JP2000304121A - トロイダル形無段変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型化を図ることが可能なトロイダル形無段変
速装置を提供する. 【解決手段】トロイダル形無段変速装置３０はケーシン
グ４と入力軸１と一対の入力ディスク２ａ，２ｂと一対
の出力ディスク３ａ，３ｂと出力歯車３４と３点接触玉
軸受４１とを備えている。入力軸１と入力ディスク２
ａ，２ｂとは駆動源Ｅによって回転される。出力ディス
ク３ａ，３ｂは背面５ａ，５ｂを互いに相対した状態で
配されている。出力歯車３４は出力ディスク３ａ，３ｂ
の間に配されている。出力歯車３４と出力ディスク３
ａ，３ｂとは連動して回転する。出力歯車３４は一つの
３点接触玉軸受４１によってケーシング４内に回転自在
に支持されている。３点接触玉軸受４１は内輪４２と外
輪４３と玉４４と保持器４５とを備えている。内輪４２
は第１及び第２の輪部材４６，４７を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、自動車
などの車両の動力の伝達などに用いられるトロイダル形
無段変速装置と、トロイダル形無段変速装置を備えた自
動車用トランスミッションと、トロイダル形無段変速装
置に用いられる転がり軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車などの車両の動力の伝達などに用
いられる変速装置として、例えば、特許公報第２６３８
８９６号や、特公平７−９６９０１号公報に示されたト
ロイダル形無段変速装置が用いられる。

【０００３】この種のトロイダル形無段変速装置は、ケ
ーシングと、このケーシング内に配されるエンジンを含
む駆動源により回転駆動される入力軸と、この入力軸に
連動して回転するように支持された一対の入力ディスク
と、これらの入力ディスクそれぞれに相対して配された
一対の出力ディスクと、これらの入出力ディスクの間に
設けられたパワーローラと、入出力ディスクを互いに近
付ける方向に入出力ディスクのうち少くとも一方を押圧
する押圧機構と、を備えている。

【０００４】前記一対の入力ディスクは、エンジンを含
む駆動源によって回転駆動される。前記一対の出力ディ
スクは、互いに、背面が相対した状態で配されている。
出力ディスクは、入力ディスクの回転に基く動力をパワ
ーローラなどを介して伝達される。出力ディスクは、入
力軸に対し回転自在に支持されているとともに、出力歯
車と連動して回転する。

【０００５】前記出力歯車は、ケーシング内に二つのア
ンギュラ玉軸受によって回転自在に支持されている。ア
ンギュラ玉軸受は、入力軸に軸線に沿って併設されてい
る。

【０００６】パワーローラは、入力ディスクと出力ディ
スクとの間に揺動自在に設けられかつ双方のディスクに
転接する。パワーローラが、その傾き角度を変化させる
ことで、トロイダル形無段変速装置の減速比を変化させ
ることができる。

【０００７】前記押圧機構は、前記入出力ディスクを互
いに近づける方向に押圧して、前記駆動源から供給され
る回転駆動力を、入力ディスク、パワーローラ及び出力
ディスクなどを介して出力軸に伝達する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述した
特許公報第２６３８８９６号や、特公平７−９６９０１
号公報に示されたトロイダル形無段変速装置は、入力軸
の軸線に沿って併設された二つのアンギュラ玉軸受を用
いて出力歯車を回転自在に支持している。このため、入
力軸の軸線に沿って寸法が大きくなる傾向となってい
た。

【０００９】特に、比較的高排気量のエンジンのトラン
スミッションとして用いようとすると、この高排気量の
エンジンに対応するため入出力ディスクなどの各部材の
厚さを厚くする必要がある。このため、より一層軸線に
沿った寸法が大きくなる傾向となっていた。例えば、前
記出力ディスクの軸線に沿った厚さが最も薄肉となる部
分を厚くする必要がある。

【００１０】また、特公平７−９６９０１号公報に示さ
れたトロイダル形無段変速装置は、前記一対の出力ディ
スクのうち一方の出力ディスクに、背面から凹に形成さ
れた座ぐり部を形成している。前記アンギュラ玉軸受
は、座ぐり部内に挿入された状態で出力ディスク及び出
力歯車を支持する。前記一対の出力ディスクの外形が互
いに異なっている。

