JP4662304B2

JP4662304B2 - トロイダル型無段変速機

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Publication number: JP4662304B2
Application number: JP2005096362A
Authority: JP
Inventors: 将司横山; 宏史石川; 俊郎豊田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2025-03-29
Also published as: JP2006275185A

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。

近年、自動車用変速機の変速ユニットとして、あるいは各種産業機械用の変速装置として、ハーフトロイダル型のトロイダル型無段変速機が使用されている。図２５は、このようなトロイダル型無段変速機の一例の要部を示している。同図に示した構造の場合、入力軸１の周囲に入力側ディスク２と出力側ディスク３とを、それぞれの内側面２ａ、３ａ同士を互いに対向させた状態で、それぞれ回転自在に支持している。また、入力側ディスク２の内側面２ａと出力側ディスク３の内側面３ａとの間には複数のトラニオン４をそれぞれ、これらの両ディスク２、３の中心軸に対し捻れの位置にある枢軸（図示せず）を中心として揺動自在に設けている。そして、各トラニオン４に設けた変位軸５の周囲にそれぞれ、ラジアルニードル軸受７とスラスト玉軸受(スラスト転がり軸受)８とにより、パワーローラ６を回転自在に支持している。

パワーローラ６は、それぞれが断面円弧形の凹面である、入力側ディスク２と出力側ディスク３との内側面２ａ、３ａ同士の間に挟持された状態で回転し、入力側ディスク２から出力側ディスク３に動力を伝達する。すなわち、トロイダル型無段変速機の運転時には、回転軸１の回転に伴ってローディングカム式の押圧装置９が、入力側ディスク２を出力側ディスク３に向け押圧しつつ回転駆動する。そして、これらの両ディスク２、３の内側面２ａ、３ａと、球面状の凸面であるパワーローラ６の周面６ａとの転がり接触に基づき、入力側ディスク２の回転を出力側ディスク３に伝達する。トラニオン４を枢軸中心に揺動変位させ、各面同士の転がり接触位置を変えれば、両ディスク２、３同士の間での変速比を調節できる。すなわち、この転がり接触位置を、入力側ディスク２の内径側、出力側ディスク３の外径側にする程、前記変速比が減速側になる。これに対して、前記転がり接触位置を、入力側ディスク２の外径側、出力側ディスク３の内径側にする程、前記変速比が増速側になる。

前述のようにして入力側ディスク２と出力側ディスク３との間で動力を伝達する際に、パワーローラ６は、これらの両ディスク２、３の内側面２ａ、３ａから、大きなラジアル荷重およびスラスト荷重を受ける。このうちのスラスト荷重を支承するために、パワーローラ６とトラニオン４との間にスラスト玉軸受８を設けている。

このスラスト玉軸受８は、パワーローラ６の大端面（各ディスク２、３の径方向外側の面で、図２５において上面）に形成された内輪軌道１０と、トラニオン４の内側面（各ディスク２、３の径方向内側の面で、図２５において下面）に設置された外輪１１の内側面に形成された外輪軌道１２と、これらの内輪軌道１０と外輪軌道１２との間に転動自在に設けられた、複数の玉（転動体）１３と、これらの玉１３を保持する保持器１４とから成る。保持器１４は、内周端から外周端までの肉厚が均一な円盤状の主体１５と、この主体１５の径方向中間部に周方向に等間隔に設けられた複数のポケット１６とを備えており、各ポケット１６内にそれぞれ、玉１３を、転動自在に保持している。

このトロイダル型無段変速機の運転時に、パワーローラ６は、入力側ディスク２および出力側ディスク３から強い押圧力を受けた状態で高速回転する。この結果、トロイダル型無段変速機の運転に伴って、パワーローラ６は著しく発熱して温度上昇し、スラスト玉軸受８も温度上昇する。このような温度上昇を抑えてスラスト玉軸受８の耐久性を確保するために、スラスト玉軸受８内に十分な量の潤滑油を流通させる必要がある。この場合に使用する潤滑油は、両ディスク２、３の内側面２ａ、３ａとパワーローラ６の周面６ａとの転がり接触部での動力伝達を目的として開発された、高粘度のトラクションオイルである。

トロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受としてのスラスト玉軸受８は、トラクション接触を行う構成上、図２５に示すように、入力側ディスク２および出力側ディスク３の内側面２ａ、３ａの２箇所の転がり接触部分で垂直方向（図２５の矢印Ａ方向）の力を受ける。この２個所位置で加わる力の方向を表す直線同士の交差角度（接触角）αは、１８０度よりも小さい（α＜１８０度）。したがって、トロイダル型無段変速機の運転時に、パワーローラ６には、ラジアル、スラスト両方向の力が加わる。

