JP3624367B2

JP3624367B2 - トロイダル型無段変速機

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Publication number: JP3624367B2
Application number: JP35000899A
Authority: JP
Inventors: 春仁森
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2019-12-09
Also published as: WO2001042684A1; DE60000651T2; JP2001165265A; US20020137592A1; US6612962B2; KR100494272B1; EP1151214A1; CN1116536C; KR20010101673A; DE60000651D1; EP1151214B1; CN1336992A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に適用されるトロイダル型無段変速機の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用無段変速機は、その滑らかさ、運転のしやすさ及び燃費向上の期待もあって近年研究開発が進められている。既にＶベルト式については実用化に至っている。
その一方で、Ｖベルトに比べて大容量かつ応答性のよいＣＶＴが求められている。この可能性を達成するものとして、油膜のせん断によって動力を伝達するトラクションドライブ式トロイダル型無段変速機（以下、トロイダル型ＣＶＴ）が知られている。
トロイダル型ＣＶＴは、その形状から、フルトロイダル型とハーフトロイダル型に分類できる。両型のうち、フルトロイダル型ＣＶＴでは、パワーローラにスラスト力がかからない。一方、ハーフトロイダル型ＣＶＴでは、パワーローラにスラスト力がかかり、この力を受けるためにベアリングを必要とする。このベアリング性能が効率に大きな影響を及ぼす。しかしながら、ハーフトロイダル型ＣＶＴは、ディスクとパワーローラとの２つの接触点に引いた接線が交点を持ち、その交点の軌跡が全変速範囲において回転軸の近傍にあることから、スピン損失がフルトロイダル型ＣＶＴに比べて小さく、これらの得失を考えてハーフトロイダル型ＣＶＴが選択され、実用化に向けて研究開発が進められている。
【０００３】
このハーフトロイダル型ＣＶＴの変速動作は、パワーローラ支持部材にパワーローラ回転軸とディスク回転軸に垂直な方向に僅かな変位を与えることによってサイドスリップ力を発生し、傾転力を得る機構になっている。
【０００４】
上記のように、トロイダル型ＣＶＴの入出力ディスク間に動力伝達可能に挟圧されるパワーローラは、例えば、特開平６−１２９５０９号公報に記載されているように、ピボットシャフトを介してトラニオンに支持されている。
【０００５】
しかしながら、このピボットシャフトは、相互に偏心した両端部を持ち、一端部側にパワーローラを回転自在に支持すると共に、他端部側にトラニオンを回転自在に支持し、一方のディスク側から他方のディスク側へ押付力が作用することで、他端周りにパワーローラを揺動可能とする偏心した形状の軸部材であるため、揺動運動によりパワーローラが左右方向に移動すると上下方向にも変位してしまうという問題や、加工が難しく部品コストが高いという問題や、支持強度を確保するにはトラニオンが大型化、重量化するという問題がある。
【０００６】
そこで、この問題を解決するべく、例えば、特開平７−１９８０１４号公報において、図９に示すように、トラニオン３８に、入出力ディスクの回転方向に配置したパワーローラ収納部９１が形成され、パワーローラ３５とトラニオン３８のパワーローラ収納部９１との間にリニアベアリング９６を介装し、パワーローラ３５を平行移動可能に支持することで、ピボットシャフトを省略したパワーローラ支持構造が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造にあっては、パワーローラ３５が入出力ディスクの変形に伴い平行移動を繰り返すことにより、ころが回転し、保持器に干渉することで保持器が移動する。このとき、パワーローラが押されて保持器が動くときと、パワーローラへの力が解放されて保持器が戻るときとで、力の掛かり方が異なるため、保持器は完全に元の位置に戻らない。
【０００８】