【００１１】このため、これらの出力ディスクを製造す
る際のコストが高騰する傾向となる。また、前記押圧機
構が入出力ディスクを互いに近づける方向に押圧する際
に出力ディスクに軸線に沿ったスラスト荷重が作用す
る。このスラスト荷重が作用すると、出力ディスクの形
状が互いに異なるため、これらの出力ディスクが互いに
異なった形状に弾性変形する。

【００１２】とくに、これらの出力ディスクとパワーロ
ーラとが互いに接触する箇所における変形の状況が互い
に異なってしまう。このため、入力軸の軸線に沿って配
されたキャビティ間の動力の伝達が同期しにくくなり、
前後のキャビティにおけるそれぞれのトラニオンの挙動
が不安定となり、最悪の場合は制御不能となる。また、
座ぐり部を出力ディスクに形成すると、前述したスラス
ト荷重に対する耐久性が低下する傾向となる。

【００１３】また、前記出力歯車には、この出力歯車と
互いにかみ合う歯車などからスラスト方向の荷重が作用
するとともに、このスラスト荷重によって生じるモーメ
ントが作用する。この種のモーメントが作用すると、出
力歯車を支持するアンギュラ玉軸受の玉が、前記軸線に
沿って微少に移動しながら周方向に沿って回転する。

【００１４】このため、アンギュラ玉軸受の転動体を保
持する保持器と転動体とが互いに衝突し、保持器が破損
することがある。また、転動体が軸線に沿って微少に移
動しながら周方向に沿って回転するため、保持器が転動
体の運動を拘束することとなり、転動体が転動する際に
すべりが生じ、軸受の寿命が短くなる傾向となってい
た。

【００１５】したがって本発明の第１の目的は、小型化
を図ることが可能なトロイダル形無段変速装置と、トロ
イダル形無段変速装置を備えた自動車用トランスミッシ
ョンと、を提供することにある。第２の目的は、トロイ
ダル形無段変速装置に用いられた際に寿命の低下を抑制
することができる転がり軸受を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し第１の
目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のトロ
イダル形無段変速装置は、ケーシングと、前記ケーシン
グ内に配されかつ駆動源から回転駆動される入力軸と、
前記駆動源からの回転駆動力が伝達されかつ互いに背面
が相対した状態で前記入力軸に回転自在に支持された一
対の出力ディスクと、一対の出力ディスクの背面間に配
されかつこれらの出力ディスクと連動する出力歯車と、
前記出力歯車をケーシング内に入力軸の軸線回りに回転
自在に支持する転がり軸受と、を備えたトロイダル形無
段変速装置において、前記転がり軸受が、互いに接触し
かつ前記軸線に沿って併設される第１の輪部材と第２の
輪部材とを有するとともに前記出力歯車に固定される内
輪と、ケーシングに固定される外輪と、前記内輪と外輪
との間に転動自在に設けられた転動体と、前記転動体を
内輪と外輪との間に保持する保持器とを備え、前記転が
り軸受を一つのみ用いて前記出力歯車を回転自在に支持
することを特徴としている。

【００１７】同様に第１及び第２の目的を達成するため
に、請求項２に記載の本発明のトロイダル形無段変速装
置は、請求項１記載のトロイダル形無段変速装置におい
て、前記転がり軸受の内輪の第１の輪部材と第２の輪部
材との互いに接触する端面のうち少なくとも一方の端面
にこれらの端面から凹に形成され、内輪と外輪との間に
潤滑剤を導く第１の潤滑剤導入路と、前記出力歯車に形
成されかつ前記第１の凹溝内に潤滑剤を供給する第２の
潤滑剤導入路と、を備えたことを特徴としている。

【００１８】同様に第１及び第２の目的を達成するため
に、請求項３に記載の本発明のトロイダル形無段変速装
置は、請求項２記載のトロイダル形無段変速装置におい
て、前記転がり軸受の保持器が、転動体を転動自在に保
持するポケットを備え、前記ポケットが、前記軸線に沿
った長穴に形成されたことを特徴としている。

【００１９】同様に第１の目的を達成するために、請求
項４に記載の本発明のトロイダル形無段変速装置は、請
求項１記載のトロイダル形無段変速装置において、前記
転がり軸受の内輪の第１の輪部材と第２の輪部材とがぞ
れぞれ、互いに接触して併設された際に対向合致する第
１の軌道溝と第２の軌道溝と、を備え、前記第１の輪部
材の第１の軌道溝と、第２の輪部材の第１の軌道溝との
曲率半径が互いに異なって形成されたことを特徴として
いる。