このパワーローラ６に加わる力のうち、ラジアル方向（図２５の左右方向）の力に基づいて、パワーローラ６は、図２６に誇張して示すように、楕円形に変形する。このような変形に伴って、パワーローラ６の大端面に形成した内輪軌道１０も、同様に変形する。この結果、この内輪軌道１０と転がり接触する玉１３に関する接触角が円周方向に関して不同になり、玉１３の公転速度が、円周方向に関して不均一になる。さらに、トロイダル型無段変速機の運転時に、パワーローラ６には、パワーローラ６の周面と各ディスク２、３の内側面との転がり接触部での動力伝達に伴って、所謂２Ｆｔと呼ばれる、図２７（ａ）、（ｂ）に矢印Ｂで示すような、入力側ディスク２の回転方向の力が加わる。そしてこの力が、図２７（ｂ）に矢印Ｃで示すように、変位軸５と共にパワーローラ６の回転中心軸を傾斜させる方向のモーメントとして加わる結果、玉１３の転動面と内輪軌道１０および外輪軌道１２との転がり接触部の面圧が不均一になる。そして、この面圧の不均一によっても、玉１３の公転速度が、円周方向に関して不均一になる。

パワーローラ６は、前述のように複雑且つ大きな力を受けつつ高速で回転する結果、スラスト玉軸受８を構成する玉１３の公転速度分布は、図２８に示すようになる。なお、同図において、玉１３の中心から引き出した矢印の大小（長短）が、当該玉１３の公転速度の大小を表している。同図から明らかな通り、前記２Ｆｔなる力が作用する側に存在する玉１３の公転速度は、この２Ｆｔなる力が作用するのと反対側に存在する玉１３の公転速度よりも遅くなる。このような公転速度の不均一に伴って、保持器１４に設けたポケット１６の内側で玉１３が、保持器１４の円周方向に変位する。そして、玉案内方式の場合には、ポケット１６の内径と玉１３の直径との差が僅少であるため、玉１３の転動面とポケット１６の内面とが当接する。そして、玉１３の転動面がポケット１６の内面を、保持器１４の円周方向に押圧する。このようにして生じる押圧力の大きさは、玉１３の公転速度と保持器１４の回転速度との差が大きくなる程大きくなる。

図２９は、このようにして玉１３の転動面がポケット１６の内面を押圧する力（接触荷重）の大きさの、保持器１４の円周方向に関する分布を示している。なお、同図に、ポケット１６の内面に向けて描いた矢印の大小（長短）が、前記接触荷重の大小を表している。同図から明らかな通り、この接触荷重は、前記２Ｆｔなる力が作用する側と反対側とで大きく、且つ保持器１４の回転方向に関して互いに逆方向となり、これらの両側に対して９０度位相がずれた部分で小さくまたは零になる。

このように、トロイダル型無段変速機に組み込んだスラスト玉軸受８では、玉１３が、保持器１４に設けたポケット１６同士の間に存在する柱部１８を、円周方向に関して交互に逆方向に押す。したがって、保持器１４の強度を十分に確保しないと、柱部１８部分に亀裂が生じる等、保持器１４の耐久性を十分に確保できなくなる。このような事情に鑑みて、保持器１４として、従来、高温時の剛性と高温のトラクションオイルに対する安定性を備えた、金属製（主に高力黄銅製）のもみ抜き保持器を使用している。

トロイダル型無段変速機中のスラスト玉軸受８に組み込む保持器１４として、前述のような金属製のもみ抜き保持器を使用した場合、耐久性確保の面からは十分な効果が得られる。しかし、軽量化あるいは低コスト化の面から見た場合には改良が望まれる。すなわち、保持器１４を金属製とした場合には、保持器１４の重量が嵩むのは勿論、保持器１４を製造するために切削や旋削等の機械加工や、かしめ等の煩雑な組立作業が必要になる。このため、保持器１４自体の製造コストに加え、保持器１４を備えたトロイダル型無段変速機の組立コストが嵩む事が避けられない。

このような点を考慮して、従来、曲げ弾性率、引っ張り破断伸びの数値を所定値に設定した合成樹脂製の保持器（例えば、特許文献１参照）や、臨界表面張力をトラクション油の表面張力より大きくした合成樹脂製の保持器（例えば、特許文献２参照）のように、耐久性を向上させながら軽量で安価な合成樹脂製の保持器を使用する事が検討されている。
しかし、特許文献１、２の保持器は、ポケット１６からの玉１３の抜け落ち防止を特に考慮していないので、トロイダル型無段変速機の組立の際に保持器の取り扱いが非常に困難である。

ところで、保持器の軸方向に関する位置決めは、トロイダル型無段変速機の伝達効率確保を目的として、玉によって行なう、所謂玉案内方式を採用する事が好ましい。玉案内方式を採用する場合には、ポケットの内径の軸方向中間部の直径を玉の直径より僅かに大きくし、かつポケットの軸方向両端開口部の直径を玉の直径より小さくすると、保持器１４が玉１３に対し、軸方向に変位する事がなくなる。

このような玉案内方式を採用した合成樹脂製の保持器として、ポケットの軸方向の一端側開口部を、ムリ抜き開口部（弾性変形しながら玉をポケットに挿入できる玉より僅かに小さな開口径とした開口部）と、非ムリ抜き開口部（弾性変形で玉をポケットに挿入することが不可能な玉より大幅に小さな開口径とした開口部）とを交互に配置した構成とし、ポケットの軸方向の他端開口部を、一端側開口部がムリ抜き開口部のときには非ムリ抜き開口部とし、一端側開口部が非ムリ抜き開口部のときにはムリ抜き開口部とした保持器が知られている（例えば、特許文献３参照）。
この保持器のように、保持器の軸方向両端開口部をムリ抜き開口部、または非ムリ抜き開口部とすると、ポケットから玉の抜け落ちが防止されるので、トロイダル型無段変速機の組立の際に保持器の取り扱いが容易となる。

