JP4770673B2

JP4770673B2 - トロイダル型無段変速機

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Publication number: JP4770673B2
Application number: JP2006260038A
Authority: JP
Inventors: 智巳山口
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2026-09-26
Also published as: JP2008082359A

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。

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５および図６に示すように構成されている。図５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（中間壁）１３に対しアンギュラ玉軸受１０７を介して支持されるとともに、この仕切壁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と共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と出力側ディスク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６参照）が回転自在に挟持されている。

図５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５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を付与する。

図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である図６に示すように、ケーシング５０の内側であって、出力側ディスク３，３の側方位置には、両ディスク３，３を両側から挟む状態で一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂが支持されている。これら一対のヨーク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。そして、後述するトラニオン１５の両端部に設けられた枢軸１４を揺動自在に支持するため、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅には、円形の支持孔１８が設けられるとともに、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向の中央部には、円形の係止孔１９が設けられている。

一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂは、ケーシング５０の内面の互いに対向する部分に形成された支持ポスト６４，６８により、支持ポスト６４，６８を支点として揺動できるように支持されている。これらの支持ポスト６４，６８はそれぞれ、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との間にある第１キャビティ２２１および第２キャビティ２２２にそれぞれ対向する状態で設けられている。

したがって、ヨーク２３Ａ，２３Ｂは、各支持ポスト６４，６８に支持された状態で、その一端部が第１キャビティ２２１の外周部分に対向するとともに、その他端部が第２キャビティ２２２の外周部分に対向している。

第１および第２のキャビティ２２１，２２２は同一構造であるため、以下、第１キャビティ２２１のみについて説明する。

図６に示すように、ケーシング５０の内側において、第１キャビティ２２１には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸（傾転軸）１４，１４を中心として揺動（傾転）する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図６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、その本体部である支持板部１６の長手方向(図６の上下方向)の両端部に、この支持板部１６の内側面（パワーローラ１１）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（第１の軸部）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（傾転）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（第２の軸部）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、前述したように、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６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。前述したように、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（傾転軸受）３０を介して揺動自在（傾転自在）に支持されている。また、前述したように、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図６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、支持ポスト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支持ポスト６４（球面ポスト）によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク２３Ｂは、支持ポスト６８（球面ポスト）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６１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６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２６，２６と、これら各玉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６の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド（枢軸１４から延びる軸部）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６１と下側シリンダボディ６２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、駆動軸２２の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２および入力軸１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、更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（オフセット）する。例えば、図６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。

ところで、上記構成のトロイダル型無段変速機において、トラニオン１５，１５の傾転角度すなわちトラニオン１５，１５に支持されたパワーローラ１１，１１の傾転角度が所定範囲を越えると、パワーローラ１１，１１の入力側および出力側ディスク２，３との接触部分（接触楕円）の一部が入力側ディスク２もしくは出力側ディスク３の内側面からはみ出した状態となる。この場合に、前記接触部分における面圧が高くなり、パワーローラ１１，１１や入力側および出力側ディスク２，３の破損を招く可能性がある。
そこで、トラニオン１５，１５の傾転角度の範囲は、トラニオンの左右への傾転角度が大きくなった際に、トラニオン１５，１５やトラニオン１５，１５に取り付けられてトラニオン１５，１５と一体に揺動（傾転）する部材に接触するストッパにより規制されている（例えば、特許文献１参照）。

また、ヨーク２３Ｂに、当該ヨーク２３Ｂの内側面から突出し、トラニオン１５，１５に接触するストッパを設けたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
図７に示すように、ストッパ４１をヨーク２３Ｂのトラニオン１５の折れ曲がり壁部２０に当接する位置に設けたものも知られているが、特許文献２においては、トラニオン１５の支持板部１６側が当接するようにストッパをヨーク２３Ｂに設けている。
また、トラニオン１５のストッパに当接する接触部位の耐摩耗性および耐衝撃性を上げるために、前記接触部位に高周波熱処理（焼き入れ）を施している（例えば、特許文献３参照）。また、特許文献２においても、前記接触部位に高周波熱処理を施していることが記載されている。