【００２０】請求項１に記載されたトロイダル形無段変
速装置は、出力歯車をケーシングに対し回動自在に支持
する際に、転がり軸受を一つのみ用いるので、入力軸の
軸線方向に沿った寸法が大きくなることを抑制できる。
また、前記転がり軸受の内輪が、互いに接触しかつ前記
軸線に沿って併設される第１の輪部材と第２の輪部材と
を備えている。このため、前記転がり軸受は、内輪が軸
線に対し直交する平面に沿って二分割された３点接触玉
軸受となっている。

【００２１】したがって、転がり軸受は、出力歯車など
を介して入力軸の軸線に沿った荷重が作用しても、この
スラスト方向の荷重を支持でき、出力歯車を所定の位置
に位置決めして支持することができる。

【００２２】請求項２に記載されたトロイダル形無段変
速装置は、内輪を構成する第１の輪部材と第２の輪部材
とのうち少なくとも一方が内輪と外輪との間に潤滑剤を
導く第１の凹溝と、出力歯車が前記第１の凹溝内に潤滑
剤を導く第２の凹溝と、を備えている。このため、潤滑
剤を内輪と外輪との間に確実に導くことができ、この転
がり軸受が焼き付くことが抑制でき、寿命の低下を抑制
することができる。

【００２３】請求項３に記載されたトロイダル形無段変
速装置は、転がり軸受の保持器のポケットが、軸線に沿
った長穴に形成されている。このため、出力歯車などを
介してスラスト荷重が作用して、転動体が周方向に沿っ
て転動する際に軸線に沿って微少に変位しても、この転
動体の軸線に沿った変位を妨げない。このため、保持器
と転動体とが互いに接触して、保持器が破損することが
抑制される。したがって、保持器及び転がり軸受の寿命
の低下を抑制することができる。

【００２４】請求項４に記載されたトロイダル形無段変
速装置は、前記第１の輪部材の第１の軌道溝と第２の輪
部材の第２の軌道溝の曲率半径が互いに異なっている。
なお、このとき、第１及び第２の輪部材のうち前記出力
歯車などから作用するスラスト荷重を支持する頻度が少
ない方の輪部材の軌道溝の曲率半径を大きくし、かつ前
述したスラスト荷重を支持する頻度が少ない方の輪部材
の軌道溝の曲率半径を小さくするのが望ましい。

【００２５】この場合、前記スラスト荷重を支持する頻
度が少ない輪部材の軌道溝における玉との接触面積が小
さくなり、かつスラスト荷重を支持する頻度が多い輪部
材の軌道溝における玉との接触面積が大きくなる。この
ため、第１の輪部材がスラスト荷重を支持する際の軌道
溝と玉との間に生じる圧力と、第２の輪部材がスラスト
荷重を支持する際の軌道溝と玉との間に生じる圧力と
が、互いに近づくこととなって、転がり軸受における動
力の損失を抑制することが可能となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
ないし図５参照して説明する。

【００２７】図１はトロイダル形無段変速装置としての
ダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置３
０を備えた自動車用トランスミッション３１の一部を示
す断面図である。

【００２８】自動車用トランスミッション３１は、図１
に示すように、ダブルキャビティ式ハーフトロイダル形
無段変速装置３０を備えている。ダブルキャビティ式ハ
ーフトロイダル形無段変速装置３０は、図１に示すよう
に、ケーシング４と、エンジン等を含む駆動源Ｅによっ
て回転駆動される入力軸１と、一対の入力ディスク２
ａ，２ｂと、一対の出力ディスク３ａ，３ｂと、複数の
パワーローラ１０と、押圧機構としてのローディングカ
ム機構６と、を備えている。

【００２９】ケーシング４は、その内部にトロイダル形
無段変速装置３０などを収容する。なお、図１において
は、ケーシング４の一部のみ示している。入力軸１は、
ケーシング４内に収容されている。入力軸１は円管状に
形成されている。入力軸１は、その内周に、一端部１ａ
から潤滑剤が供給される。

【００３０】入力ディスク２ａ，２ｂは、入力軸１に、
この入力軸１の軸線Ｐに沿って互いに間隔を有して配さ
れている。入力ディスク２ａ，２ｂは、互いに対向した
状態で支持されている。入力ディスク２ａ，２ｂは互い
に同軸的に配されている。