特開２００３−６５４１１号公報特開２００３−６５４１２号公報特開平９−４２２９４号公報

しかし、特許文献３の保持器は、ムリ抜き開口部、または非ムリ抜き開口部を識別することが難しく、間違って非ムリ抜き開口部から玉をポケットに挿入してしまうと、主体、玉の破損や、主体の強度が低下する虞がある。また、仮にムリ抜き開口部、非ムリ抜き開口部の位置を正確に把握しようとすると、主体の裏表および位相の区別も把握する必要があるので、保持器の組立工程が複雑化し、製造コストの増加にもつながる。

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、主体、転動体の破損や主体の強度を低下させずに簡単にポケットに転動体を挿入し、かつポケットからの玉の抜け落ちを確実に防止することで、保持器の組立工程の簡便化と、製造コストの低減化を図ったトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載のトロイダル型無段変速機は、相対回転を自在として互いに同心に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーローラを内側面側に回転自在に支持した状態で両端部に互いに同心に設けられた枢軸を中心とする揺動変位を自在とされたトラニオンと、このトラニオンの内側面と前記パワーローラの大端面との間に設けられたスラスト転がり軸受とを備え、前記スラスト転がり軸受は、前記パワーローラの大端面に形成された内輪軌道と、前記トラニオンの内側面に設置された外輪の内側面に形成された外輪軌道と、これらの内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、これらの転動体を保持する合成樹脂製の保持器とを備え、前記保持器は、円盤状の主体と、この主体の周方向に所定間隔をあけて設けられて前記複数の転動体を回転自在に保持する複数のポケットとを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記保持器の前記主体の一方の端面で開口している前記複数のポケットの一方側開口部の開口直径を前記転動体の直径より大きくし、前記主体の他方の端面で開口している前記複数のポケットの他方側開口部の開口直径を前記転動体の直径より小さくするとともに、
前記一方の端面の外周側、または内周側の所定の円周上に、全ての前記一方側開口部の縁部と交わるように係合溝を間欠的に形成し、この係合溝内に、全ての前記一方側開口部の縁部を横切り、前記ポケット内に配置した前記転動体の前記一方側開口部側への軸方向移動を規制する環状の移動規制部材を装着したことを特徴とする。

請求項１に記載の発明においては、保持器のポケット内に配置された転動体が、転動体の直径より小さくしたポケットの他方側開口部と、一方側開口部の縁部を横切って配置した環状の移動規制部材により軸方向の移動を規制されるので、ポケットから転動体が抜け落ちるのを確実に防止することができる。
また、保持器の主体の一方の端面には、環状の移動規制部材を装着する係合溝が形成されていることから、この係合溝を挿入側の印として転動体の挿入位置を容易に識別できる。

また、請求項２に記載のトロイダル型無段変速機は、相対回転を自在として互いに同心に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーローラを内側面側に回転自在に支持した状態で両端部に互いに同心に設けられた枢軸を中心とする揺動変位を自在とされたトラニオンと、このトラニオンの内側面と前記パワーローラの大端面との間に設けられたスラスト転がり軸受とを備え、前記スラスト転がり軸受は、前記パワーローラの大端面に形成された内輪軌道と、前記トラニオンの内側面に設置された外輪の内側面に形成された外輪軌道と、これらの内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、これらの転動体を保持する合成樹脂製の保持器とを備え、前記保持器は、円盤状の主体と、この主体の周方向に所定間隔をあけて設けられて前記複数の転動体を回転自在に保持する複数のポケットとを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記保持器の前記主体の一方の端面および他方の端面で開口している前記複数のポケットの一方側開口部および他方側開口部の開口直径を、前記転動体の直径より小さくするとともに、
前記主体の外周面、または内周面に、前記転動体が通過可能な開口幅で前記複数のポケットにそれぞれ連通する複数のスロットを形成し、これら複数のスロットを形成した側の前記主体の外周面、または内周面に、前記複数のスロットの開口部を横切ることで前記ポケット内に配置した前記転動体の径方向移動を規制する環状の移動規制部材を装着したことを特徴とする。

この請求項２に記載の発明においては、保持器のポケット内に配置された転動体は、転動体の直径より小さくしたポケットの一方側開口部および他方側開口部により軸方向の移動が規制され、スロットの開口部を横切るように配置した環状の移動規制部材により径方向の移動が規制されるので、ポケットから転動体が抜け落ちるのを確実に防止することができる。
また、転動体が通過可能な開口幅のスロットから転動体をポケットに挿入するので、主体、転動体の破損や、主体の強度低下を防止することができる。

本発明のトロイダル型無段変速機によれば、保持器の主体、転動体の破損や主体の強度を低下させずに簡単にポケットに転動体を挿入し、かつポケットからの玉の抜け落ちを確実に防止することで、保持器の組立工程の簡便化と、製造コストの低減化を図ったトロイダル型無段変速機を提供することができる。

