JP6048394B2 - トロイダル式無段変速機 - Google Patents

Description

この発明は、入力ディスクと出力ディスクとの間にトラニオンで保持されたローラを挟み込んで、入力ディスクから出力ディスクにローラを介してトルクを伝達するように構成されたトロイダル式無段変速機に関するものである。

トロイダル型無段変速機は、互いに対向する面をトロイダル面とした入力ディスクと出力ディスクとの間にパワーローラを挟み付け、そのパワーローラが傾転することにより変速が生じるように構成されている。そのパワーローラは、トラニオン軸の軸線方向に前後動しかつその軸線を中心に回転するトラニオンによって保持されており、そのトラニオンを軸線方向に前後動させるアクチュエータが各トラニオンごとに設けられ、トラニオン軸はそのアクチュエータに対して中心軸線を中心にして回転できるように連結されている。トロイダル面同士の間隔がディスクの外周側で次第に広くなるように構成されてハーフトロイダル型の無段変速機では、各ディスクがパワーローラを挟み付けることによる荷重によってパワーローラをディスクの外周側に向けて押し出す力が生じる。その力に対抗してパワーローラを各ディスクの間（すなわちキャビティの内部）に保持するために、各トラニオンはリンクによって連結されている。

特許文献１および特許文献２には、２対のディスクを備えたいわゆるダブルキャビティ型のトロイダル式無段変速機が記載されている。各キャビティは、同一の軸線上に並んで配置され、各キャビティにおける一方のディスク（例えば出力ディスク）が互いに背合わせに配置され、他方のディスク（例えば入力ディスク）は前記一方のディスクにそれぞれ対向するように軸線方向での両端部側に配置され、各キャビティごとにそれぞれのディスクの間に一対のパワーローラが配置されている。各キャビティごとのパワーローラは上述したようにそれぞれトラニオンによって保持されており、またそのトラニオン同士がリンクによって連結されている。これと同様に、一方のキャビティにおけるトラニオンと他方のキャビティにおけるトラニオンとが連結されている。このように各キャビティに亘ってトラニオンを連結する部材として、特許文献１には、各キャビティにおけるトラニオン同士を連結するリンクと同様の構成のリンクが記載されている。また、特許文献２には、一方のキャビティにおけるリンクに、そのリンクから他方のキャビティに向けて延びた連結部を一体に形成し、その連結部に他方のキャビティにおけるリンクをボルトなどの締結部材によって締結した構成が記載されている。

特開平１１−２９４５５０号公報 特開２０００−２３０６２２号公報

特許文献１に記載された構成は、結局、４本のリンクを矩形状もしくは井桁状に組み、それぞれのリンクの交差部にトラニオン軸を軸受を介して連結した構成になっている。したがって、各それぞれのキャビティにおけるトラニオン同士が互いに反対方向（トラニオン軸の軸線方向で反対方向）に相対移動でき、そればかりか、異なるキャビティのトラニオンであって互いに隣接するトラニオンであってもそれぞれのトラニオン軸の軸線方向に相対的に移動することができる。これらのトラニオンおよびそのトラニオンで保持されているパワーローラは、各キャビティで同一の変速動作をする必要があるのであるから、同期して軸線方向に移動する必要があり、特許文献１に記載された構成では、これに反して上記の互いに隣接するトラニオンおよびこれによって保持されているパワーローラが異なる動作を行ってしまい、その結果、ダブルキャビティ型トロイダル式無段変速機の全体としての動力伝達効率や最大トラクション係数などが悪化する可能性がある。