【００３１】入力ディスク２ａ，２ｂは、入力軸１と同
軸的に配されている。入力ディスク２ａ，２ｂは、ボー
ルスプライン係合部によって入力軸１に取付けられてお
り、入力軸１と連動して回転する。入力ディスク２ａ，
２ｂは、入力軸１の軸線Ｐに沿って摺動自在に設けられ
ている。

【００３２】出力ディスク３ａ，３ｂは、前記一対の入
力ディスク２ａ，２ｂの間に、入力ディスク２ａ，２ｂ
それぞれと対向して設けられている。出力ディスク３
ａ，３ｂは、互いの背面５ａ，５ｂを相対させた状態で
配されている。出力ディスク３ａ，３ｂは、入力軸１に
対して遊嵌した状態で支持されている。出力ディスク３
ａ，３ｂは、互いに同軸的に配置されかつ互いに同期し
て回転する。

【００３３】これら出力ディスク３ａ，３ｂの背面５
ａ，５ｂの間には、出力歯車３４が配されている。出力
歯車３４は、出力ディスク３ａ，３ｂと同軸的でかつ入
力軸１に対して遊嵌した状態で配されている。出力歯車
３４は、入力軸１に遊嵌する円筒部３５と、この円筒部
３５から外周に向かって突出しかつ歯３６を有する歯部
３７と、を備えている。出力歯車３４は、出力ディスク
３ａ，３ｂとスプライン係合によって連結されている。
出力ディスク３ａ，３ｂと出力歯車３４とは互いに連動
して回転する。

【００３４】出力歯車３４は、ケーシング４内に転がり
軸受としての３点接触玉軸受４１によって、入力軸１の
軸線Ｐ回りに回動自在に支持されている。出力歯車３４
は、３点接触玉軸受４１一つによって回転自在に支持さ
れている。３点接触玉軸受４１は、円環状に形成された
内輪４２と、内輪４２の外径より大きな内径を有する円
環状に形成された外輪４３と、転動体としての玉４４
と、保持器４５などを備えている。

【００３５】内輪４２は、それぞれ円環状に形成された
第１の輪部材４６と、第２の輪部材４７と、を備えてい
る。第１の輪部材４６と第２の輪部材４７とは、互いの
内径及び外径が略同径に形成されている。第１の輪部材
４６と第２の輪部材４７とは、図２に示すように、端面
４６ａ，４７ａを互いに接触させかつ出力歯車３４の円
筒部３５の外周に嵌合して配されている。

【００３６】第１の輪部材４６と第２の輪部材４７と
は、端面４６ａ，４７ａを互いに接触させた際に、互い
に対向合致する第１の軌道溝４８と、第２の軌道溝４９
と、を備えている。第１の軌道溝４８は、第１の輪部材
４６の外周面と端面４６ａとに亘って、第１の輪部材４
６の全周に亘って形成されている。第１の軌道溝４８
は、断面円弧状に形成されている。

【００３７】第２の軌道溝４９は、第２の輪部材４７の
外周面と端面４７ａとに亘って、第２の輪部材４７の全
周に亘って形成されている。第２の軌道溝４９は、断面
円弧状に形成されている。

【００３８】なお、図示例において、第１及び第２の輪
部材４６，４７のうち駆動源Ｅに近い第１の輪部材４６
はフロント側輪部材をなしており、駆動源Ｅから離れた
側に位置する第２の輪部材４７はリヤ側輪部材をなして
いる。

【００３９】外輪４３は、ケーシング４に嵌合して配さ
れている。外輪４３は、その内周面に断面円弧状の軌道
溝５０を備えている。玉４４は、内輪４２と外輪４３と
の間に転動自在に配されている。玉４４は、内輪４２の
第１及び第２の軌道溝４８，４９及び外輪４３の軌道溝
５０内を転動自在となっている。

【００４０】保持器４５は、円環状に形成されており、
玉４４を内輪４２と外輪４３との間に転動自在に保持し
ている。保持器４５は、図３に示すように、周方向に沿
って等間隔に配されたポケット５１を備えている。ポケ
ット５１は、保持器４５を貫通している。ポケット５１
は、その内周に玉４４を転動自在に保持する。ポケット
５１は、図３など示すように、入力軸１の軸線Ｐに沿っ
た長穴に形成されている。

