１７ａ、１７ｂの出力側内側面１８、１８が、前記各入力側内側面３、３に対向する。又、これら両出力側ディスク１７ａ、１７ｂの内周面のうちで上記出力筒１４の端縁よりも突出した部分と上記入力回転軸１の中間部外周面との間に、それぞれニードル軸受１９、１９を設けて、上記各出力側ディスク１７ａ、１７ｂに加わる荷重を支承しつつ、上記入力回転軸１に対するこれら各出力側ディスク１７ａ、１７ｂの回転及び軸方向変位を自在としている。
【０００７】
又、上記入力回転軸１の周囲で上記入力側、出力側両内側面３、１８同士の間部分（キャビティ）に、それぞれ複数個（一般的には２個又は３個）ずつのパワーローラ２０、２０を配置している。これら各パワーローラ２０、２０はそれぞれ、上記入力側、出力側両内側面３、１８に当接する周面２１、２１を球状凸面とされたもので、支持部材であるトラニオン２２、２２の内側面部分に、変位軸２３、２３と、ラジアルニードル軸受２４、２４と、スラスト玉軸受２５、２５と、スラストニードル軸受２６、２６とにより、回転及び若干の揺動変位自在に支持されている。即ち、上記各変位軸２３、２３は基半部と先半部とが互いに偏心した偏心軸であり、このうちの基半部を上記各トラニオン２２、２２の中間部に、図示しない別のラジアルニードル軸受により、揺動変位自在に支持している。
【０００８】
上記各パワーローラ２０、２０は、この様な変位軸２３、２３の先半部に、上記ラジアルニードル軸受２４、２４と上記スラスト玉軸受２５、２５とにより、回転自在に支持している。又、構成各部材の弾性変形に基づく、上記入力回転軸１の軸方向に関する上記各パワーローラ２０、２０の変位を、上記別のラジアルニードル軸受と上記各スラストニードル軸受２６、２６とにより、自在としている。
【０００９】
更に、上記各トラニオン２２、２２は、（図６で表裏方向の）両端部に設けた枢軸を、前記ケーシング１１内に設置した支持板２７ａ、２７ｂ（本発明の実施の形態を示す図１参照）に、揺動並びに軸方向の変位自在に支持している。即ち、上記各トラニオン２２、２２は、図６の時計方向及び反時計方向の変位自在に支持すると共に、図示しないアクチュエータにより、上記枢軸の軸方向（図６の表裏方向、図１の上下方向）に変位させられる様にしている。
【００１０】
上述の様に構成するトロイダル型無段変速機の運転時には、前記駆動軸８により前記入力側ディスク２ａを、前記押圧装置６を介して回転駆動する。この押圧装置６は、軸方向の推力を発生させつつ上記入力側ディスク２ａを回転駆動するので、上記入力側ディスク２ａを含む１対の入力側ディスク２ａ、２ｂが、前記各出力側ディスク１７ａ、１７ｂに向け押圧されつつ、互いに同期して回転する。この結果、上記各入力側ディスク２ａ、２ｂの回転が、上記各パワーローラ２０、２０を介して上記各出力側ディスク１７ａ、１７ｂに伝わり、前記出力筒１４を介してこれら各出力側ディスク１７ａ、１７ｂと結合された、前記出力歯車１６が回転する。
【００１１】
運転時には上記押圧装置６が発生する推力により、上記各パワーローラ２０、２０の周面２１、２１と上記入力側、出力側両内側面３、１８との各当接部の面圧が確保される。又、この面圧は、上記駆動軸８から上記出力歯車１６に伝達する動力（トルク）が大きくなる程高くなる。この為、トルク変化に関わらず、良好な伝達効率を得られる。又、伝達すべきトルクが０若しくは僅少で、上記押圧装置６が推力を発生しない場合にも、前記皿板ばね１０により、上記各当接部の面圧を確保する。従って、上記各当接部でのトルク伝達は、起動直後から、過大な滑りを伴う事なく、円滑に行なわれる。
【００１２】
前記駆動軸８と上記出力歯車１６との間の変速比を変える場合には、図示しないアクチュエータにより上記各トラニオン２２、２２を、図６の表裏方向に変位させる。この場合、図６の上半部のトラニオン２２、２２と下半部のトラニオン２２、２２とは、互いに逆方向に、同じ量だけ変位させる。この変位に伴って、上記各パワーローラ２０、２０の周面２１、２１と上記入力側、出力側両内側面３、１８との当接部の接線方向に加わる力の向きが変化する。そして、この接線方向の力によって、上記各トラニオン２２、２２が、それぞれの両端部に設けた枢軸を中心として揺動する。この揺動に伴って、上記各パワーローラ２０、２０の周面２１、２１と上記入力側、出力側両内側面３、１８との当接部の、これら両内側面３、１８の径方向に関する位置が変化する。これら各当接部が、上記入力側内側面３の径方向外側に、上記出力側内側面１８の径方向内側に、それぞれ変化する程、上記変速比は増速側に変化する。これに対して、上記各当接部が、上記入力側内側面３の径方向内側に、上記出力側内側面１８の径方向外側に、それぞれ変化する程、上記変速比は減速側に変化する。