これに対して特許文献２に記載された構成は、従来矩形枠状に形成されていたリンクを、組み付け性を考慮して２部品化したものであり、したがって上記の連結部に他方のキャビティのリンクを連結した状態では、矩形枠状のリンクが形成される。すなわち、キャビティを亘ってトラニオンを連結している上記の連結部は、結局は、各キャビティにおけるトラニオン同士を連結しているリンクと同様に機能する。そのため、これらのトラニオンの軸線方向への移動を同期させることができるが、その反面、いずれか一方のトラニオンに位置のずれがあると、連結部は、そのずれと同様なずれを他方のトラニオンに生じさせるように機能してしまう。言い換えれば、連結部によって連結されているトラニオン同士のずれをも連結部が同期させてしまうことになり、しかもそのようなずれを是正する機能がないので、結局は、ダブルキャビティ型トロイダル式無段変速機の全体としての動力伝達効率や最大トラクション係数などが悪化する可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目して成されたものであり、異なるキャビティに配置されているトラニオン同士のトラニオン軸の軸線方向に対する移動を同期させるとともに、それらのトラニオンのうちの一方のトラニオンの位置のずれが他方のトラニオンの位置に影響することを抑制することのできるトロイダル式無段変速機を提供することを目的とするものである。。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、一対のディスクにおける回転中心軸線方向で対向する面がトロイダル面に形成されかつ該一対のディスクにより形成されたキャビティを２つ有するとともに、それらのディスクに挟み付けられてそれらのディスクの間でトルクを伝達する２つのローラがそれぞれトラニオンによって回転自在に保持され、それらのトラニオンに設けられているトラニオン軸同士がリンク機構によって連結されているトロイダル式無段変速機において、前記リンク機構は、前記各キャビティに設けられたローラを保持するトラニオン同士を、該キャビティから抜け出す方向の移動を阻止しかつトラニオン軸の軸線方向に相対的に移動するように連結する第１リンク部と、一方のキャビティに配置された第１ローラを保持する第１トラニオンおよび前記トラニオン軸の軸線方向において前記第１ローラと同一方向に移動する前記他方のキャビティに配置された第２ローラを保持する第２トラニオンを、前記トラニオン軸の軸線方向で同一方向に移動させるように連結する第２リンク部とを備え、前記第２リンク部は、前記第１トラニオンと前記第２トラニオンとの前記トラニオン軸の軸線方向における相対位置のずれを許容するずれ吸収機構を有していることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ずれ吸収機構は、前記第２リンク部の少なくとも一部に設けられた弾性変形部によって構成されていることを特徴とするトロイダル式無段変速機である。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記ずれ吸収機構は、前記第１トラニオンと前記第２トラニオンとの少なくとも一方のトラニオンと前記第２リンク部との間に設けられた隙間によって構成されていることを特徴とするトロイダル式無段変速機である。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記第１リンク部は、該第１リンク部によって連結されたトラニオン同士が前記トラニオン軸の軸線方向で反対側に移動することができるように、前記トラニオン同士の間で揺動可能にかつ前記トラニオン軸の軸線方向への移動を規制されて保持されていることを特徴とするトロイダル式無段変速機である。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記第２リンク部は、前記第１トラニオンと前記第２トラニオンとを、それぞれ回転可能に保持するように構成されていることを特徴とするトロイダル式無段変速機である。

この発明によれば、一方のキャビティに設けられたローラを保持するトラニオン同士が第１リンク部によりトラニオン軸の軸線方向に相対的に移動するように連結されている。また、一方のキャビティに配置された第１ローラを保持する第１トラニオンと、他方のキャビティに配置された第２ローラを保持する第２トラニオンとが第２リンク部によりトラニオン軸の軸線方向で同一方向に移動するように連結されている。したがって、第１リンク部に連結されたトラニオンおよび第２リンク部に連結されたトラニオンが同期してトラニオン軸の軸線方向に移動することができる。さらに、第２リンク部は、トラニオン軸の軸線方向における第１トラニオンと第２トラニオンとの相対位置のずれを許容するずれ吸収機構を有している。したがって、第１トラニオンと第２トラニオンとのいずれか一方がトラニオン軸の軸線方向において位置がずれている場合であっても、そのトラニオンの位置のずれが他方のトラニオンの位置に影響することを抑制することができる。