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、本発明の特徴は、スラスト玉軸受の保持器にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図２５〜図２９と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。

図１〜図４は、本発明の第１の実施の形態に係るスラスト玉軸受（スラスト転がり軸受）の保持器を示す図である。
本実施の形態の保持器１４は、図１および図２に示すように、合成樹脂を射出成型することにより形成されており、円盤状の主体１５と、この主体１５の径方向中間部に円周方向に等間隔に設けられ、それぞれが円形である複数のポケット１６とを備えている。各ポケット１６内にはそれぞれ、玉（転動体）１３が転動自在に保持されている。
ポケット１６は、図２に示すように、軸方向中間部で玉１３の直径よりも僅かに大きい内径ｄ１とし、この内径ｄ１が主体１５の一方の端面１５ａで開口している一方側開口部１６ａまで連続している。また、主体１５の他方の端面１５ｂで開口している他方側開口部１６ｂの内径ｄ２は、玉１３の直径よりも小さくなっている（ｄ１＞ｄ２）。
そして、図１に示すように、主体１５の一方の端面１５ａには、その面の径方向外方側で全ての一方側開口部１６ａと交わるように、玉１３のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ）より大きな直径Ｄ１の円周上に係合溝２０が間欠的に形成されている。また、図３に示すように、係合溝２０内に、金属製または合成樹脂製で直径をＤ１とした止め輪２１が嵌め込まれている。

上記構成の保持器１４を組み立てるには、玉１３を、この玉１３の直径よりも僅かに大きい一方側開口部１６ａからポケット１６内に挿入する。そして、ポケット１６内への玉１３の挿入を完了した時点で、係合溝２０内に止め輪２１を嵌め込む。係合溝２０内に嵌め込んだ止め輪２１の一部は、図３に示すように、一方側開口部１６ａの縁部を横切る。

本実施の形態の保持器１４においては、ポケット１６内に挿入された玉１３が、図４に示すように、玉１３の直径よりも小さい他方側開口部１６ｂと、主体１５の一方の端面１５ａに配置した止め輪２１とにより軸方向の移動が規制されるので、ポケット１６から玉１３が抜け落ちるのを確実に防止することができる。

また、一方側開口部１６ａを設けている主体１５の一方の端面１５ａには、係合溝２０が形成されていることから、この係合溝２０を挿入側の印として玉１３の挿入位置を容易に識別できるので、ばかよけ等の手段を設けなくても、玉１３の直径よりも小さい他方側開口部１６ｂから玉１３を挿入する間違いを起こすことがない。これにより、主体１５、玉１３の破損や、主体１５の強度低下を防止することができる。

したがって、主体１５、玉１３の破損や、主体１５の強度を低下させずに簡単にポケット１６に玉１３を挿入することができ、かつポケット１６からの玉１３の抜け落ちを確実に防止することで保持器１４の組立工程の簡便化と、製造コストの低減化を図ったトロイダル型無段変速機を提供することができる。

次に、図５〜図８は、本発明の第２の実施の形態に係るスラスト玉軸受（スラスト転がり軸受）の保持器を示す図である。本実施の形態は、第１の実施の形態に類似した構成である。
本実施の形態のポケット１６は、図６に示すように、軸方向中間部で玉１３の直径よりも僅かに大きい内径ｄ１とし、この内径ｄ１が主体１５の一方の端面１５ａで開口している一方側開口部１６ａまで連続している。また、主体１５の他方の端面１５ｂで開口している他方側開口部１６ｂの内径ｄ２は、玉１３の直径よりも小さくなっている（ｄ１＞ｄ２）。

また、図５および図６に示すように、主体１５の一方の端面１５ａには、その面の径方向内方側で全ての一方側開口部１６ａと交わるように、玉１３のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ）より小さな直径Ｄ２の円周上に係合溝２２が間欠的に形成されている。そして、図７に示すように、係合溝２２内に、金属製または合成樹脂製で直径をＤ２とした止め輪２３が嵌め込まれている。

上記構成の保持器１４を組み立てるには、玉１３を、この玉１３の直径よりも僅かに大きい一方側開口部１６ａからポケット１６内に挿入する。そして、ポケット１６内への玉１３の挿入を完了した時点で、係合溝２２内に止め輪２３を嵌め込む。係合溝２２内に嵌め込んだ止め輪２３の一部は、図７に示すように、一方側開口部１６ａの縁部を横切る。

本実施の形態の保持器１４においては、ポケット１６内に挿入された玉１３が、図８に示すように、玉１３の直径よりも小さい他方側開口部１６ｂと、主体１５の一方の端面１５ａに配置した止め輪２３とにより軸方向の移動が規制されるので、ポケット１６から玉１３が抜け落ちるのを確実に防止することができる。
また、一方側開口部１６ａを設けている主体１５の一方の端面１５ａには、係合溝２２が形成されていることから、この係合溝２２を挿入側の印として玉１３の挿入位置を容易に識別できるので、ばかよけ等の手段を設けなくても、玉１３の直径よりも小さい他方側開口部１６ｂから玉１３を挿入する間違いを起こすことがない。これにより、主体１５、玉１３の破損や、主体１５の強度低下を防止することができる。
したがって、本実施形態の形態においても、前述した第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