【００１３】
上述の様に構成され作用する従来のトロイダル型無段変速機で、前記ローディングナット９による前記皿板ばね１０の支持部は、図７に詳示する様に構成していた。即ち、このローディングナット９は、前記入力側ディスク２ｂ寄り部分を比較的薄肉の円筒部２８としている。又、中間部には、上記皿板ばね１０を突き当てる為の外向フランジ状の鍔部２９を形成している。更に、上記入力側ディスク２ｂと反対側部分には、スパナ等の工具を係止自在とすべく、外周面の断面形状を六角形等の非円形とした、被係合部３０を設けている。
【００１４】
上述の様なローディングナット９は、入力回転軸１の端部に形成した雄ねじ部３１に螺合し、先端面（図７の左端面）を、この入力回転軸１の外周面に形成した段部３２に突き当てた状態で緊締している。この状態で、上記鍔部２９と上記入力側ディスク２ｂの外側面３３との間に、上記皿板ばね１０とシム板３４とを挟持している。この皿板ばね１０の弾力は、このシム板３４の厚さを変える事により、適正に調節する。
【００１５】
皿板ばね１０の支持構造としては、図７に示す様な構造の他にも、図８に示す様に、ローディングナット９ａに間座３５を外嵌し、この間座３５の周囲に皿板ばね１０を設置した構造も考えられている。この様な図８に示した構造の場合、上記ローディングナット９ａの中間部外周面は、入力側ディスク２ｂから離れるに従って外径が小さくなる方向に傾斜している。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示した従来構造の場合、ローディングナット９と雄ねじ部３１との螺合部に部分的に大きな荷重が加わる。この為、この雄ねじ部３１の耐久性を確保しつつ、より大きな動力の伝達を可能なトロイダル型無段変速機を実現する事が難しかった。特に、小型でしかも大きな変速比を有する構造を得ようとした場合に、上記雄ねじ部３１の耐力を確保する事が難しかった。この理由は、小型でしかも大きな変速比を確保しようとした場合には、上記雄ねじ部３１を有する入力回転軸１の外径を小さくする必要がある為である。この外径が大きくなると、必要とする変速比を得る為には、各ディスクを含む構成各部材の直径が大きくなり、トロイダル型無段変速機全体として大型化する事が避けられない。
【００１７】
一方、上記外径が小さくなると、その分、上記雄ねじ部３１と上記ローディングナット９との螺合部の強度を確保する事が難しくなる。特に、ねじ溝の底部は曲率半径が極く小さく、トロイダル型無段変速機の運転時に発生する大きなスラスト荷重に伴って応力が集中し易い。しかも、上記螺合部には、ねじの第一山目（入力側ディスク２ｂ側端部）に荷重が集中し、第二山目、第三山目と、加わる荷重が次第に低下する傾向になる。尚、この荷重の差は、上記雄ねじ部３１と上記ローディングナット９の内周面に形成した雌ねじとの間に存在する、微小なピッチ誤差等に基づいて生じる。
【００１８】
しかも従来構造の場合には、入力回転軸１の雄ねじ部３１への螺合・緊締に伴って大きな荷重が加わる部分と、皿板ばね１０から加わる荷重（上記ローディングナット９の緊締並びに押圧装置６の作動に基づいて圧縮される、皿板ばね１０の弾力）が大きくなる部分とが重なり合う。即ち、上記螺合・緊締によっても、上記皿板ばね１０の弾力によっても、上記雄ねじ部３１を構成する雄ねじ山の側面と上記ローディングナット９の内周面に設けた雌ねじ山の側面との当接部に大きな荷重（スラスト荷重）が加わる。そして、この荷重は、上述の様に、上記ローディングナット９と上記雄ねじ部３１との螺合部の全長に関して、不均等に加わる（ねじの第一山目に近い側に荷重が集中する）。図７の下部に記載した竪方向の線分は、上記螺合部に加わるスラスト荷重の大きさを、線分の長さとして表している。一方、上記皿板ばね１０から加わる荷重は、この皿板ばね１０が突き当てられている鍔部２９の内径部分から上記先端部に掛けての部分、即ち、上記皿板ばね１０の径方向内側部分で大きくなる。