この発明に係るトロイダル式無段変速機に設けられたアッパーリンクの構成を説明するための正面図である。 図１におけるII-II線に沿う断面図である。 アッパーリンクの他の構成を説明するための正面図である。 図３におけるIV-IV線に沿う断面図である。 この発明の対象とするトロイダル式無段変速機の構成の一例を説明するための断面図である。 図５におけるVI-VI線に沿う断面図である。

この発明に係るトロイダル式無段変速機は、入力ディスクと出力ディスクとに挟まれたパワーローラを回転自在に保持するトラニオンを備え、そのトラニオンを連結するリンクに特徴を有するものであり、それら各ディスク、パワーローラ、トラニオン、各ディスクを押圧する推力発生機構、変速するための制御装置などは、従来知られているトロイダル式無段変速機に使用されているものと同様に構成されている。その一例が、特開２０１２−２３７３７０号公報に記載されている。その構成を図５および図６を参照して簡単に説明する。図５に示す例では、回転軸１と一体に回転するように嵌合させられた２つの入力ディスク２，３と、その入力ディスク２，３の間に配置されかつ回転軸１と相対回転可能に回転軸１に嵌合させられた２つの出力ディスク４，５とを備えている。したがって、回転軸１の一方の端部（図５における左側の端部）に嵌合させられた第１入力ディスク２とその第１入力ディスク２に対向して配置された第１出力ディスク４とにより第１キャビティ６が形成されている。同様に、回転軸１の他方の端部（図５における右側の端部）に嵌合させられた第２入力ディスク３とその第２入力ディスク３に対向して配置された第２出力ディスク５とにより第２キャビティ７が形成されている。すなわち、図５に示すトロイダル式無段変速機は、ダブルキャビティ型のトロイダル式無段変速機である。なお、第１出力ディスク４における第１入力ディスク２に対向した面とは反対側の面と、第２出力ディスク５における第２入力ディスク３に対向した面とは反対側の面との間には、出力ギヤ３５が挟み込まれて配置されている。

また、第１入力ディスク２と第１出力ディスク４とが対向した面、および第２入力ディスク３と第２出力ディスク５とが対向した面がトロイダル面に形成されており、そのトロイダル面の曲率中心が、各ディスク２，３，４，５の外周縁の近辺またはその外側にある。すなわち、図５に示すトロイダル式無段変速機は、トロイダル面同士の間隔がディスクの外周側で次第に広くなるように構成されたハーフトロイダル式無段変速機である。さらに、第１入力ディスク２と第１出力ディスク４とには、２つのパワーローラ８，９が挟まれて設けられ、第２入力ディスク３と第２出力ディスク５とには、２つのパワーローラ１０，１１が挟まれて設けられている。

上述したように構成されたトロイダル式無段変速機は、ディスクとパワーローラとの間に介在するオイルの剪断力によりトルクを伝達するものであり、したがって、各ディスク２，３，４，５を押圧する推力発生機構１２を備えている。図５に示す例では、油圧シリンダ１３に供給される油圧に基づいて各ディスク２，３，４，５を押圧するように構成された推力発生機構を示しているが、カム機構やねじ機構など他の機構によって推力を発生させることもできる。

各対ディスク２，４（３，５）にパワーローラ８，９（１０，１１）を挟み付ける構成では、パワーローラ８，９，１０，１１の回転中心軸線に沿って回転軸１の半径方向における外側にパワーローラ８，９，１０，１１が押圧される。そのため、パワーローラ８，９，１０，１１は回転軸１の半径方向における外周側に移動することが抑制されている。その状態で、各パワーローラ８，９，１０，１１は、鉛直方向に配置されたトラニオン１４，１５，１６，１７により回転自在に保持されている。なお、各パワーローラ８，９，１０，１１を保持するトラニオン１４，１５，１６，１７の構成はほぼ同一なので、第１キャビティ６に設けられたパワーローラ８，９を保持するトラニオン１４，１５の構成のみを説明する。