なお、図７に示すトロイダル型無段変速機においては、図中上下の支持ポスト６４，６８が一体に接合されて１本の一体型ポスト６５となっている。また、一体型ポスト６５は、その上端部が支持ポスト６４と同様の機能を有し、かつ、下端部が支持ポスト６８と同様の機能を有するものとなっている。すなわち、一体型ポスト６５の上端部が支持ポスト６４として、ヨーク２３Ａを揺動自在に支持するとともに、固定部材５２を介してケーシング５０に支持されている。
また、一体型ポスト６５の下端部が支持ポスト６８として、ヨーク２３Ｂを揺動自在に支持するとともに、駆動シリンダ３１の上側シリンダボディに支持されている。

また、一体型ポスト６５は、１つのキャビティ２２１に配置される一対のトラニオン１５，１５（パワーローラ１１，１１）の間の中央に配置されており、その配置位置が、入力軸１と直交する位置となっている。したがって、一体型ポスト６５の長手方向の中央部には、入力軸１が貫通する貫通孔６６が形成されている。また、一体型ポスト６５の上下の端部は、その断面が円形とされるが、貫通孔６６が形成される中央部は、入力軸１と直交する概略板状とされ、この一体型ポスト６５の板状の中央部に、円形の貫通孔６６が形成されるとともに、前後の側面の貫通孔６６の周囲に貫通孔６６と同心でかつ貫通孔６６より径の大きな凹部６６１が形成されている。

また、図８〜図１０に示すように、上述のトラニオン１５，１５と一体に回転する部材として、前記トラニオン１５，１５の支持板部１６の内側面（パワーローラ１１）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同士を連結する連結部材７１（鉄仮面）が設けられているものが知られている（特許文献４および特許文献５参照）。
前記連結部材７１は、トラニオン１５の支持板部１６の内側面側に回転自在に支持されたパワーローラ１１，１１に、入力側および出力側ディスク２，３からスラスト荷重が加わり、このスラスト荷重が支持板部１６に伝達され、支持板部１６が、その内側面側が凹面となる方向、すなわち、支持板部１６の内側面側に曲がる折れ曲がり壁部２０，２０の先端部同士が互いに近づく方向に弾性変形してしまうことを防止するために、折れ曲がり壁部２０，２０の先端部間を繋ぐように設けられたものである。

なお、連結部材７１は、パワーローラ１１，１１の先端側に配置され、パワーローラ１１，１１が支持板部１６と連結部材７１との間の配置された状態となるが、パワーローラ１１，１１の入力側および出力側ディスク２，３との接触部分は、連結部材７１から露出した状態とされるとともに、連結部材７１が入力側および出力側ディスク２，３に接触しない位置に配置されている。

そして、トラニオン１５，１５の傾転角度が予め設定された範囲となる角度（左右への最大角度）となると、トラニオン１５，１５と支持ポスト６４に固定された板ストッパ７２とが接触し、トラニオン１５，１５の傾転範囲が規制されるものも提案されている（例えば、特許文献６参照）。
板ストッパ７２は、図８に示すように、押え金具７３により支持ポスト６４に固定されるが、板ストッパ７２の中央部には、図１０に示すように押え金具７３が貫通する貫通孔７４が形成され、この貫通孔７４に抑え金具７３が挿入された状態で支持ポスト６４に固定されている。

そして、連結部材７１は、その断面が山型に折れ曲がった形状となっている。一方、板ストッパ７２の端部には凹部が形成され、連結部材７１の突出した中央部（山型の頂上部）が前記凹部に沿って回転移動し、トラニオン１５の傾転角度が所定範囲となると、連結部材７１の側縁部（山型の麓部）が板ストッパ７２端部の側縁側に当接し、トラニオン１５の傾転を規制する。