この平行移動による保持器の移動、及び、組立時の発生し得るミスアライメントにより、パワーローラ外輪とパワーローラ収納部９１との間に配置したリニアベアリング９６の保持器が、トラニオン３８からずれてはみ出し、パワーローラ３５に作用する荷重に対するバックアップが不十分になったり、はみ出た保持器が入出力ディスクと干渉してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、パワーローラ支持部材に対してパワーローラが平行移動を繰り返しても、保持器付きころ軸受がパワーローラ支持部材からはみ出すのが阻止されることで、パワーローラに作用する荷重のバックアップの確保と、はみ出た保持器が入出力ディスクと干渉するのを防止するパワーローラ支持構造を備えたトロイダル型無段変速機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明では、同軸に対向配置された入力ディスク及び出力ディスクと、
これら入出力ディスク間に動力伝達可能に挟圧したパワーローラと、
該パワーローラを、パワーローラ収納部に支持しつつ、パワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線の周りに傾転可能なパワーローラ支持部材とを備え、
前記パワーローラを、入出力ディスクに摩擦接触する内輪と、前記狭圧に伴い入出力ディスクから内輪に入力される接触荷重を受ける外輪と、前記内輪と外輪との間に介装された玉軸受とを有して構成し、
前記外輪と前記パワーローラ収納部との間で、パワーローラを軸受を介して入出力ディスクの回転軸方向（以下、左右方向）に沿って平行移動可能に支持するトロイダル型無段変速機において、
前記軸受を、多数のころ穴が形成された保持器と、多数のころ穴に転動可能に遊設されたころにより構成された保持器付きころ軸受とし、かつ、前記パワーローラ支持部材と保持器との間に、パワーローラ支持部材に対する保持器付きころ軸受の左右方向移動量を規制する軸受ストッパ構造を設け、
前記外輪と前記パワーローラ収納部との間であって、パワーローラ回転軸から離れた上下位置に、パワーローラ回転軸線方向（以下、前後方向）に作用する押付力と、パワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線方向（以下、上下方向）に作用する動力伝達力とを共に支える一対の共通ころ軸受を、パワーローラの左右方向に沿って傾斜配置したことを特徴とする。
【００１１】
本発明のうち請求項２記載の発明では、同軸に対向配置された入力ディスク及び出力ディスクと、
これら入出力ディスク間に動力伝達可能に挟圧したパワーローラと、
該パワーローラを、パワーローラ収納部に支持しつつ、パワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線の周りに傾転可能なパワーローラ支持部材とを備え、
前記パワーローラを、入出力ディスクに摩擦接触する内輪と、前記狭圧に伴い入出力ディスクから内輪に入力される接触荷重を受ける外輪と、前記内輪と外輪との間に介装された玉軸受とを有して構成し、
前記外輪と前記パワーローラ収納部との間で、パワーローラを軸受を介して入出力ディスクの回転軸方向（以下、左右方向）に沿って平行移動可能に支持するトロイダル型無段変速機において、
前記軸受を、多数のころ穴が形成された保持器と、多数のころ穴に転動可能に遊設されたころにより構成された保持器付きころ軸受とし、
かつ、前記パワーローラ支持部材と保持器との間に、パワーローラ支持部材に対する保持器付きころ軸受の左右方向移動量を規制すると共に、移動規制状態で保持器が受ける規制反力方向がころ転動方向と一致する軸受ストッパ構造を設けたことを特徴とする。
【００１２】
本発明のうち請求項３記載の発明では、請求項１または請求項２記載のトロイダル型無段変速機において、
前記軸受ストッパ構造を、パワーローラ支持部材のストッパ面と保持器のストッパ面との間に弾性体を介装させた構造としたことを特徴とする。
【００１３】
本発明のうち請求項４記載の発明では、請求項３記載のトロイダル型無段変速機において、
前記軸受ストッパ構造の弾性体を、保持器に対し一体的に設けたことを特徴とする。
【００１４】
本発明のうち請求項５記載の発明では、請求項４記載のトロイダル型無段変速機において、
前記軸受ストッパ構造の保持器の両側に配設する弾性体を、一体形成による部品としたことを特徴とする。
【００１５】
本発明のうち請求項６記載の発明では、請求項３記載のトロイダル型無段変速機において、
前記軸受ストッパ構造の弾性体を、入出力ディスクのうち一方のディスク側のみに配設したことを特徴とする。
【００１６】
【発明の作用および効果】