【００４１】図３（Ａ）に示した場合では、ポケット５
１は、軸線Ｐに沿った平行部５２と、この平行部５２の
両端に設けられた円弧部５３とを備えた長穴に形成され
ている。図３（Ｂ）に示した場合では、ポケット５１
は、長手方向が軸線Ｐに沿った楕円形状の長穴に形成さ
れている。前述した構成によって、玉４４は、軸線Ｐに
沿って移動自在にポケット５１内に保持されている。

【００４２】また、第１の輪部材４６の端面４６ａと、
第２の輪部材４７の端面４７ａと、のうち少なくとも一
方には、図２に示すように、これらの端面４６ａ，４７
ａから凹に形成された凹溝５４が形成されている。図示
例において、凹溝５４は、端面４６ａ，４７ａ双方に形
成されている。これらの凹溝５４は、前記端面４６ａ，
４７ａが互いに接触した際に、互いに対向合致する。こ
れらの凹溝５４は、内輪４２と外輪４３との間に潤滑剤
を導くことができるようになっている。凹溝５４は、第
１の潤滑剤導入路をなしている。

【００４３】また、前記出力歯車３４及び入力軸１に
は、第２の潤滑剤導入路５５などが形成されている。こ
の第２の潤滑剤導入路５５は、入力軸１の内周面から３
点接触玉軸受４１の内輪４２の凹溝５２とに亘って潤滑
剤を導く。

【００４４】出力歯車３４の歯部３７の歯３６には、従
動歯車３８が噛んでいる。この従動歯車３８は、入力軸
１と平行に配された出力軸３９に支持されている。出力
軸３９は、前記入力軸１に基づく回転駆動力を取り出
す。従動歯車３８と出力軸３９とは、スプライン係合な
どによって互いに固定されている。従動歯車３８と出力
軸３９とは、互いに連動して回転する。前述した構成に
よって、出力歯車３４は、出力軸３９と連動して回転す
る。

【００４５】また、出力歯車３４と従動歯車３８は、そ
れぞれはすば歯車となっている。このため、出力歯車３
４と従動歯車３８は、互いに噛み合って連動して回転す
る際に、前記軸線Ｐに沿いかつ互いに逆向きのスラスト
荷重Ｔ１，Ｔ２が作用する。

【００４６】なお、図示例において、出力歯車３４に
は、図中の矢印Ｔ１に沿う駆動源Ｅから離れた方向に指
向したスラスト荷重が作用する。従動歯車４８には、図
中の矢印Ｔ２に沿う駆動源Ｅに近づく方向に指向したス
ラスト荷重が作用する。

【００４７】このため、前述したスラスト荷重Ｔ１が出
力歯車３４に作用すると、出力歯車３４が内輪４２とと
もに、スラスト荷重Ｔ１に沿って駆動源Ｅから離れた方
向に摺動しようとする。すると、内輪４２を構成する第
１の輪部材４６と第２の輪部材４７とのうち主に第１の
輪部材４６の軌道溝４８が玉４４と接触することによっ
て、前述したスラスト荷重Ｔ１を支持することとなる。
このため、主に第１の輪部材４６の第１の軌道溝４８が
スラスト荷重Ｔ１を支持して、出力歯車３４を所定の位
置に位置決めして支持する。

【００４８】したがって、図示例では、第１の輪部材４
６と第２の輪部材４７とのうち、第１の輪部材４６の方
が玉４４と接触する頻度が多くなる。第２の輪部材４７
は玉４４と接触する頻度が少なくなる。

【００４９】パワーローラ１０は入力ディスク２ａ，２
ｂと出力ディスク３ａ，３ｂとのそれそれの間に揺動自
在に設けられている。パワーローラ１０は、双方のディ
スク２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂに転接する。パワーローラ
１０はそれぞれ入力ディスク２ａ，２ｂ及び出力ディス
ク３ａ，３ｂに転接するトラクション部１０ａを備えて
いる。

【００５０】入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３
ａ，３ｂとの間に、それぞれトラニオン８が設けられて
いる。トラニオン８は、枢軸７を中心として図１中の矢
印Ｒで示す方向に揺動することができる。トラニオン８
の中心部に変位軸９が設けられている。変位軸９それぞ
れにパワーローラ１０が回転自在に支持されている。こ
れらのパワーローラ１０は、入力ディスク２ａ，２ｂと
出力ディスク３ａ，３ｂとの間において、その傾き角度
をトロイダル形無段変速装置３０の変速比に応じて変化
させる。