実開平６−４３４０４号公報特開２００３−３３６７０８号公報特開平１１−１３２３０２号公報特開２００１−３０４３６６号公報特開２００３−６５０４８号公報特開２００３−２０２０６２号公報

しかしながら、上述の特許文献２や図７に示されるように、ヨークにストッパがあるのでは、ヨークの平らな板部にストッパとして凸部を作る必要があり、凸部によりヨークの重量が重くなるという問題がある。また、強度を確保するため凸部を削りだして制作するものとした場合に、高いコストがかかることになる。
また、ヨークにストッパを設けた場合に、変速時にトラニオンがオフセットされる際にヨークは揺動するが、目標とする正確な傾転範囲でトラニオンが規制されるようにストッパを配置することが難しい。この場合に、ストッパの位置が適切でないと、上述のようにパワーローラの入力側および出力側ディスクとの接触部分（接触楕円）の一部が入力側ディスクもしくは出力側ディスクの内側面からはみ出した状態となる可能性がある。そこで、トラニオンの傾転範囲を少し狭く設定する必要が生じ、このように傾転角度の範囲を狭くすると、変速比の範囲が狭くなってしまう。

また、特許文献２および特許文献３に示すように、トラニオンのストッパ接触部位に高周波熱処理を行う場合には、複雑な形状のトラニオンの一部に高周波熱処理を行う必要があり、コストが高くなってしまう。
特に、特許文献２に記載されているように、ラジアルニードル軸受（傾転軸受）により回転自在に支持されるトラニオンの枢軸の表面部も傾転軸受との当接による磨耗を防止するために熱処理（焼き入れ）が行われる。

そして、トラニオンにおいて、上述のストッパとの接触部位の熱処理部分と、枢軸表面の熱処理部分とが近接していると、一方の熱処理を施した部分に他方の熱処理における焼き戻しにより硬度の低下が生じてしまうなどの問題が発生する可能性がある。
すなわち、１つの部材としてのトラニオンの近接する二箇所で異なる熱処理を別々に行う場合に、より慎重な処理が求められ、処理コストが高くなってしまう。

また、上述の特許文献６に示されるポストに固定された板ストッパは、例えば、ポストとの嵌め合い部に多少の遊び（がた）があるため、目標とする正確な傾転範囲でトラニオンが規制されるようにストッパを配置することが難しい。正確に傾転角を規制するには、ポスト、ストッパ部の嵌合部の二面幅を正確に加工する必要があるため、加工コストが高くなる。したがって、上述のヨークにストッパを設けた場合と同様に、傾転範囲を狭めるなどの必要が生じる。
また、特許文献６の板ストッパには、ポストに固定される抑え金具を貫通する略長方形状の貫通孔が形成され、この貫通孔に抑え金具が挿入されることでポストに板ストッパが固定されるが、板ストッパにトラニオンに固定された連結部材が衝突した場合に、矩形状の貫通孔の角部に曲げ応力がかかるともに応力集中がおき、板ストッパの耐用期間が短くなってしまうという問題がある。なお、長方形状の貫通孔の長さ方向の両端部にＲが付けられているが、応力集中を防止するのには十分でない。

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、正確にトラニオンの傾転範囲を規制することができ、かつ、トラニオンやその傾転範囲を規制するストッパが形成された部材等の製造工程の簡素化やコストダウンを図ることが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する。

前記目的を達成するために、本発明は、ケーシングと、このケーシングの内側で互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在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間に挟持される複数のパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にあり且つ互いに同心的に設けられた一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記各パワーローラを回転自在に支持する複数のトラニオンと、前記各トラニオンを前記枢軸の軸方向に変位させる駆動装置と、前記各トラニオンの前記各枢軸をそれぞれ傾転自在且つ軸方向に変位自在に支持するとともに、前記トラニオンの変位により揺動する一対のヨークと、前記ケーシングに固定されるとともに、前記一対のヨークをそれぞれ揺動自在に支持するポストとを備えるトロイダル型無段変速機において、
前記ポストは、前記枢軸の軸方向に沿って前記一対のヨーク間に架け渡されるように形成されるとともに、両端部にそれぞれ前記ヨークが揺動自在に取り付けられ、
かつ、前記トラニオンの傾転を規制するストッパとして機能することを特徴とする。