図６は、そのトラニオン１４，１５の構成を説明するための断面図である。図６に示すようにトラニオン１４は、鉛直方向におけるパワーローラ８の上下および第１キャビティ６の外周側の側面を囲うように形成された本体部１４ａと、その本体部１４ａから鉛直方向における上下方向に突出した第１トラニオン軸１４ｂを備えている。同様に第２トラニオン１５は、鉛直方向におけるパワーローラ９の上下および第１キャビティ６の外周側の側面を囲うように形成された本体部１５ａと、その本体部１５ａから鉛直方向における上下方に突出した第２トラニオン軸１５ｂを備えている。そして、それら各トラニオン軸１４ｂ，１５ｂは後述するアッパーリンク２０とロアーリンク２１とに回転自在に保持されている。したがって、各トラニオン軸１４ｂ，１５ｂは、上述したように回転軸１の半径方向の外側にパワーローラ８，９が押圧されて第１キャビティ６から抜け出すことを抑制している。

このトラニオン１４，１５は、上述したように各パワーローラ８，９が第１キャビティ６から抜け出すことを抑制する機能に加えて、パワーローラ８，９を鉛直方向に移動させて変速させる機能を有している。したがって、トラニオン１４，１５を上下動させるための油圧アクチュエータ１８，１９が、トラニオン軸１４ｂ，１５ｂの下方側の端部に連結されている。この油圧アクチュエータ１８，１９によりトラニオン１４，１５が上下方向に押圧されて移動すると、パワーローラ８，９が各ディスク２，４に接触する部分でのパワーローラ８，９の接線方向と各ディスク２，４の回転方向とが異なる。そのため、パワーローラ８，９にはサイドスリップが生じてトラニオン軸１４ｂ，１５ｂの中心軸線Ｘ1 ，Ｘ2 を中心にパワーローラ８，９とトラニオン１４，１５とが回転する。その結果、入力ディスク２とパワーローラ８，９とが接触する位置から回転軸１の中心軸線までの距離と、出力ディスク４とパワーローラ８，９とが接触する位置から回転軸１の中心軸線までの距離とが変化して変速させられる。

なお、そのように変速する場合には、第１キャビティ６に設けられた一方のパワーローラ（以下、第１パワーローラ８と記す。）と第１キャビティ６に設けられた他方のパワーローラ（以下、第２パワーローラ９と記す。）とが上下方向で反対方向（ディスク２，３，４，５の回転方向では同一方向）に移動させられる。同様に第２キャビティ７に設けられた一方のパワーローラ（以下、第３パワーローラ１０と記す。）と第２キャビティ７に設けられた他方のパワーローラ（以下、第４パワーローラ１１と記す。）とが上下方向で反対方向に移動させられる。さらに、出力ギヤ３５を挟んで第１パワーローラ８と反対側に設けられた第３パワーローラ１０は、第１パワーローラ８と上下方向で同一方向に移動させられ、同様に出力ギヤ３５を挟んで第２パワーローラ９と反対側に設けられた第４パワーローラ１１は、第２パワーローラ９と上下方向で同一方向に移動させられる。また、変速した後には、上下方向に移動させられたトラニオン１４，１５が元の位置に戻される。言い換えると、各パワーローラ８，９とディスク２，４との接触部でのパワーローラ８，９の接線方向とディスク２，４の回転方向とが一致する位置にトラニオン１４，１５が移動させられる。以下の説明では、その位置を中立点と表記する。

上述したように各パワーローラ８，９は、各ディスク２，４に押圧されて回転軸１の半径方向における外側に向けた荷重を受ける。また、変速比が「１」のときには、第１パワーローラ８と第２パワーローラ９との回転中心軸線が同一の直線上に一致する。そのため、上記のように各ディスク２，４が各パワーローラ８，９を挟み付けた場合には、第１パワーローラ８と第２パワーローラ９とが回転中心軸線方向に互いに離隔する方向に荷重を受ける。なお、第３パワーローラ１０と第４パワーローラ１１とも同様に回転中心軸線方向で互いに離隔する方向に荷重を受ける。