次に、図９〜図１１は、本発明の第３の実施の形態に係るスラスト玉軸受（スラスト転がり軸受）の保持器を示す図である。
本実施の形態の保持器１４は、図９および図１０に示すように、合成樹脂を射出成型することにより形成されており、円盤状の主体１５と、この主体１５の径方向中間部に円周方向に等間隔に設けられ、それぞれが円形である複数のポケット１６と、主体１５の外周側に形成されて各ポケット１６にそれぞれ連通している複数のスロット２４とを備えている。各ポケット１６内にはそれぞれ、玉（転動体）１３が転動自在に保持されている。また、主体１５の外周面には、金属製または合成樹脂製の止め輪２５が装着されている。

本実施の形態のポケット１６は、図１０に示すように、軸方向中間部で玉１３の直径よりも僅かに大きい内径ｄ１とし、主体１５の一方の端面１５ａで開口している一方側開口部１６ａおよび主体１５の他方の端面１５ｂで開口している他方側開口部１６ｂの内径ｄ２が、玉１３の直径よりも小さくなっている（ｄ１＞ｄ２）。なお、ポケット１６の軸方向中間部の面形状は、円筒形状であっても、一方側開口部１６ａおよび他方側開口部１６ｂに向かうに従い徐々に縮径している曲面形状であってもよい。

主体１５の外周にポケット１６と連通して形成されているスロット２４は、図１１に示すように、ポケット１６の径方向中央部から、ポケット１６の中央縦断面の形状のまま径方向外側に柱状に延びて、主体１５の外周側に開口しており、したがってこのスロット２４は玉１３の直径より大きな開口幅Ｈ１になっていて、スロット２４を玉１３が通過できるようになっている。
また、図１１に示すように、主体１５の外周面には、周方向に係合溝２６が形成されている。そして、図９に示すように、係合溝２６内に止め輪２５が嵌め込まれている。

上記構成の保持器１４を組み立てるには、玉１３を、この玉１３より大きな開口幅で開口している主体１５のスロット２４からポケット１６内に挿入する。そして、ポケット１６内への玉１３の挿入を完了した時点で、主体１５の外周面に形成した係合溝２６内に止め輪２５を嵌め込む。係合溝２６内に嵌め込んだ止め輪２５の一部は、図９に示すように、全てのスロット２４を横切る。

本実施の形態の保持器１４においては、ポケット１６内に挿入された玉１３が、図１０に示すように、玉１３の直径よりも小さい一方側開口部１６ａおよび他方側開口部１６ｂにより軸方向の移動が規制され、主体１５の外周に係合した止め輪２５により径方向外方への移動が規制されるので、ポケット１６から玉１３が抜け落ちるのを確実に防止することができる。
また、玉１３が通過可能な開口幅のスロット２４から玉１３を挿入するので、主体１５、玉１３の破損や、主体１５の強度低下を防止することができる。
したがって、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、主体１５、玉１３の破損や主体１５の強度を低下させずに簡単にポケット１６に玉１３を挿入することができ、かつポケット１６からの玉１３の抜け落ちを確実に防止することで保持器１４の組立工程の簡便化と、製造コストの低減化を図ったトロイダル型無段変速機を提供することができる。

次に、図１２〜図１４は、本発明の第４の実施の形態に係るスラスト玉軸受（スラスト転がり軸受）の保持器を示す図である。本実施の形態は、第３の実施の形態に類似した構成である。
本実施の形態の保持器１４は、主体１５の内周側に各ポケット１６にそれぞれ連通する複数のスロット２７が形成されているとともに、主体１５の内周面に金属製または合成樹脂製の止め輪２８が装着されている。
本実施の形態のポケット１６は、図１０で示した第３の実施の形態と同一形状であり、図１３に形状のみを示して説明は省略する。

主体１５の内周にポケット１６と連通して形成されているスロット２７は、図１４に示すように、玉１３の直径より大きな開口幅Ｈ２で開口している。
また、主体１５の内周面には、周方向に係合溝２９が形成されている。そして、図１２に示すように、係合溝２９内に止め輪２８が嵌め込まれている。

上記構成の保持器１４を組み立てるには、玉１３を、この玉１３より大きな開口幅で開口している主体１５のスロット２７からポケット１６内に挿入する。そして、ポケット１６内への玉１３の挿入を完了した時点で、主体１５の内周面に形成した係合溝２９内に止め輪２８を嵌め込む。係合溝２９内に嵌め込んだ止め輪２８の一部は、図１２に示すように、全てのスロット２７を横切る。

本実施の形態の保持器１４においては、ポケット１６内に挿入された玉１３が、図１３に示すように、玉１３の直径よりも小さい一方側開口部１６ａおよび他方側開口部１６ｂにより軸方向の移動が規制され、主体１５の内周に係合した止め輪２８により径方向内方への移動が規制されるので、ポケット１６から玉１３が抜け落ちるのを確実に防止することができる。
また、玉１３より大きな開口幅のスロット２７から玉１３を挿入するので、主体１５、玉１３の破損や、主体１５の強度低下を防止することができる。
したがって、本実施の形態においても、第３の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