上記構成において、前記トラニオンは、前記パワーローラを回転自在に支持する支持板部と、前記支持板部の両端部に設けられるとともに、前記パワーローラを収容するポケット部を形成するように前記パワーローラ側に折れ曲がる一対の折れ曲がり壁部とを備え、
かつ、これらの各折れ曲がり壁部の外側面に前記各枢軸が互いに同心的に設けられるとともに、前記一対の折れ曲がり壁部同士を連結する連結部材を備え、
前記ストッパとしてのポストは、前記連結部材に当接することで前記トラニオンの傾転範囲を規制するものとしてもよい。

また、上記構成において、前記ストッパとしてのポストは、前記トラニオンに直接当接することで、前記トラニオンの傾転範囲を規制するものとしてもよい。

本発明によれば、ヨークを揺動自在に支持するポストをトラニオンの傾転範囲を規制するストッパとして使用するので、位置決め固定されたポストによりトラニオンの傾転範囲を正確に決定することができるとともに、ヨークにストッパを設けた場合に比較して、ヨークの軽量化と、ヨーク形状の簡素化により、製造コストの低減を図ることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の第１および第２の実施形態について説明する。なお、本発明の特徴は、トラニオンの傾転範囲を規制するストッパとして機能するとともにヨークを支持するポストと、傾転範囲が規制される際に前記ポストと接触するトラニオンもしくはトラニオンに取り付けられた部材とからなり、トラニオンの傾転範囲を規制する構造にあり、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５〜図１０と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。

図１、図２は本発明の第１の実施形態を示している。図１、２に示すように、第１の実施形態のトラニオン１５は、従来のトラニオンと同様に連結部材７５が設けられている。すなわち、トラニオン１５と一体に回転する部材として、前記トラニオン１５の支持板部１６のパワーローラ１１が支持された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同士を連結する連結部材７５が設けられている。
この連結部材７５は、概略平板状で、その外側面（パワーローラ１１の反対側の側面）がストッパとしての一体型ポスト６５に当接（接触）する当接面（接触部位）となっている。
この連結部材７５の該側面は、トラニオン１５の枢軸１４の軸方向に対して平行な平面となっているとともに、パワーローラ１１の回転中心に対して直行する平面となっている。

一体型ポスト６５は、従来の一体型のポストと同様の構成を有するものとなっているが、この例において、一体型ポスト６５は、トラニオン１５の予め設定された傾転角度の範囲の右側の最大角度および左側の最大角度となった場合に連結部材７５に当接するようになっている。
一体型ポスト６５の基本形状は、従来と同様となっており、上側の支持ポスト６４と下側の支持ポスト６８とを一体に連結した形状となっている。
そして、一体型ポスト６５の中央部は、上下の支持ポスト６４，６８を連結するとともに、後述のようにストッパとして機能する連結ストッパ部７６となっている。連結ストッパ部７６は、概略平板上となっており、その中央に図示しない入力軸が貫通する貫通孔６６が形成されるとともに、その周囲を囲むように円形の凹部６６１が形成さている。また、この一体型ポスト６５の連結ストッパ部７６の左右の端面６７は、それぞれ、例えばニュートラル状態のトラニオン１５の連結部材７５と対向するとともに、連結部材７５の外側面と一体型ポスト６５の連結ストッパ部７６の左端面６７（右端面６７）とが平行となっている。また、この状態で、連結部材７５と一体型ポスト６５とは離間した状態となっている。