一方、変速比が「１」以外のときには、第１パワーローラ８の回転中心軸線と第２パワーローラ９の回転軸とが交差するように傾転する。同様に、第３パワーローラ１０の回転中心軸線と第４パワーローラ１１の回転中心軸線とが交差するように傾転する。そのため、上述したように第１入力ディスク２および第１出力ディスク４から第１パワーローラ８および第２パワーローラ９が荷重を受ける場合には、第１パワーローラ８と第２パワーローラ９とが回転中心軸線方向で互いに離隔する方向の荷重成分と、回転軸１の中心軸線に平行な方向の荷重成分とが生じる。同様に、第２入力ディスク３および第２出力ディスク５から第３パワーローラ１０および第４パワーローラ１１が荷重を受ける場合には、第３パワーローラ１０と第４パワーローラ１１とが回転中心軸線方向に互いに離隔する方向の荷重成分と、回転軸１の中心軸線に平行な方向の荷重成分とが生じる。その回転軸１の中心軸線に平行な方向の荷重成分は、第１パワーローラ８と第２パワーローラ９とが同一方向となり、同様に第３パワーローラ１０と第４パワーローラ１１とが同一方向となる。また、第１パワーローラ８と第２パワーローラ９とが受ける荷重の向きと、第３パワーローラ１０と第４パワーローラ１１とが受ける荷重の向きが反対方向となる。

そのため、この発明に係るトロイダル式無段変速機は、上記した各トラニオン１４，１５，１６，１７を連結して圧縮応力または引っ張り応力として各パワーローラ８，９，１０，１１に作用する荷重を受け持つようにアパ−リンク２０とロアーリンク２１とを備えている。なお、アッパーリンク２０とロアーリンク２１とは同一の構成にすることができるので、以下の説明では、アッパーリンク２０を例に挙げて説明する。また、これらアッパーリンク２０およびロアーリンク２１がこの発明におけるリンク機構に相当する。図１には、そのアッパーリンク２０の構成の一例を示してある。図１に示すアッパーリンク２０は、第１パワーローラ８を保持する第１トラニオン１４と、第２パワーローラ９を保持する第２トラニオン１５とを連結する第１リンク部材２２と、第３パワーローラ１０を保持する第３トラニオン１６と、第４パワーローラ１１を保持する第４トラニオン１７とを連結する第２リンク部材２３と、第１トラニオン１４と第３トラニオン１６とを連結する第３リンク部材２４と、第２トラニオン１５と第４トラニオン１７とを連結する第４リンク部材２５とによって構成されている。なお、第１リンク部材２２および第２リンク部材２３が、この発明における第１リンク部に相当し、第３リンク部材２４および第４リンク部材２５が、この発明における第２リンク部に相当する。

また、第３リンク部材２４と第４リンク部材２５とは、厚み方向に撓み変形することができるように構成されている。具体的には、比較的剛性（ヤング率）の低い材料により形成され、あるいは各リンク部材２４，２５の長手方向における中央部の断面二次モーメントが比較的小さくなるように形成されている。なお、第１リンク部材２２および第２リンク部材２３は、厚み方向へ撓み変形することがないように、第３リンク部材２４および第４リンク部材２５よりも剛性の高い材料により形成され、あるいは第３リンク部材２４および第４リンク部材２５よりも断面二次モーメントが大きく形成されている。

上述した各リンク部材２２，２３，２４，２５には、各トラニオン１４，１５，１６，１７が嵌合されている。より具体的には、各トラニオン１４，１５，１６，１７のトラニオン軸１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂが嵌合されている。その構成の一例を説明するための断面図を図２に示してある。図２に示す例では、第１リンク部材２２と第３リンク部材２３とが嵌合された状態を示している。なお、他のリンク部材も同様に構成することができるので、以下では、第１リンク部材２２と第３リンク部材２３とが嵌合されている状態を例に挙げて説明する。図２に示す例では、第１リンク部材２２の一方の端部に板厚方向に貫通した第１貫通孔２６が形成されている。また、第３リンク部材２４の一方の端部には、下面側に突出した円筒部２７が形成されているとともに、その円筒部２７と同一軸線上に第２貫通孔２８が形成されている。この円筒部２７および第２貫通孔２８は、第１トラニオン軸１４ｂの上端部が挿入されるように構成されているので、その半径は、第１トラニオン軸１４ｂの上端部の半径以上に形成されている。上述したように第１トラニオン１４は、第１トラニオン軸１４ｂの中心軸線を中心として回転するものであるので、円筒部２７と第１トラニオン軸１４ｂとの間にはニードル軸受２９が設けられている。