【００１９】
図６〜７に示した従来構造の場合、上記螺合・緊締に基づく荷重が最も大きくなる部分と、上記皿板ばね１０の弾力に基づく荷重が大きくなる部分とが重なり合っている為、上記ローディングナット９の一部に大きな荷重が加わり易かった。この為、より大きなトルクを伝達可能なトロイダル型無段変速機を実現すべく、上記押圧装置６の作動に基づいて圧縮される皿板ばね１０の弾力を大きくした場合、上記雄ねじ部３１を含む上記入力回転軸１の径を大きくし、合わせて上記ローディングナット９を大型化しない限り、十分な耐久性を確保する事が難しくなる。上記入力回転軸１の大径化及びローディングナット９の大型化は、他の部分の大型化にも繋がり、トロイダル型無段変速機全体としての大型化の原因となる為、好ましくない。この様な事情は、図８に示した構造の場合も同様である。
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。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明のトロイダル型無段変速機は、前述した従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様に、回転軸と、第一のディスクと、ローディングナットと、予圧ばねである皿板ばねと、第二のディスクと、パワーローラとを備える。
このうちの第一のディスクは、上記回転軸の中間部に、この回転軸と同期した回転及びこの回転軸の軸方向の変位自在に支持されている。
又、上記ローディングナットは、上記回転軸の端部でこの第一のディスクの外側面から突出した部分に螺着されている。
又、上記皿板ばねは、上記第一のディスクの外側面と上記ローディングナットとの間に設けられている。
又、上記第二のディスクは、上記回転軸の中間部周囲に、この回転軸に対する相対回転を自在に設けられている。
更に、上記パワーローラは、上記第一、第二のディスクの内側面同士の間に設けられている。
【００２１】
特に、本発明のトロイダル型無段変速機のうち、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機に於いては、上記皿板ばねを、上記ローディングナットのうちで上記第一のディスク寄り部分の周囲に設置している。又、このローディングナットの外周面のうちで上記皿板ばねよりも上記第一のディスクと反対側に突出した部分に、この第一のディスクから離れるに従って外径が大きくなる傾斜部を設ける事により当該部分の断面積を、この第一のディスク寄りで小さくこの第一のディスクと反対側で大きくしている。これと共に、上記傾斜部の大径側端部で上記ローディングナットの軸方向に関して上記第一のディスクとは反対側の端部に偏った部分に、この第一のディスクの外側面に向いた荷重受部である鍔部を設けている。更に、この鍔部の片側面と上記皿板ばねとの間に、円筒状の基部と内向フランジ状の端部とから成る、断面略Ｌ字形で全体が略円筒状の間座を挟持している。そして、この間座の端部に上記皿板ばねを突き当てると共に、上記基部の端縁を、上記ローディングナットの外周面で上記鍔部の片側面に突き当てる事により、上記皿板ばねの弾力をこの鍔部に伝達自在として、この鍔部によりこの皿板ばねの弾力を支承している。
【００２２】
又、請求項２に記載したトロイダル型無段変速機に於いては、前記ローディングナットのうちで上記第一のディスク寄り部分に内径側円筒部を設けると共に、この内径側円筒部よりもこの第一のディスクと反対側部分に、この第一のディスクから離れるに従って外径が大きくなる傾斜部を設ける事により当該部分の断面積を、この第一のディスク寄りで小さくこの第一のディスクと反対側で大きくしている。且つ、上記傾斜部の大径側端部で上記ローディングナットの軸方向に関して上記第一のディスクとは反対側の端部に偏った部分に、この第一のディスクの外側面に向いた荷重受部である鍔部を設けている。又、上記ローディングナットの周囲に、この第一のディスク寄り部分を上記内径側円筒部に外嵌する外径側円筒部とし、この外径側円筒部よりもこの第一のディスクと反対側部分の内周面に、上記第一のディスクから離れるに従って内径が大きくなる傾斜内周面部を設けた間座を配置している。更に、上記皿板ばねを、この間座のうちで上記外径側円筒部の周囲に設置している。そして、上記間座の外周面の軸方向中間部に形成した、上記第一のディスクに対向する段差面に上記皿板ばねを突き当てると共に、上記間座のうちで上記傾斜内周面部の大径側に位置する端縁を、上記ローディングナットの外周面で上記鍔部の片側面に突き当てる事により、上記皿板ばねの弾力をこの鍔部に伝達自在として、この鍔部によりこの皿板ばねの弾力を支承している。