そして、一体型ポスト６５の連結ストッパ部７６の左右の端面６７の左右の角部が面取りされて当接斜面７０，７０が形成されている。左右の当接斜面７０，７０がトラニオン１５が所定の傾転角度の範囲（左右への回転を許容される角度の範囲）内で、右に最大角度まで傾転した場合と、左に最大角度まで傾転した場合とにおいて、前記連結部材７５の外側面が当接するようになっている。
なお、当接斜面７０，７０は、上述の連結ストッパ部７６の貫通孔６６の周囲に形成された凹部６６１が端面６７側にはみ出した状態で、端面６７の中央部を残して前部（表部）および後部（裏部）が切り欠かれることにより形成された切欠部６６２により上下２つに分離された状態となっている。
また、左の当接斜面７０は、その斜面の角度がトラニオン１５が所定の傾転角度の範囲内で、右に最大角度まで傾転（回転）した場合の連結部材７５の外側面の角度と等しくなっており、連結部材７５の外側面が左の当接斜面７０に接触する際に面接触するようになっている。

また、同様に、右の当接斜面７０は、その斜面の角度がトラニオン１５が所定の傾転角度の範囲内で、左に最大角度まで傾転回転）した場合の連結部材７５の外側面の角度と等しくなっており、連結部材７５の外側面が右の当接斜面７０に接触する際に面接触するようになっている。

そして、一体型ポスト６５と一対のトラニオン１５，１５との位置関係は、一対のトラニオン１５，１５の中央に一体型ポスト６５が配置されるとともに、一体型ポスト６５の中心と２つのトラニオン１５，１５の枢軸１４，１４の中心とが一直線状に配置されている。
したがって、傾転していないニュートラル状態のトラニオン１５の連結部材７５の左右幅の中心を通り、板状の連結部材７５と直交する直線は、一体型ポスト６５の厚みの中心を通るようになっている。

そして、この例では、一体型ポスト６５と一対のトラニオン１５，１５との距離が、トラニオン１５，１５の傾転角度がニュートラル状態を０とした場合に上述の傾転角度の範囲未満であれば、互いに接触しない距離となっている。そして、傾転角度が前記範囲となる最大値の場合に一体型ポスト６５とトラニオン１５，１５の連結部材７５が接触する角度となっている。

なお、連結部材７５と一体型ポスト６５とが傾転角度の範囲を規制するように接触させるためには、設計時に連結部材７５の位置と、一体型ポスト６５の連結ストッパ部７６の左右幅とを調整すればよい。
また、連結部材７５の位置の調整としては、設計時に連結部材７５が取り付けられるトラニオン１５のれ曲がり壁部２０，２０の支持板部１６からの延出量の調整をするものとしてもよい。

以上のようなトロイダル型無段変速機によれば、トラニオン１５の傾転角度が大きくなり、許容される傾転角度の範囲の最大値となった場合に、トラニオン１５に固定された連結部材７５が一体型ポスト６５の連結ストッパ部７６の左右いずれかの端面６７の角部の面取り部となる当接斜面７０，７０に当接し、トラニオン１５が許容される傾転角度の範囲を越えるように回転することが阻止されることになる。すなわち、トラニオン１５の傾転角度の範囲が一体型ポスト６５により規制されることになる。

そして、この例のトロイダル型無段変速機によれば、ヨークにトラニオン１５の傾転角度の範囲を規制するストッパを突出するように設ける必要がないので、ヨークの軽量化を図ることができる。
また、ヨークにストッパを形成しないこと、特に、削り出しによりストッパを加工しないことで、ヨークの製造の手間を軽減しコストの低減を図ることができる。
また、一体型ポスト６５は、上述のようにケーシング５０に位置決め固定されており、ヨークのように移動しないので、ストッパの位置を正確に決めることが可能となり、トラニオン１５の傾転角度の範囲も極めて正確に規制できる。したがって、傾転角度の範囲を少し狭く設定するような必要はなく、必要な傾転角度の範囲を正確に決めることができる。