一方、第１リンク部材２２には、長手方向における中間部に幅方向に貫通した第３貫通孔３０が形成され、その第３貫通孔３０に図示しないケースなどの固定部に連結されたピンが挿入されている。すなわち、第１リンク部材２２は、第３貫通孔３０を中心に揺動することができるように構成されている。なお、第２リンク部材２３も同様に図示しないピンにより揺動可能に保持されている。したがって、第１リンク部材２２の長軸と第１トラニオン軸１４ｂの中心軸線とが傾斜する場合がある。そのため、円筒部２７の外側には、外周面の断面形状が円弧状に形成された円筒部材３１が嵌合されている。すなわち、第１リンク部材１４の長軸が第１トラニオン軸１４ｂの中心軸線と傾斜するように第１リンク部材１４が傾斜したときであっても、常時、第１貫通孔２６の内壁面と円筒部材３１の外周面とが接触するように構成されている。

円筒部２７および円筒部材３１の下端面と第１トラニオン１４との上下方向における隙間に第１ワッシャ３２が設けられ、また第３リンク部材２４の上面に第２ワッシャ３３が設けられている。そして、第２ワッシャ３３の上面に接触して、第２ワッシャ３３が上方に移動することを規制するようにスナップリングなどの固定部材３４が第１トラニオン軸１４ｂの上端部に軸線方向に係合して設けられている。すなわち、第１トラニオン１４が第３リンク部材２４に上下方向で一体化されている。

つぎに、上述したように構成されたアッパーリンク２０の作用について説明する。上述したように第１パワーローラ８と第２パワーローラ９とがそれらの回転中心軸線に沿って回転軸１の半径方向の外側に向けて離隔する荷重が第１リンク部材２２に作用する。その第１リンク２２に作用する荷重は、第１リンク部材２２の長手方向にそれぞれ対抗して作用する。そのため、第１リンク部材２２は、引っ張り応力としてその荷重を受け持つ。同様に第３パワーローラ１０と第４パワーローラ１１とがそれらの回転中心軸線に沿って回転軸１の半径方向の外側に向けて離隔する荷重が第２リンク部材２３に作用する。そのため、第２リンク部材２３は引っ張り応力としてその荷重を受け持つ。また、第１パワーローラ８と第２パワーローラ９とが回転軸１の中心軸線に平行な方向に受ける荷重および第３パワーローラ１０と第４パワーローラ１１とが回転軸１の中心軸線に平行な方向に受ける荷重が第３リンク部材２４および第４リンク部材２５に作用する。その第３リンク部材２４および第４リンク部材２５に作用する荷重も、同様に第３リンク部材２４および第４リンク部材２５の長手方向にそれぞれ対抗して作用する。この第３リンク部材２４および第４リンク部材２５に作用する荷重は、変速比に応じて圧縮方向と引っ張り方向とが異なる。したがって、第３リンク部材２４と第４リンク部材２５とは、圧縮応力または引っ張り応力としてその荷重を受け持つ。

また、上記のように各リンク部材２２，２３，２４，２５が各トラニオン軸１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂから荷重を受けることにより、第１貫通孔２６の内壁面と円筒部材３１の外周面とには摩擦力が生じる。そのため、第２トラニオン１５が上下動すると、第１リンク部材２２が第３貫通孔３０を中心に揺動し、第１トラニオン１４を上下動させる。上述したように第１トラニオン１４と第２トラニオン１５とはそれぞれ上下方向において反対方向に移動するものであり、したがって、第１トラニオン１４と第２トラニオン１５とが同期して上下動することができる。すなわち、第１トラニオン１４の移動量と第２トラニオン１５の移動量とを一致させることができる。さらに、第１トラニオン１４と第３トラニオン１６とが第３リンク部材２４により上下方向に一体化されている。そのため、第１トラニオン１４が上下動すると、第３トラニオン１６も一体となって上下動する。上述したように第１トラニオン１４と第３トラニオン１６とはそれぞれ上下方向において同一方向に移動するものであり、したがって、第１トラニオン１５と第３トラニオン１６とが同期して上下動することができる。すなわち、第１トラニオン１５と第３トラニオン１６との移動量を一致させることができる。