【００２３】
【作用】
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、請求項１、２の何れに記載した構造の場合も、ローディングナットの傾斜部の断面積の相違に基づき、このローディングナットが、第一山目に近い側で弾性変形し易くなる。この為、トロイダル型無段変速機の運転時に発生するスラスト荷重に基づき、上記ローディングナットと回転軸との螺合部のうちの特定のねじ溝の底部に応力が集中する事がなくなる。言い換えれば、螺合部の広い範囲に荷重を分散させて、ねじ溝の底部に生じる応力を緩和できる。
【００２４】
しかも、荷重受部である鍔部を、第一のディスクとは反対側の端部に偏った部分に設けているので、回転軸との螺合に基づいてローディングナットに加わる荷重の作用位置と、予圧ばねからこのローディングナットに加わる荷重の作用位置とを、軸方向にずらせる事ができる。これらにより、上記回転軸に形成した雄ねじ部及びこの雄ねじ部に螺合したローディングナットに部分的に大きな荷重が加わる事を防止して、上記回転軸の径を大きくしたり、或は上記ローディングナットを特に大型化しなくても、これら回転軸及びローディングナットの耐久性を確保できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１〜２は、本発明に関する参考例の１例を示している。尚、本参考例の特徴は、入力回転軸１の外周面に形成した雄ねじ部３１及びローディングナット９ｂの耐久性向上を図るべく、これら雄ねじ部３１とローディングナット９ｂとの螺合部に荷重が加わる部分を分散する構造にある。その他の部分の構成及び作用は、前述の図６に示した従来構造と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本参考例の特徴部分を中心に説明する。
【００２６】
本参考例のトロイダル型無段変速機の場合、上記ローディングナット９ｂの外周面に、第一のディスクである入力側ディスク２ｂの外側面３３の側から順番に、円筒部２８と、傾斜部３６と、鍔部２９と、被係合部３０とを設けている。このうちの円筒部２８の外周面は、外径が軸方向に関して一定のまま変化しない、単なる円筒面としている。又、上記傾斜部３６は、断面形状が四分の一円弧状の曲面で、上記入力側ディスク２ｂの外側面から離れる程外径が大きくなる方向に傾斜しており、上記傾斜部３６の端部と上記鍔部２９の片側面３７とを滑らかに連続させている。そして、この様な傾斜部３６を設ける事により、当該部分に於ける上記ローディングナット９ｂの断面積を、上記入力側ディスク２ｂ寄り（図１〜２の左寄り）で小さく、この入力側ディスク２ｂと反対側（図１〜２の右側）で大きくしている。又、この様な傾斜部３６よりも径方向外側に存在する、上記鍔部２９の片側面３７を、予圧ばねである皿板ばね１０の弾力を支承する為の荷重受部としている。図１〜２から明らかな通り、上記鍔部３７は、上記ローディングナット９ｂの軸方向に関して、第一のディスクである入力側ディスク２ｂとは反対側の端部に偏った部分に設けられている。更に、上記被係合部３０は、断面形状を、六角形、小判形等の非円形として、スパナ等の工具を係止自在としている。
【００２７】