次に、図１５〜図１７は、本発明の第５の実施の形態に係るスラスト玉軸受（スラスト転がり軸受）の保持器を示す図である。
本実施の形態の保持器１４は、図１５および図１６に示すように、合成樹脂を射出成型することにより形成されており、円盤状の主体１５と、この主体１５の径方向中間部に円周方向に等間隔に設けられ、それぞれが円形である複数のポケット１６と、主体１５の外周側に形成されて各ポケット１６にそれぞれ連通している複数の熱かしめスロット部３０とを備えている。各ポケット１６内にはそれぞれ、玉（転動体）１３が転動自在に保持されている。熱かしめスロット部３０は、玉１３をポケット１６内に挿入した後に、開口端部に熱かしめを施すことで、玉１３が通過不可能な、玉１３より小さな開口幅とされる。

ポケット１６の内径は、図１６に示すように、軸方向中間部で玉１３の直径よりも僅かに大きい内径ｄ１とし、主体１５の一方の端面１５ａで開口している一方側開口部１６ａおよび主体１５の他方の端面１５ｂで開口している他方側開口部１６ｂの内径ｄ２が、玉１３の直径よりも小さくなっている（ｄ１＞ｄ２）。なお、ポケット１６の軸方向中間部の面形状は、円筒形状であっても、一方側開口部１６ａおよび他方側開口部１６ｂに向かうに従い徐々に縮径している曲面形状であってもよい。

主体１５の外周側でポケット１６と連通している熱かしめスロット部３０は、熱かしめする前には、図１７の符号３０ａで示すように、ポケット１６の径方向中央部から、ポケット１６の中央縦断面の形状のまま径方向外側に柱状に延びて、主体１５の外周側に開口しており、したがってこの熱かしめスロット部３０ａは玉１３より大きな開口幅になっていて、熱かしめスロット部３０ａを玉１３が通過できるようになっている。

上記構成の保持器１４を組み立てるには、玉１３を、この玉１３より大きな開口幅で開口している熱かしめする前の熱かしめスロット部３０ａを通過させてポケット１６内に挿入する。そして、ポケット１６内への玉１３の挿入を完了した時点で、熱かしめを施すことで玉１３より小さな開口幅とした熱かしめスロット部３０を設ける。熱かしめの加熱方法としては、例えば、加熱部材を接触させること、あるいはかしめ時に超音波を用い、摩擦熱により発熱させることなどを、適宜用いることができる。

本実施の形態の保持器１４においては、ポケット１６内に挿入された玉１３が、図１６に示すように、玉１３の直径よりも小さい一方側開口部１６ａおよび他方側開口部１６ｂにより軸方向の移動が規制され、図１５に示すように、玉１３より小さな開口幅の熱かしめスロット部３０により径方向外方への移動が規制されるので、ポケット１６から玉１３が抜け落ちるのを確実に防止することができる。
また、玉１３より大きな開口幅となっている熱かしめする前の熱かしめスロット部３０ａから玉１３を挿入するので、主体１５、玉１３の破損や、主体１５の強度低下を防止することができる。
したがって、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、主体１５、玉１３の破損や主体１５の強度を低下させずに簡単にポケット１６に玉１３を挿入することができ、かつポケット１６からの玉１３の抜け落ちを確実に防止することで保持器１４の組立工程の簡便化と、製造コストの低減化を図ったトロイダル型無段変速機を提供することができる。

次に、図１８〜図２０は、本発明の第６の実施の形態に係るスラスト玉軸受（スラスト転がり軸受）の保持器を示す図である。本実施の形態は、第５の実施の形態に類似した構成である。
本実施の形態の保持器１４は、図１８および図１９に示すように、主体１５の内周側に形成されて各ポケット１６にそれぞれ連通しており、玉１３をポケット１６内に挿入した後に、熱かしめを施すことで玉１３より小さな開口幅となる熱かしめスロット部３１とを備えている。
本実施の形態のポケット１６は、図１６で示した第５の実施の形態と同一形状であり、図１９に形状のみを示して説明は省略する。

主体１５の内周側でポケット１６と連通している熱かしめスロット部３１は、熱かしめする前の形状が、図２０の符号３１ａで示すように、玉１３より大きな開口幅で開口している。

上記構成の保持器１４を組み立てるには、玉１３を、この玉１３より大きな開口幅で開口している熱かしめする前の熱かしめスロット部３１ａを通過させてポケット１６内に挿入する。そして、ポケット１６内への玉１３の挿入を完了した時点で、熱かしめを施すことで玉１３より小さな開口幅とした熱かしめスロット部３１を設ける。

本実施の形態の保持器１４においては、ポケット１６内に挿入された玉１３が、図１９に示すように、玉１３の直径よりも小さい一方側開口部１６ａおよび他方側開口部１６ｂにより軸方向の移動が規制され、図１８に示すように、玉１３より小さな開口幅の熱かしめスロット部３１により径方向内方への移動が規制されるので、ポケット１６から玉１３が抜け落ちるのを確実に防止することができる。
また、玉１３より大きな開口幅となっている熱かしめする前の熱かしめスロット部３１ａから玉１３を挿入するので、主体１５、玉１３の破損や、主体１５の強度低下を防止することができる。
したがって、本実施の形態においても、第５の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