変速しない定常状態においては、第１入力ディスク２からパワーローラ８に伝達されたトルクを、第１出力ディスク４に伝達するために、第１トラニオン１４が反力として機能する。そのため、その第１トラニオン１４を上下動させる油圧アクチュエータ１８の油圧は、伝達されるトルクに応じた推力を生じるように制御される。言い換えると、伝達されるトルクに基づいて第１トラニオン１４に作用する上下方向の荷重と、油圧アクチュエータ１８の油圧に基づいて第１トラニオン１４に作用する上下方向の荷重とがバランスすることにより、第１トラニオン１４を中立点に維持する。

一方、上述したように第１トラニオン軸１４ｂと第１リンク部材２２とには摩擦力が作用するので、第１トラニオン１４が中立点からわずかにずれる場合がある。具体的には、通常、各構成部材には加工精度や組み付け精度などによる不可避的な誤差があり、その誤差に基づいて第１トラニオン１４と第３トラニオン１６との位置が異なる場合がある。一方、上述したように第１トラニオン軸１４ｂと第１リンク部材２２とに生じる摩擦力に応じて上記第１トラニオン１４と第３トラニオンとの位置が、上記のように加工上または組み付け上の不可避的な誤差に基づく位置の相違以上にずれる可能性がある。なお、以下の説明では、上述したように加工精度や組み付け精度に基づく各トラニオン同士の位置の相違量以上に各トラニオン同士の位置が相違することをずれという。

そのように第１トラニオン１４が中立点からわずかにずれる場合には、第３リンク部材２４が厚み方向に撓み変形する。したがって、第１トラニオン１４と一体に第３トラニオン１６が上下動してしまうことを抑制することができる。そのため、第３トラニオン１６に保持された第３パワーローラ１０の上下方向の位置がずれることを抑制することやトルクを伝達するための反力が低下することを抑制することができる。その結果、第３パワーローラ１０と第２入力ディスク３および第２出力ディスク５とに滑りが生じることを抑制することができるので、トロイダル式無段変速機全体としての動力伝達効率が低下しまたは最大トラクション係数が低下することを抑制することができる。言い換えると、いずれか一つのトラニオンの位置のずれが他のトラニオンの位置に影響することを抑制することができる。すなわち、いずれかのトラニオンの位置のずれを許容することができる。

したがって、第３リンク部材２４および第４リンク部材２５における弾性変形する部分は、トラニオンの位置のずれを吸収するものであり、この発明におけるずれ吸収機構に相当する。なお、第３リンク部材２４および第４リンク部材２５の長手方向に作用する荷重は比較的小さいので、上述したように剛性の低い材料により形成した場合であっても、第１トラニオン１４と第３トラニオン１６とが離隔するように、あるいは第２トラニオン１５と第４トラニオン１７とが離隔するように変位することがない。

上述したように第３リンク部材２４あるいは第４リンク部材２５を弾性変形させていずれかのトラニオンの位置のずれを許容する場合には、その位置がずれているトラニオンを是正するように第３リンク部材２４または第４リンク部材２５により弾性力を作用させることができる。

なお、上述では、第１リンク部材２２の上面に第３リンク部材２４を接触させて配置した例を挙げて説明したが、図３および図４に示すように第１リンク部材２２の下面に第３リンク部材２４を接触させて配置してもよい。具体的には、第３リンク部材２４の上面側に円筒部２７を形成し、その円筒部２７の上端面にワッシャ３３を配置するように構成していてもよい。