上記皿板ばね１０は、上述の様な形状を有するローディングナット９ｂのうちで上記円筒部２８の先半部、即ち、上記入力側ディスク２ｂ側の半部に、弾性変形に伴う軸方向寸法の拡縮自在に、緩く外嵌している。又、上記円筒部２８の基半部、即ち、上記入力側ディスク２ｂと反対側の半部乃至上記傾斜部３６の周囲部分に、略円筒状の間座３８を外嵌している。この間座３８は、上記円筒部２８にがたつきなく外嵌自在な円筒状の基部３９と、ラッパの如き末広がり形状とした端部４０とから成る。この端部４０の内径は、軸方向に対応する部分で、上記傾斜部３６の外径以上として、これら端部４０の内周面と傾斜部３６の外周面とが干渉しない様にしている。この様な間座３８を上記端部４０を先にして上記ローディングナット９ｂの円筒部２８に、軸方向の移動自在に外嵌すると、この端部４０の端面が上記鍔部２９の片側面３７に当接する。この状態では、上記間座３８に加わる、上記入力側ディスク２ｂから離れる方向のスラスト荷重の殆ど総てが、上記傾斜部３６に加わる事なく、上記鍔部２９の片側面３７に伝わる状態となる。尚、摩擦に基づいて上記円筒部２８に加わる荷重は、無視できる程に小さい。
【００２８】
上記皿板ばね１０は、上述の様に上記ローディングナット９ｂに外嵌した間座３８の基端面（図１〜２の左端面）と、上記入力側ディスク２ｂの外側面３３との間に、軸方向長さを弾性的に縮めた（圧縮した）状態で挟持している。即ち、上記ローディングナット９ｂは、その内周面に形成した雌ねじ４１を入力回転軸１の端部に形成した雄ねじ部３１に螺合し更に緊締する事により、この入力回転軸１に対し固定している。この状態で上記ローディングナット９ｂの先端面は、この入力回転軸１の中間部に設けた段部３２に突き当たっている。この状態で、上記間座３８の基端面と上記入力側ディスク２ｂの外側面３３との間に挟持された上記皿板ばね１０の弾力に基づくスラスト荷重は、上記間座３８を介して、上記鍔部２９の片側面３７に伝わり、この鍔部２９により支承される。
【００２９】
上述の様に構成する本参考例のトロイダル型無段変速機の場合には、上記入力回転軸１の雄ねじ部３１との螺合・緊締に基づいて上記ローディングナット９ｂに加わる荷重の作用位置と、上記皿板ばね１０からこのローディングナット９ｂに加わる荷重の作用位置とを、軸方向にずらせる事ができる。即ち、上記螺合・緊締に基づく荷重は、前述した通り、上記雌ねじ４１の先端部、即ち、図１〜２の左端部で大きくなる。これに対して、上記皿板ばね１０から加わる荷重の作用位置は、この皿板ばね１０の軸方向長さに対して、上記間座３８の軸方向長さ分だけ、上記雌ねじ４１の先端部から離れる。即ち、上記皿板ばね１０からの荷重は、上記ローディングナット９ｂの軸方向中間部後端寄り（図１〜２の右寄り）部分から上記先端部に掛けての広い範囲に加わる。
【００３０】
しかも、上記ローディングナット９ｂの軸方向中間部分に設けた傾斜部３６は、この傾斜部３６の大径側端部周囲に存在する鍔部２９の片側面３７に上記皿板ばね１０から加わる荷重を広範囲に、より均一に分散すべく機能する。即ち、上記傾斜部３６に対応する部分での上記ローディングナット９ｂの断面積の相違に基づき、このローディングナット９ｂが、第一山目に近い側、即ち上記入力側ディスク２ｂに近い側で、軸方向に弾性変形し易くなる。この為、トロイダル型無段変速機の運転時に発生するスラスト荷重に基づき、上記ローディングナット９ｂが前記雄ねじ部３１に倣う様に軸方向に弾性変形し、この雄ねじ部３１と上記雌ねじ４１との螺合部の広い範囲に荷重を分散させて、これら雄ねじ部３１と上記雌ねじ４１とのねじ溝の底部に生じる応力を緩和できる。
【００３１】
しかも、上記片側面３７に大きなスラスト荷重を受ける事により上記ローディングナット９ｂは、断面形状を（図２の時計方向に）捩り変形させる傾向になるが、上記傾斜部３６を設ける事により、この変形を緩和できる。そして、この様に変形を緩和する分、上記スラスト荷重が局部的に加わる事を防止できる。言い換えれば、上述の様に、上記皿板ばね１０から加わる荷重の作用する範囲を広範囲にできる。
【００３２】
これらにより、上記ローディングナット９ｂに部分的に大きな荷重が加わる事を防止して、このローディングナット９ｂを特に大型化しなくても、このローディングナット９ｂの耐久性向上を図れる。そして、より大きなトルクを伝達可能なトロイダル型無段変速機を実現する際に於ける、このトロイダル型無段変速機の大型化を最小限に抑える事ができる。
【００３３】
次に、図３は、請求項１に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の場合には、ローディングナット９ｃの軸方向中間部に形成する傾斜部３６ａの外周面の断面形状を放物線状としている。又、皿板ばね１０の弾力を、この傾斜部３６ａの大径側端部周囲に存在する鍔部２９の片側面３７に伝達する為の間座３８ａを、円筒状の基部３９ａと内向フランジ状の端部４０ａとから成る、断面略Ｌ字形で全体を略円筒状としている。そして、上記間座３８ａの端部４０ａに上記皿板ばね１０を突き当てると共に、上記基部３９ａの端縁を、上記ローディングナット９ｃの外周面で上記傾斜部３６ａの大径側端部に形成した鍔部２９の片側面３７に突き当てている。