本発明のうち請求項１記載の発明にあっては、パワーローラが入出力ディスクの変形や、組立時に発生し得るミスアライメントに伴い平行移動を繰り返すようなとき、外輪とパワーローラ収納部との間に介装された保持器付きころ軸受は、パワーローラが押されて保持器が動くときと、パワーローラへの力が解放されて保持器が戻るときとで、力の掛かり方が異なるため、ずれてはみ出すように移動しようとする。
しかし、外輪とパワーローラ収納部との間に配置される保持器付きころ軸受の保持器とパワーローラ支持部材との間には、パワーローラ支持部材に対する保持器付きころ軸受の左右方向移動量を規制する軸受ストッパ構造が設けられているため、保持器付きころ軸受がパワーローラ支持部材からずれてはみ出したり、保持器付きころ軸受がパワーローラ支持部材から外れることが確実に阻止され、パワーローラに作用する荷重に対するバックアップが十分な位置に保持される。
よって、パワーローラ支持部材に対してパワーローラが平行移動を繰り返しても、保持器付きころ軸受がパワーローラ支持部材からはみ出すのが阻止されることで、パワーローラに作用する荷重のバックアップの確保と、はみ出た保持器が入出力ディスクと干渉するのを防止することができる。
加えて、動力伝達時、挟圧に伴い入出力ディスクからパワーローラの内輪に入力される接触荷重は、玉軸受を介して外輪により受け止められる。そして、外輪とパワーローラ収納部との間であって、パワーローラ回転軸から離れた上下位置に傾斜配置された一対の共通ころ軸受により、パワーローラの前後方向に作用する押付力と、パワーローラの上下方向に作用する動力伝達力が共に支えられる。
よって、パワーローラに上下方向の動力伝達力が作用しても共通ころ軸受によりこの荷重が支えられ、上下荷重と同時に、パワーローラに対し左右方向の荷重が作用しても、共通ころ軸受が転がりながらの低い転がり抵抗によりパワーローラが左右方向へ移動する。
つまり、上下一対の共通ころ軸受のみを外輪とパワーローラ収納部との間に傾斜配置するだけで、パワーローラに上下方向の動力伝達力が作用しても左右方向への円滑で安定したパワーローラの平行移動運動を確保することができる。
【００１７】
本発明のうち請求項２記載の発明にあっては、パワーローラ支持部材に対してパワーローラが平行移動を繰り返しても、保持器付きころ軸受がパワーローラ支持部材からはみ出すのが阻止されることで、パワーローラに作用する荷重のバックアップの確保と、はみ出た保持器が入出力ディスクと干渉するのを防止することができるのに加え、保持器付きころ軸受の左右方向移動量を規制した状態で保持器が受ける規制反力方向がころ転動方向と一致する軸受ストッパ構造としたため、移動規制状態で軸受のころに回転モーメントが発生せず、すべり接触はするものの、転がり接触も可能である。
【００１８】
本発明のうち請求項３記載の発明にあっては、軸受ストッパ構造が、パワーローラ支持部材のストッパ面と保持器のストッパ面との間に弾性体を介装させた構造とされる。
よって、保持器とパワーローラ支持部材のストッパ面が直接突き当たった状態となることがなくなり、パワーローラが平行移動する際、保持器付きころ軸受とパワーローラの外輪の滑りが抑えられ、滑りつつも転がり接触状態を保つため、フリクションが低減し、パワーローラの入出力ディスクへの追従性が向上し、かつ、４つのパワーローラの状態を等しく保つことができるため、ローディングの遅れを発生させず、かつ、変速制御特性のヒステリシスを低減することができる。
【００１９】
本発明のうち請求項４記載の発明にあっては、軸受ストッパ構造の弾性体が、保持器に対し一体的に設けられている。
よって、保持器と弾性体とは一体で、かつ、弾性体とパワーローラ支持部材とは付勢接触固定状態となるため、組み付け時、保持器付きころ軸受がパワーローラ収納部から落下することを防止でき、組み付け性が向上する。
【００２０】
本発明のうち請求項５記載の発明にあっては、軸受ストッパ構造の保持器の両側に配設する弾性体が、一体形成による部品とされる。
よって、請求項４記載の発明と同様に、保持器付きころ軸受のパワーローラ収納部からの落下を防止でき、組み付け性が向上するのに加え、それぞれの弾性体について固定部品を用いて一体とする場合に比べ、部品点数を削減することができる。
【００２１】
本発明のうち請求項６記載の発明にあっては、軸受ストッパ構造の弾性体が、入出力ディスクのうちディスクの変形によりパワーローラが平行移動するディスク側のみに配設される。