【００５１】トラニオン８とパワーローラ１０との間
に、パワーローラ軸受として機能するスラスト玉軸受１
１が設けられている。スラスト玉軸受１１は入力ディス
ク２ａ，２ｂ及び出力ディスク３ａ，３ｂからパワーロ
ーラ１０に加わるスラスト方向の荷重を支承し、かつパ
ワーローラ１０の回転を許容する。スラスト玉軸受１１
を構成する複数個の玉１２は、円環状の保持器１４によ
って保持されている。保持器１４は、トラニオン８に設
けた円環状の外輪１３と、回転部としてのパワーローラ
１０との間に設けられている。

【００５２】ローディングカム機構６は、図１に示すよ
うに、一対の入力ディスク２ａ，２ｂのうち一方の入力
ディスク２ａの背面１５ａ側に設けられている。

【００５３】ローディングカム機構６は、前記入力軸１
に支持されたディスク状のローディングカム２１と、カ
ムローラ２２と、を備えている。ローディングカム２１
は、前記入力ディスク２ａの背面１５ａ側に設けられて
いる。ローディングカム２１の入力ディスク２ａに相対
する面には、周方向に沿って凹凸に形成されたカム面２
３が形成されている。ローディングカム２１は、駆動源
Ｅと連動して回転する。ローディングカム２１は、玉軸
受２４によって入力軸１に対し回転自在に支持されてい
る。

【００５４】カムローラ２２は、ローディングカム２１
と入力ディスク２ａとの間に配されている。カムローラ
２２は、入力軸１の軸線Ｐに関し放射方向に沿った軸線
Ｑ回りに回転自在に設けられている。カムローラ２２
は、入力軸１の軸線Ｐ回りに複数配されている。

【００５５】前述した構成によって、ローディングカム
機構６は、エンジンを含む駆動源Ｅによってローディン
グカム２１が連動して回転すると、ローディングカム２
１のカム面２３が複数のカムローラ２２を入力ディスク
２ａに向かって押圧する。そして、入出力ディスク２
ａ，２ｂ，３ａ，３ｂを互いに近づける方向に、カムロ
ーラ２２を介して入力ディスク２ａが押圧される。

【００５６】前述した構成によれば、本実施形態のダブ
ルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置３０
は、一つの３点接触玉軸受４１によって、出力歯車３４
がケーシング４内に回転自在に支持されている。このた
め、入力軸１の軸線Ｐに沿った寸法が大きくなることが
抑制される。また、３点接触玉軸受４１が出力歯車３４
を支持するので、出力歯車３４と従動歯車３８との噛み
合いによって生じるスラスト荷重Ｔ１を確実に支持でき
る。

【００５７】また、３点接触玉軸受４１の内輪４２と外
輪４３との間に、入力軸１の一端部１ａから供給される
潤滑剤が第２の潤滑剤導入路５５及び凹溝５４を介して
導かれる。このため、３点接触玉軸受４１が焼き付くこ
とを抑制でき、この３点接触玉軸受４１の寿命の低下を
抑制できる。

【００５８】さらに、前述したスラスト荷重Ｔ１が出力
歯車３４に作用しかつ出力歯車３４は３点接触玉軸受４
１によって位置決めされている。このため、図４（Ａ）
に示すように、出力歯車３４の従動歯車３８が噛み合っ
た側に位置する歯部３７が駆動源Ｅからはなれる方向に
付勢されかつ出力歯車３４の従動歯車３８から離れた側
に位置する歯部３７が駆動源Ｅに近づく方向に付勢され
て、図中の矢印Ｍに沿う曲げモーメントが出力歯車３４
に作用する。

【００５９】すると、図４（Ｂ）に示すように、３点接
触玉軸受４１の玉４４が、対向合致した第１及び第２の
軌道溝４８，４９または外輪４３の軌道溝５０の中心線
Ｃから軸線Ｐに沿って変位しながら、前述した軌道溝４
８，４９，５０内を転動する。このとき、保持器４５の
ポケット５１が軸線Ｐに沿った長穴に形成されているの
で、玉４４の軸線Ｐに沿った変位を妨げることが抑制さ
れる。また、ポケット５１の内周と玉４４との接触も抑
制される。したがって、保持器４５が破損することが抑
制されて、３点接触玉軸受４１の寿命の低下が抑制され
る。