さらに、図２１および図２２は、本発明の第７の実施の形態に係るスラスト玉軸受（スラスト転がり軸受）の保持器を示す図である。
本実施の形態の保持器１４は、図２１に示すように、合成樹脂を射出成型することにより形成されており、円盤状の主体１５と、この主体１５の径方向中間部に円周方向に等間隔に設けられ、それぞれが円形である複数のポケット１６と、主体１５の外周側に形成されて各ポケット１６にそれぞれ連通しており、玉１３より僅かに小さな開口幅で開口している弾性変形スロット部３２とを備えている。各ポケット１６内にはそれぞれ、玉（転動体）１３が転動自在に保持されている。

ポケット１６の内径は、図２２に示すように、軸方向中間部で玉１３の直径よりも僅かに大きい内径ｄ１とし、主体１５の一方の端面１５ａで開口している一方側開口部１６ａおよび主体１５の他方の端面１５ｂで開口している他方側開口部１６ｂの内径ｄ２が、玉１３の直径よりも小さくなっている（ｄ１＞ｄ２）。なお、ポケット１６の軸方向中間部の面形状は、円筒形状であっても、一方側開口部１６ａおよび他方側開口部１６ｂに向かうに従い徐々に縮径している曲面形状であってもよい。

上記構成の保持器１４を組み立てるには、玉１３を、この玉１３より僅かに小さい開口幅で開口している弾性変形スロット部３２の開口縁部を弾性変形させながら、玉１３を通過させてポケット１６内に挿入する。そして、ポケット１６内への玉１３の挿入を完了した時点で組み立てが完了する。

本実施の形態の保持器１４においては、ポケット１６内に挿入された玉１３が、図２２に示すように、玉１３の直径よりも小さい一方側開口部１６ａおよび他方側開口部１６ｂにより軸方向の移動が規制され、図２１に示すように、玉１３より僅かに小さな開口幅を有する弾性変形スロット部３２により径方向外方への移動が規制されるので、ポケット１６から玉１３が抜け落ちるのを確実に防止することができる。
また、玉１３より僅かに小さな開口幅となっている弾性変形スロット部３２から玉１３を挿入するので、主体１５、玉１３の破損や、主体１５の強度低下を防止することができる。
したがって、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、主体１５、玉１３の破損や主体１５の強度を低下させずに簡単にポケット１６に玉１３を挿入することができ、かつポケット１６からの玉１３の抜け落ちを確実に防止することで保持器１４の組立工程の簡便化と、製造コストの低減化を図ったトロイダル型無段変速機を提供することができる。

さらにまた、図２３および図２４は、本発明の第８の実施の形態に係るスラスト玉軸受（スラスト転がり軸受）の保持器を示す図である。本実施の形態は、第７の実施の形態に類似した構成である。
本実施の形態の保持器１４は、図２３に示すように、主体１５の内周側に形成されて各ポケット１６にそれぞれ連通しており、玉１３より僅かに小さな開口幅で開口している弾性変形スロット部３３とを備えている。
本実施の形態のポケット１６は、図２で示した第７の実施の形態と同一形状であり、図２４に形状のみを示して説明は省略する。

上記構成の保持器１４を組み立てるには、玉１３を、この玉１３より僅かに小さな開口幅で開口している弾性変形スロット部３３の開口縁部を弾性変形させながら、玉１３を通過させてポケット１６内に挿入する。そして、ポケット１６内への玉１３の挿入を完了した時点で組み立てが完了する。

本実施の形態の保持器１４においては、ポケット１６内に挿入された玉１３が、図２３に示すように、玉１３の直径よりも小さい一方側開口部１６ａおよび他方側開口部１６ｂにより軸方向の移動が規制され、図２３に示すように、玉１３より僅かに小さな開口幅を有する弾性変形スロット部３２により径方向内方への移動が規制されるので、ポケット１６から玉１３が抜け落ちるのを確実に防止することができる。
また、玉１３より僅かに小さな開口幅となっている弾性変形スロット部３３から玉１３を挿入するので、主体１５、玉１３の破損や、主体１５の強度低下を防止することができる。
したがって、本実施の形態においても、第７の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