【００３４】
本例の場合、上記傾斜部３６ａの断面形状の曲率半径を上述した参考例の場合よりも大きくしている為、上記皿板ばね１０の弾力に基づくスラスト荷重による上記ローディングナット９ｃの弾性変形をより良好にして、上記皿板ばね１０から加わる荷重を、広範囲により均一に分散できる。その他の部分の構成及び作用は、上述した参考例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００３５】
次に、図４も、請求項１に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、ローディングナット９ｄの軸方向中間部に形成する傾斜部３６ｂの外周面を、断面形状が直線状である、円すい凸面としている。この様な傾斜部３６ｂを設けた本例の場合、皿板ばね１０の弾力に基づくスラスト荷重による上記ローディングナット９ｄの弾性変形をより良好にして、上記皿板ばね１０から加わる荷重を、広範囲により均一に分散できる。その他の部分の構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
【００３６】
次に、図５は、請求項２に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、間座３８ｂのうちの、入力側ディスク２ｂ寄り半部に、特許請求の範囲に記載した外径側円筒部である円筒部４２を形成し、この円筒部４２の周囲に皿板ばね１０を設置している。この皿板ばね１０は、上記間座３８ｂの外周面の軸方向中間部に形成した、段差面４３に突き当てている。ローディングナット９ｄとしては、上述した第３例と同様の形状を有するものを使用している。尚、このローディングナット９ｄの円筒部２８が、特許請求の範囲に記載した内径側円筒部となる。そして、上記皿板ばね１０の弾力を、上記間座３８ｂを介して、傾斜部３６ｂの大径側端部に形成した鍔部２９の片側面３７に伝達自在としている。その他の部分の構成及び作用は、上述した第２例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するが、回転軸の外径を大きくしたり、ローディングナットを特に大型化しなくても、この回転軸の外周面に形成した雄ねじ部及びローディングナットの耐久性向上を図れる。そして、必要とする変速比を確保しつつ、より大きなトルクを伝達可能なトロイダル型無段変速機を実現する際に於ける、このトロイダル型無段変速機の大型化を最小限に抑える事ができる。この為、この様なトロイダル型無段変速機の設計の自由度を向上させる他、軽量化に基づき、このトロイダル型無段変速機を搭載した自動車の動力性能を良好にできる等の効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に関する参考例の１例を示す要部断面図。
【図２】 図１のＡ部拡大図。
【図３】 本発明の実施の形態の第１例を示す、図２と同様の図。
【図４】 同第２例を示す、図２と同様の図。
【図５】 同第３例を示す、図２と同様の図。
【図６】 従来から広く知られているトロイダル型無段変速機の基本構成の１例を示す、円周方向に関する位相が図１とは９０度異なる部分に関する断面図。
【図７】 図６のＢ部拡大図。
【図８】 従来考えられていた予圧ばね装着部の別構造を示す、図７と同様の図。
【符号の説明】
１ 入力回転軸
２ａ、２ｂ 入力側ディスク
３ 入力側内側面
４ ボールスプライン
５ 転がり軸受
６ 押圧装置
７ カム板
８ 駆動軸
９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ ローディングナット
１０ 皿板ばね
１１ ケーシング
１２ 隔壁部
１３ 通孔
１４ 出力筒
１５ 転がり軸受
１６ 出力歯車
１７ａ、１７ｂ 出力側ディスク
１８ 出力側内側面
１９ ニードル軸受
２０ パワーローラ