【００６０】また、本実施形態において、図５に示すよ
うに、内輪４２の第１の輪部材４６の第１の軌道溝４８
の曲率半径Ｒｉｆと、第２の輪部材４７の第２の軌道溝
４９の曲率半径Ｒｉｒとが互いに異なる曲率半径に形成
されるのが望ましい。この場合、軌道溝４８，４９の曲
率半径Ｒｉｆ，Ｒｉｒのうち前述した出力歯車３４と従
動歯車３８との噛み合いによって生じるスラスト荷重Ｔ
１を支持して、玉４４との接触する頻度が少ない方を大
きく形成して、頻度が多い方を相対的に小さく形成する
のが望ましい。すると、軌道溝４８，４９のうち玉４４
と接触する頻度が多い方が玉４４との接触面積が広くな
りかつ玉４４と接触する頻度が少ない方が玉４４との接
触面積が狭くなる。

【００６１】なお、図示例では、フロント側輪部材とし
ての第１の輪部材４６の第１の軌道溝４８の方が玉４４
との接触する頻度が多いため、第２の輪部材４７の第２
の軌道溝４９の曲率半径Ｒｉｒを、第１の輪部材４６の
軌道溝４８の曲率半径Ｒｉｆより大きく形成している。
このため、第２の軌道溝４９の曲率半径Ｒｉｒと第１の
軌道溝４７の曲率半径Ｒｉｆとは、以下に示す式１を満
たしている。

【００６２】Ｒｉｒ＞Ｒｉｆ………式１ このように、軌道溝４８，４９のうち、玉４４との接触
する頻度が大きな方が玉４４との接触面積が広くなりか
つ玉４４との接触する頻度が小さな方が玉４４との接触
面積が小さくなるので、玉４４と接触する頻度が大きな
方の玉４４との接触する際に生じる圧力と、玉４４と接
触する頻度が少ない方の玉４４との接触する際に生じる
圧力とが、近づくこととなる。したがって、内輪４２の
輪部材４６，４７のうち玉４４との接触する頻度が大き
な方が発する発熱量を抑制できかつ３点接触玉軸受４１
全体が生じる発熱量も抑制できる。３点接触玉軸受４１
の寿命の低下をより一層確実に抑制できる。

【００６３】また、本発明において、前述した３点接触
玉軸受４１の代わりに、深溝玉軸受を用いることが考え
られる。しかし、この深溝玉軸受は入力軸１の軸線Ｐに
沿ったがたが大きい。したがって、トロイダル形無段変
速装置３０としては、エンジンブレーキなどの、入力軸
１から入力していたトルクが急激に変化して出力歯車３
４側から入力するようになる状況においては、前記出力
歯車３４及び従動歯車２８に発生するスラスト力の方向
が急激に変化する。

【００６４】このため、出力ディスク３ａ，３ｂが入力
軸１の軸線Ｐに沿って移動してしまう。これらの出力デ
ィスク３ａ，３ｂが移動することによって、トロイダル
形無段変速装置３０の安定性が崩れ、制御不安定な状況
に陥る可能性がある。したがって、深溝玉軸受を用いる
場合には、この制御不安定な状況が発生することを考慮
してトロイダル形無段変速装置３０の変速制御を行う必
要がある。

【００６５】

【発明の効果】請求項１に記載されたトロイダル形無段
変速装置によれば、出力歯車をケーシングに対し回動自
在に支持する際に、転がり軸受を一つのみ用いるので、
入力軸の軸線方向に沿った寸法が大きくなることを抑制
できる。

【００６６】また、前記転がり軸受が３点接触玉軸受と
なっているため、出力歯車から作用するスラスト荷重を
支持でき、出力歯車を所定の位置に位置決めして確実に
支持することができる。

【００６７】請求項２に記載されたトロイダル形無段変
速装置によれば、請求項１の効果にくわえ、潤滑剤を内
輪と外輪との間に確実に導くことができ、この転がり軸
受が焼き付くことが抑制できるので、寿命の低下を抑制
することができる。

【００６８】請求項３に記載されたトロイダル形無段変
速装置によれば、請求項２の効果にくわえ、転動体が周
方向に沿って転動する際に軸線に沿った変位を妨げない
ため、保持器と転動体とが互いに接触して、保持器が破
損することが抑制される。したがって、保持器及び転が
り軸受の寿命の低下を抑制することができる。