また、ストッパとしての一体型ポスト６５に当接する連結部材７５の硬度を高めるために高周波熱処理等の熱処理（焼き入れ）を行う場合に、連結部材７５がトラニオン１５本体とは別部材のため、複雑な形状のトラニオン１５にストッパと接触する接触部位がある場合のように、接触部位と、枢軸１４の外周面との近接する二箇所で異なる熱処理を行う必要がない。したがって、二重の熱処理による悪影響を受けることがなく、かつ、複雑な加工処理を必要とせず、コストの低減を図ることができる。
すなわち、トラニオン１５と連結部材７５を別々に熱処理することで、２つの熱処理による影響を受けることがなく、また、この影響を避けるために慎重に熱処理を行う必要もない。また、連結部材７５は単純な板状なので、極めて容易に熱処理が可能（低コストで熱処理が可能）である。

また、従来のポストに取り付けられる板ストッパと異なり、一体型ポスト６５の本体がストッパとして機能するので、ポストに板ストッパを取り付ける場合に比較して部品点数を少なくでき、組立作業の簡易化と、コストの低減を図ることができる。また、もともと強固な部材である一体型ポスト６５の本体をストッパとするので、後付けで板状の部材である板ストッパのように強度や耐久性等で問題が生じる可能性が極めて低い。さらに、一体型ポスト６５と接触する部分の面積を大きくできるので、接触面圧を小さくでき、強度上有利である。

次に、図３および図４を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。
第２の実施形態において、トラニオン１５には、連結部材７５が設けられていない構成となっている。なお、後述するようにトラニオン１５の折れ曲がり壁部２０，２０の先端面が第２の実施形態の一体型ポスト７７に当接し、連結部材が一体型ポスト７７に当接しないか、折れ曲がり壁部２０，２０と一緒に当接する構成となっていれば、連結部材を設けてもよい。
そして、トラニオン１５は、連結部材が設けられていないこと以外は、第１の実施形態のトラニオン１５とほぼ同様の構成となっている。
そして、トラニオン１５の折れ曲がり壁部２０，２０の先端部が先に向かうほど幅が狭くなる台形状に形成され、その台形の上辺に対応する先端面が一体型ポスト７７に当接する当接面１５１となる。この当接面１５１は、第１の実施形態の連結部材７５の外側面と同様に、パワーローラ１１の回転軸に直交し、枢軸１４の軸方向に平行となるように形成されている。すなわち、トラニオン１５の本体が直接、ストッパとしての一体型ポスト７７に接触するようになっている。
また、折れ曲がり壁部２０，２０の先端は、パワーローラ１１の先端より前に延出した状態となっている。

第２の実施形態の一体型ポスト７７は、第１の実施形態の一体型ポスト６５と連結ストッパ部７８の形状が異なるだけで他の構成は同様のものとなっている。第１の実施形態の連結ストッパ部７６と、第２の実施形態の連結ストッパ部７８との違いは、その上下長さで、第２の実施形態の連結ストッパ部７８の方が第１の実施形態の連結ストッパ部７６より長くなっている。なお、一体型ポスト７７の全体の長さは、第１の実施形態と第２の実施形態と同様のものとなっている。

すなわち、第１の実施形態における一体型ポスト６５の中央部の連結ストッパ部７６は、一体型ポスト６５の中央部とほぼ同じ高さ位置に延在する連結部材７５に当接すればよかったので、その上下長さがみじかく、かつ、貫通孔６６を囲む６角形状に形成されていたが、第２の実施形態では、一体型ポスト７７の中央部より上下にずれたトラニオン１５の折れ曲がり壁部２０，２０の位置が連結ストッパ部７８に接触する必要があることから、第１の実施形態の概略６角形状で上下に６角形の対向する頂点がある状態の連結ストッパ部７６を概略長方形状の連結ストッパ部７８としている。
なお、連結ストッパ部７８の上辺および下辺は、直線状ではなく、僅かに山型に左右に傾斜した状態となっている。
そして、連結ストッパ部７８の左右の端面７９には、左右の角部が面取りされることにより当接斜面７０，７０が形成され、この当接斜面７０，７０の上端部および下端部がトラニオン１５の折れ曲がり壁部２０，２０の先端面（当接面１５１）に当接するようになっている。なお、当接の仕方や当接の状態は、連結部材７５の外側面が折れ曲がり壁部２０，２０の先端面（当接面１５１）に変わっただけで、基本的に第１の実施形態の連結部材７５の外側面と当接斜面７０，７０の場合と同様である。