また、この発明に係るトロイダル式無段変速機は、要は、２つのキャビティに設けられたトラニオン同士をリンク部材によって連結させて、トラニオン軸の軸線方向で同一方向に移動させるとともに、トラニオン軸の軸線方向においてトラニオン同士の相対位置のずれを許容することができればよい。したがって、上述したように弾性変形するものに限らず、トラニオンの本体部とリンク部材との間に所定の隙間を空けて形成していてもよい。具体的には、リンク部材により保持されたトラニオン同士の少なくともいずれか一方のトラニオンとリンク部材とに隙間を形成していてもよい。なお、ここでの所定の隙間とは、加工精度や組み付け精度などの誤差により生じる誤差以上の隙間であって、例えば、一つのリンク部材により保持されるトラニオン同士に許容されるずれ量に基づいて定めることができる。

そのように隙間を形成することにより、リンク部材により連結されたトラニオン同士が、トラニオン軸の軸線方向に相対的にずれた場合には、まず、隙間を詰めるようにトラニオンが移動し、その後に、各トラニオンが一体に移動するように、位置がずれているトラニオンに荷重を作用させることができる。その結果、トラニオン軸の軸線方向におけるトラニオン同士の相対位置のずれを許容するとともに、そのトラニオン同士を同期させるように荷重を作用させることができる。なお、上記トラニオンとリンク部材との隙間が、この発明におけるずれ吸収機構に相当する。

なお、この発明におけるリンク機構は、複数の部材を組み合わせて構成したものであってもよく、一体に形成されたものであってもよい。

２，３…入力ディスク、 ４，５…出力ディスク、 ６，７…キャビティ、 ８，９，１０，１１…パワーローラ、 １４，１５，１６，１７…トラニオン、 １４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ…トラニオン軸、 ２０…アッパーリンク、 ２１…ロアーリンク、 ２２，２３，２４，２５…リンク部材。

Claims (5)

1. 一対のディスクにおける回転中心軸線方向で対向する面がトロイダル面に形成されかつ該一対のディスクにより形成されたキャビティを２つ有するとともに、それらのディスクに挟み付けられてそれらのディスクの間でトルクを伝達する２つのローラがそれぞれトラニオンによって回転自在に保持され、それらのトラニオンに設けられているトラニオン軸同士がリンク機構によって連結されているトロイダル式無段変速機において、
   前記リンク機構は、前記各キャビティに設けられたローラを保持するトラニオン同士を、該キャビティから抜け出す方向の移動を阻止しかつトラニオン軸の軸線方向に相対的に移動するように連結する第１リンク部と、一方のキャビティに配置された第１ローラを保持する第１トラニオンおよび前記トラニオン軸の軸線方向において前記第１ローラと同一方向に移動する前記他方のキャビティに配置された第２ローラを保持する第２トラニオンを、前記トラニオン軸の軸線方向で同一方向に移動させるように連結する第２リンク部とを備え、
   前記第２リンク部は、前記第１トラニオンと前記第２トラニオンとの前記トラニオン軸の軸線方向における相対位置のずれを許容するずれ吸収機構を有している
   ことを特徴とするトロイダル式無段変速機。
2. 前記ずれ吸収機構は、前記第２リンク部の少なくとも一部に設けられた弾性変形部によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル式無段変速機。
3. 前記ずれ吸収機構は、前記第１トラニオンと前記第２トラニオンとの少なくとも一方のトラニオンと前記第２リンク部との間に設けられた隙間によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル式無段変速機。
4. 前記第１リンク部は、該第１リンク部によって連結されたトラニオン同士が前記トラニオン軸の軸線方向で反対側に移動することができるように、前記トラニオン同士の間で揺動可能にかつ前記トラニオン軸の軸線方向への移動を規制されて保持されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のトロイダル式無段変速機。
5. 前記第２リンク部は、前記第１トラニオンと前記第２トラニオンとを、それぞれ回転可能に保持するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のトロイダル式無段変速機。

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