よって、ディスクの変形によりパワーローラが平行移動するディスク側のみに弾性体を配設することで、転がり接触を保つ弾性作用を損なうことなく、保持器付きころ軸受の両側に弾性体を配設する場合に比べ、弾性体の個数を削減でき、コスト低減を可能にすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１は請求項１，２に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機である。
【００２３】
［全体構成について］
図１は実施の形態１のトロイダル型無段変速機を示す全体構成図で、１０はトロイダル型無段変速機を示し、図外のエンジンからの回転駆動力がトルクコンバータ１２を介して入力される。トルクコンバータ１２は、ポンプインペラ１２ａ，タービンランナ１２ｂ，ステータ１２ｃ，ロックアップクラッチ１２ｄ，アプライ側油室１２ｅ，及びリリース側油室１２ｆ等からなり、その中心部をインプットシャフト１４が貫通している。
【００２４】
前記インプットシャフト１４は、前後進切換機構３６と連結され、該機構３６は、遊星歯車機構４２，前進用クラッチ４４及び後進用ブレーキ４６などを備える。遊星歯車機構４２は、ダブルピニオンを支持するピニオンキャリヤ４２ａとダブルピニオンの夫々と噛合するリングギヤ４２ｂ，サンギヤ４２ｃを有してなる。
【００２５】
前記遊星歯車機構４２のピニオンキャリヤ４２ａはトルク伝達軸１６に連結され、該トルク伝達軸１６には、第一無段変速機構１８及び第二無段変速機構２０が変速機ケース２２内の下流側にタンデム配置される（デュアルキャビティ型）。尚、符号６４で示すベースに、コントロールバルブ系のボディを配置する。
【００２６】
前記第一無段変速機構１８は、対向面がトロイド曲面に形成される一対の入力ディスク１８ａ及び出力ディスク１８ｂと、これら入出力ディスク１８ａ，１８ｂの対向面間に挟圧配置されると共にトルク伝達軸１６に関し対称配置される一対のパワーローラ１８ｃ，１８ｄと、これらパワーローラ１８ｃ，１８ｄをそれぞれ傾転可能に支持する支持部材及び油圧アクチュエータとしてのサーボピストン（図２）を備える。第二無段変速機構２０も同様、対向面がトロイド曲面に形成される一対の入力ディスク２０ａ及び出力ディスク２０ｂと、一対のパワーローラ２０ｃ，２０ｄと、その支持部材及びサーボピストン（図２）を備える。
【００２７】
トルク伝達軸１６上において両無段変速機構１８，２０は、出力ディスク１８ｂ，２０ｂが対向するように互いに逆向きに配置され、第一無段変速機構１８の入力ディスク１８ａ，２０ａは、トルクコンバータ１２を経た入力トルクに応じた押圧力を発生するローディングカム装置３４によって図中軸方向右側に向かって押圧される。
【００２８】
前記ローディングカム装置３４は、ローディングカム３４ａを有し、スライドベアリング３８を介し軸１６に支持される。第一無段変速機構１８の入力ディスク１８ａ及び第二無段変速機構２０の入力ディスク２０ａは、皿ばね４０により図中軸方向左側に向かって押圧付勢されている。
【００２９】
各入力ディスク１８ａ，２０ａは、ボールスプライン２４，２６を介して伝達軸１６に回転可能かつ軸方向に移動可能に支持される。
【００３０】
上記機構において、各パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄは後述する作動により変速比に応じた傾転角が得られるようにそれぞれ傾転され、入力ディスク１８ａ，２０ａの入力回転を無段階（連続的）に変速して出力ディスク１８ｂ，２０ｂに伝達する。
【００３１】
出力ディスク１８ｂ，２０ｂは、トルク伝達軸１６上に相対回転可能に嵌合された出力ギヤ２８とスプライン結合され、伝達トルクは該出力ギヤ２８を介し、出力軸（カウンタシャフト）３０に結合したギヤ３０ａに伝達され、これらギヤ２８，３０ａはトルク伝達機構３２を構成する。また、出力軸３０，５０上に設けたギヤ５２，５６とこれらにそれぞれ噛合するアイドラギヤ５４とよりなる伝達機構４８を設け、出力軸５０はこれをプロペラシャフト６０に連結する。
【００３２】
［変速制御系の構成について］
上記パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄを変速比に応じた傾転角が得られるようにそれぞれ傾転させる変速制御系について、図２に示す概略図により説明する。
【００３３】
まず、各パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄは、トラニオン１７ａ，１７ｂ，２７ａ，２７ｂの一端に支持されていて、パワーローラ回転軸線１５ａ，１５ｂ，２５ａ，２５ｂを中心として回転自在であり、ディスク回転軸方向である左右方向に平行移動可能に支持される。このトラニオン１７ａ，１７ｂ，２７ａ，２７ｂの他端部には、トラニオン１７ａ，１７ｂ，２７ａ，２７ｂを軸方向に移動させて各パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄを傾転させる油圧アクチュエータとしてサーボピストン７０ａ，７０ｂ，７２ａ，７２ｂが設けられている。