２１ 周面
２２ トラニオン
２３ 変位軸
２４ ラジアルニードル軸受
２５ スラスト玉軸受
２６ スラストニードル軸受
２７ａ、２７ｂ 支持板
２８ 円筒部
２９ 鍔部
３０ 被係合部
３１ 雄ねじ部
３２ 段部
３３ 外側面
３４ シム板
３５ 間座
３６、３６ａ、３６ｂ 傾斜部
３７ 片側面
３８、３８ａ、３８ｂ 間座
３９、３９ａ 基部
４０、４０ａ 端部
４１ 雌ねじ
４２ 円筒部
４３ 段差面

Claims (2)

1. 回転軸と、この回転軸の中間部に、この回転軸と同期した回転及びこの回転軸の軸方向の変位自在に支持された第一のディスクと、この回転軸の端部でこの第一のディスクの外側面から突出した部分に螺着されたローディングナットと、この第一のディスクの外側面とこのローディングナットとの間に設けられた、予圧ばねである皿板ばねと、上記回転軸の中間部周囲に、この回転軸に対する相対回転を自在に設けられた第二のディスクと、これら第一、第二のディスクの内側面同士の間に設けられたパワーローラとを備えたトロイダル型無段変速機に於いて、上記皿板ばねを、上記ローディングナットのうちで上記第一のディスク寄り部分の周囲に設置しており、このローディングナットの外周面のうちで上記皿板ばねよりも上記第一のディスクと反対側に突出した部分に、この第一のディスクから離れるに従って外径が大きくなる傾斜部を設ける事により当該部分の断面積を、この第一のディスク寄りで小さくこの第一のディスクと反対側で大きくすると共に、上記傾斜部の大径側端部で上記ローディングナットの軸方向に関して上記第一のディスクとは反対側の端部に偏った部分に、この第一のディスクの外側面に向いた荷重受部である鍔部を設け、この鍔部の片側面と上記皿板ばねとの間に、円筒状の基部と内向フランジ状の端部とから成る、断面略Ｌ字形で全体が略円筒状の間座を挟持し、この間座の端部に上記皿板ばねを突き当てると共に、上記基部の端縁を、上記ローディングナットの外周面で上記鍔部の片側面に突き当てる事により、上記皿板ばねの弾力をこの鍔部に伝達自在として、この鍔部によりこの皿板ばねの弾力を支承している事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
2. 回転軸と、この回転軸の中間部に、この回転軸と同期した回転及びこの回転軸の軸方向の変位自在に支持された第一のディスクと、この回転軸の端部でこの第一のディスクの外側面から突出した部分に螺着されたローディングナットと、この第一のディスクの外側面とこのローディングナットとの間に設けられた、予圧ばねである皿板ばねと、上記回転軸の中間部周囲に、この回転軸に対する相対回転を自在に設けられた第二のディスクと、これら第一、第二のディスクの内側面同士の間に設けられたパワーローラとを備えたトロイダル型無段変速機に於いて、上記ローディングナットのうちで上記第一のディスク寄り部分に内径側円筒部を設けると共に、この内径側円筒部よりもこの第一のディスクと反対側部分に、この第一のディスクから離れるに従って外径が大きくなる傾斜部を設ける事により当該部分の断面積を、この第一のディスク寄りで小さくこの第一のディスクと反対側で大きくし、且つ、上記傾斜部の大径側端部で上記ローディングナットの軸方向に関して上記第一のディスクとは反対側の端部に偏った部分に、この第一のディスクの外側面に向いた荷重受部である鍔部を設け、上記ローディングナットの周囲に、この第一のディスク寄り部分を上記内径側円筒部に外嵌する外径側円筒部とし、この外径側円筒部よりもこの第一のディスクと反対側部分の内周面に、上記第一のディスクから離れるに従って内径が大きくなる傾斜内周面部を設けた間座を配置し、上記皿板ばねを、この間座のうちで上記外径側円筒部の周囲に設置しており、上記間座の外周面の軸方向中間部に形成した、上記第一のディスクに対向する段差面に上記皿板ばねを突き当てると共に、上記間座のうちで上記傾斜内周面部の大径側に位置する端縁を、上記ローディングナットの外周面で上記鍔部の片側面に突き当てる事により、上記皿板ばねの弾力をこの鍔部に伝達自在として、この鍔部によりこの皿板ばねの弾力を支承している事を特徴とするトロイダル型無段変速機。

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