【００６９】請求項４に記載されたトロイダル形無段変
速装置によれば、請求項１の効果にくわえ、第１の輪部
材がスラスト荷重を支持する際に生じる圧力と、第２の
輪部材がスラスト荷重を支持する際に生じる圧力とが、
互いに近づくので、転がり軸受における動力の損失を抑
制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のダブルキャビティ式ハー
フトロイダル形無段変速装置を用いた自動車用トランス
ミッションの一部を示す縦断面図。

【図２】図１に示されたトロイダル形無段変速装置の３
点接触玉軸受の内輪を周方向に沿って展開して示す展開
図。

【図３】図１に示されたトロイダル形無段変速装置の３
点接触玉軸受の保持器を周方向に沿って展開して示す展
開図。

【図４】図１に示されたトロイダル形無段変速装置の出
力歯車に曲げモーメントが作用する状態を示す図。

【図５】図１に示されたトロイダル形無段変速装置の３
点接触玉軸受の変形例を示す断面図。

【符号の説明】

１…入力軸 ２ａ，２ｂ…入力ディスク ４…ケーシング ３ａ，３ｂ…出力ディスク ５ａ，５ｂ…出力ディスクの背面 ３０…ダブルキャビティ式トロイダル形無段変速装置
（トロイダル形無段変速装置） ３４…出力歯車 ４１…３点接触玉軸受（転がり軸受） ４２…内輪 ４３…外輪 ４４…玉（転動体） ４５…保持器 ４６…第１の輪部材 ４６ａ…端面 ４７…第２の輪部材 ４７ａ…端面 ４８…第１の軌道溝 ４９…第２の軌道溝 ５１…ポケット ５４…凹溝（第１の潤滑剤導入路） ５５…第２の潤滑剤導入路 Ｅ…駆動源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今西 尚 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3J051 AA03 AA08 BA03 BB02 BE09 CA05 CB07 ED08 FA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシングと、 前記ケーシング内に配されかつ駆動源から回転駆動され
   る入力軸と、 前記駆動源からの回転駆動力が伝達されかつ互いに背面
   が相対した状態で前記入力軸に回転自在に支持された一
   対の出力ディスクと、 一対の出力ディスクの背面間に配されかつこれらの出力
   ディスクと連動する出力歯車と、 前記出力歯車をケーシング内に入力軸の軸線回りに回転
   自在に支持する転がり軸受と、を備えたトロイダル形無
   段変速装置において、 前記転がり軸受が、互いに接触しかつ前記軸線に沿って
   併設される第１の輪部材と第２の輪部材とを有するとと
   もに前記出力歯車に固定される内輪と、ケーシングに固
   定される外輪と、前記内輪と外輪との間に転動自在に設
   けられた転動体と、前記転動体を内輪と外輪との間に保
   持する保持器とを備え、 前記転がり軸受を一つのみ用いて前記出力歯車を回転自
   在に支持することを特徴とするトロイダル形無段変速装
   置。
2. 【請求項２】前記転がり軸受の内輪の第１の輪部材と第
   ２の輪部材との互いに接触する端面のうち少なくとも一
   方の端面にこれらの端面から凹に形成され、内輪と外輪
   との間に潤滑剤を導く第１の潤滑剤導入路と、 前記出力歯車に形成されかつ前記第１の凹溝内に潤滑剤
   を供給する第２の潤滑剤導入路と、を備えたことを特徴
   とする請求項１記載のトロイダル形無段変速装置。
3. 【請求項３】前記転がり軸受の保持器が、転動体を転動
   自在に保持するポケットを備え、 前記ポケットが、前記軸線に沿った長穴に形成されたこ
   とを特徴とする請求項２記載のトロイダル形無段変速装
   置。
4. 【請求項４】前記転がり軸受の内輪の第１の輪部材と第
   ２の輪部材とがぞれぞれ、互いに接触して併設された際
   に対向合致する第１の軌道溝と第２の軌道溝と、を備
   え、 前記第１の輪部材の第１の軌道溝と、第２の輪部材の第
   １の軌道溝との曲率半径が互いに異なって形成されたこ
   とを特徴とする請求項１記載のトロイダル形無段変速装
   置。