以上のような第２の実施形態のトロイダル型無段変速機によれば、トラニオン１５と別体の連結部材７５による効果を除いて、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、連結部材７５を用いないトロイダル型無段変速機においては、連結部材７５を用いる必要がないので、部材点数の低減等によるコストダウンといった効果を得ることができる。
なお、本発明は、一体型ポスト６５，７７の本体がトラニオン１５の傾転を規制するストッパとして機能することを特徴とするものであり、例えば、トラニオン１５に取り付けられる連結部材７５以外の部材がストッパとしての一体型ポスト６５，７７に接触することで、トラニオン１５の傾転が規制されるようになっていてもよい。

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の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の連結部材を有するトラニオンと一体型ポストの斜視図である。前記連結部材を有するトラニオンと一体型ポストの斜視図である。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のトラニオンと一体型ポストの斜視図である。前記トラニオンと一体型ポストの斜視図である。従来から知られているトロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す断面図である。図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。従来のヨークにストッパを有するトロイダル型無段変速機の断面図である。従来の連結部材を備えたトラニオンと、連結部材に接触する板ストッパとを有するトロイダル型無段変速機の断面図である。連結部材を備えたトラニオンの正面図である。連結部材を備えたトラニオンと板ストッパとの関係を説明するための図面である。

符号の説明

Ｐポケット部
１入力軸
２入力側ディスク
３出力側ディスク
１１パワーローラ
１４枢軸
１５トラニオン
１６支持板部
２０折れ曲がり部
２３Ａ，２３Ｂヨーク
３２駆動装置
５０ケーシング
６５一体型ポスト（ポスト）
７５連結部材
７７一体型ポスト（ポスト）

Claims

ケーシングと、このケーシングの内側で互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在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間に挟持される複数のパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にあり且つ互いに同心的に設けられた一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記各パワーローラを回転自在に支持する複数のトラニオンと、前記各トラニオンを前記枢軸の軸方向に変位させる駆動装置と、前記各トラニオンの前記各枢軸をそれぞれ傾転自在且つ軸方向に変位自在に支持するとともに、前記トラニオンの変位により揺動する一対のヨークと、前記ケーシングに固定されるとともに、前記一対のヨークをそれぞれ揺動自在に支持するポストとを備えるトロイダル型無段変速機において、
前記ポストは、前記枢軸の軸方向に沿って前記一対のヨーク間に架け渡されるように形成されるとともに、両端部にそれぞれ前記ヨークが揺動自在に取り付けられ、
かつ、前記トラニオンの傾転を規制するストッパとして機能することを特徴とするトロイダル型無段変速機。
前記トラニオンは、前記パワーローラを回転自在に支持する支持板部と、前記支持板部の両端部に設けられるとともに、前記パワーローラを収容するポケット部を形成するように前記パワーローラ側に折れ曲がる一対の折れ曲がり壁部とを備え、
かつ、これらの各折れ曲がり壁部の外側面に前記各枢軸が互いに同心的に設けられるとともに、前記一対の折れ曲がり壁部同士を連結する連結部材を備え、
前記ストッパとしてのポストは、前記連結部材に当接することで前記トラニオンの傾転範囲を規制す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。
前記ストッパとしてのポストは、前記トラニオンに直接当接することで、前記トラニオンの傾転範囲を規制す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。