本発明は、シングルキャビティ型やダブルキャビティ型などの様々なハーフトロイダル型無段変速機に適用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るスラスト玉軸受の保持器を示す図であって、環状の移動規制部材を装着していない状態を示す平面図である。図１のII-II線矢視図である。本発明の第１の実施の形態に係るスラスト玉軸受の保持器を示す図であって、環状の移動規制部材を装着した状態を示す平面図である。図３のIV-IV線矢視図である。本発明の第２の実施の形態に係るスラスト玉軸受の保持器を示す図であって、環状の移動規制部材を装着していない状態を示す平面図である。図５のVI-VI線矢視図である。本発明の第２の実施の形態に係るスラスト玉軸受の保持器を示す図であって、環状の移動規制部材を装着した状態を示す平面図である。図７のVIII-VIII線矢視図である。本発明の第３の実施の形態に係るスラスト玉軸受の保持器を示す平面図である。図９のX-X線矢視図である。本発明の第３の実施の形態に係るスラスト玉軸受の保持器を示す斜視図である。本発明の第４の実施の形態に係るスラスト玉軸受の保持器を示す平面図である。図９のXIII-XIII線矢視図である。本発明の第４の実施の形態に係るスラスト玉軸受の保持器を示す斜視図である。本発明の第５の実施の形態に係るスラスト玉軸受の保持器を示す平面図である。図１５のY1-Y1線矢視図である。本発明の第５の実施の形態に係るスラスト玉軸受の保持器を示す平面図である。本発明の第６の実施の形態に係るスラスト玉軸受の保持器を示す平面図である。図１８のY2-Y2線矢視図である。本発明の第６の実施の形態に係るスラスト玉軸受の保持器を示す平面図である。本発明の第７の実施の形態に係るスラスト玉軸受の保持器を示す平面図である。図２１のY3-Y3線矢視図である。本発明の第８の実施の形態に係るスラスト玉軸受の保持器を示す平面図である。図２３のY4-Y4線矢視図である。従来のトロイダル型無段変速機を示す図であって、要部の断面図である。トロイダル型無段変速機の運転に伴うパワーローラの弾性変形を誇張して示す概略平面図である。トロイダル型無段変速機の運転に伴ってパワーローラに加わる力を説明するための図である。トロイダル型無段変速機の運転に伴って生じる各玉の公転速度の不均一状態を示す概略平面図である。玉が保持器のポケット内面を押す力の不均一状態を示す概略平面図である。

符号の説明

２入力側ディスク
３出力側ディスク
４トラニオン
６パワーローラ（内輪）
８スラスト玉軸受（スラスト転がり軸受）
１０内輪軌道
１１外輪
１２外輪軌道
１３玉（転動体）
１４保持器
１５主体
１６ポケット
１５ａ一方の端面
１５ｂ他方の端面
１６ａ一方側開口部
１６ｂ他方側開口部
２０，２２，２６，２９係合溝
２１，２３，２５，２８止め輪（移動規制部材）
２４，２７スロット
３０熱かしめスロット部
３０ａ熱かしめ前の熱かしめスロット部
３１熱かしめスロット部
３１ａ熱かしめ前の熱かしめスロット部
３２，３３弾性変形スロット部

Claims

相対回転を自在として互いに同心に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーローラを内側面側に回転自在に支持した状態で両端部に互いに同心に設けられた枢軸を中心とする揺動変位を自在とされたトラニオンと、このトラニオンの内側面と前記パワーローラの大端面との間に設けられたスラスト転がり軸受とを備え、前記スラスト転がり軸受は、前記パワーローラの大端面に形成された内輪軌道と、前記トラニオンの内側面に設置された外輪の内側面に形成された外輪軌道と、これらの内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、これらの転動体を保持する合成樹脂製の保持器とを備え、前記保持器は、円盤状の主体と、この主体の周方向に所定間隔をあけて設けられて前記複数の転動体を回転自在に保持する複数のポケットとを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記保持器の前記主体の一方の端面で開口している前記複数のポケットの一方側開口部の開口直径を前記転動体の直径より大きくし、前記主体の他方の端面で開口している前記複数のポケットの他方側開口部の開口直径を前記転動体の直径より小さくするとともに、
前記一方の端面の外周側、または内周側の所定の円周上に、全ての前記一方側開口部の縁部と交わるように係合溝を間欠的に形成し、この係合溝内に、全ての前記一方側開口部の縁部を横切り、前記ポケット内に配置した前記転動体の前記一方側開口部側への軸方向移動を規制する環状の移動規制部材を装着したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
相対回転を自在として互いに同心に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーローラを内側面側に回転自在に支持した状態で両端部に互いに同心に設けられた枢軸を中心とする揺動変位を自在とされたトラニオンと、このトラニオンの内側面と前記パワーローラの大端面との間に設けられたスラスト転がり軸受とを備え、前記スラスト転がり軸受は、前記パワーローラの大端面に形成された内輪軌道と、前記トラニオンの内側面に設置された外輪の内側面に形成された外輪軌道と、これらの内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、これらの転動体を保持する合成樹脂製の保持器とを備え、前記保持器は、円盤状の主体と、この主体の周方向に所定間隔をあけて設けられて前記複数の転動体を回転自在に保持する複数のポケットとを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記保持器の前記主体の一方の端面および他方の端面で開口している前記複数のポケットの一方側開口部および他方側開口部の開口直径を、前記転動体の直径より小さくするとともに、
前記主体の外周面、または内周面に、前記転動体が通過可能な開口幅で前記複数のポケットにそれぞれ連通する複数のスロットを形成し、これら複数のスロットを形成した側の前記主体の外周面、または内周面に、前記複数のスロットの開口部を横切ることで前記ポケット内に配置した前記転動体の径方向移動を規制する環状の移動規制部材を装着したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。