【００３４】
前記サーボピストン７０ａ，７０ｂ，７２ａ，７２ｂを作動制御する油圧制御系として、ハイ側油室に接続されるハイ側油路７４と、ロー側油室に接続されるロー側油路７６と、ハイ側油路７４を接続するポート７８ａとロー側油路７６を接続するポート７８ｂを有する変速制御弁７８とが設けられている。
前記変速制御弁７８のライン圧ポート７８ｃには、オイルポンプ８０及びリリーフ弁８２を有する油圧源からのライン圧が供給される。
前記変速制御弁７８の変速スプール７８ｄは、トラニオン１７ａの軸方向及び傾転方向を検知し、変速制御弁７８にフィードバックするレバー８４及びプリセスカム８６と連動する。
前記変速制御弁７８の変速スリーブ７８ｅは、ステップモータ８８により軸方向に変位するように駆動される。
【００３５】
前記ステップモータ８８を駆動制御する電子制御系として、ＣＶＴコントローラ１１０が設けられ、このＣＶＴコントローラ１１０には、スロットル開度センサ１１２、エンジン回転センサ１１４、入力軸回転センサ１１６、出力軸回転センサ（車速センサ）１１８等からの入力情報が取り込まれる。
【００３６】
［パワーローラ支持構造について］
上記各パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄから代表として選んだパワーローラ１８ｃの支持構造について、図３，４によりその構成を説明する。尚、他のパワーローラ１８ｄ，２０ｃ，２０ｄについても同様の構造を採用する。
【００３７】
前記トラニオン１７ａは、一端部にパワーローラ収納部９１が凹設され、該パワーローラ収納部９１に対し、入出力ディスク１８ａ，１８ｂの回転軸方向である左右方向に沿って平行移動可能にパワーローラ１８ｃを支持している。また、トラニオン１７ａは、パワーローラ回転軸線１５ａと直交する首振り軸線１９ａの周りに傾転可能である。
【００３８】
前記パワーローラ１８ｃは、入出力ディスク１８ａ，１８ｂに摩擦接触する内輪９３と、該内輪９３をころ軸受９５により回転可能に支持する外輪９４と、前記内輪９３と外輪９４との間に介装された玉軸受９２とを有して構成され、挟圧に伴い入出力ディスク１８ａ，１８ｂから前記内輪９３に入力される接触荷重を、玉軸受９２を介して外輪９４により受け止めようにしている。
【００３９】
前記外輪９４と前記パワーローラ収納部９１との間であって、パワーローラ回転軸１５ａから離れた上下の傾斜対向面位置には、左右方向に沿って平行移動可能にパワーローラ１８ｃを支持しながら、前後方向に作用する押付力と、上下方向に作用する動力伝達力とを共に支える保持器付きころ軸受９６が、パワーローラ１８ｃの左右方向に沿って傾斜配置されている。
【００４０】
軸受部潤滑構造について述べると、前記トラニオン１７ａには、図外の油圧ユニットにより作り出された潤滑油が供給されるトラニオン側油路９７が形成され、前記外輪９４には、トラニオン側油路９７からの潤滑油をパワーローラ内部の玉軸受９２やころ軸受９５に導く外輪側油路９８が形成されている。そして、前記トラニオン側油路９７の開口端部と外輪側油路９８の開口端部とは、潤滑油供給管９９により連通されている。また、前記トラニオン側油路９７には、パワーローラ回転軸１５ａから離れた上下位置に分岐油路９７ａ，９７ａが設けられ、この分岐油路９７ａ，９７ａからの潤滑油により保持器付きころ軸受９６の上下位置のころ部を潤滑するようにしている。
【００４１】
前記保持器付きころ軸受９６のストッパ構造について図４により述べると、まず、保持器付きころ軸受９６は、上下の傾斜位置に左右方向に列設して多数のころ穴９６ｃが形成された保持器９６ａと、多数のころ穴９６ｃに転動可能に遊設されたころ９６ｂにより構成されている。そして、トラニオン１７ａと保持器９６ａとの間には、パワーローラ収納部９１の平面部分の両端位置に形成したストッパ突起１００と保持器９６ａのストッパ突起１００との対応位置に形成したストッパ溝１０１により軸受ストッパ構造が設けられ、トラニオン１７ａに対する保持器付きころ軸受９６の左右方向移動量を、図４（ロ）に示す中立位置から左右方向にそれぞれストッパクリアランスｃによる移動量範囲に規制するようにしている。
【００４２】
次に、作用を説明する。
【００４３】
［変速比制御作用］
トロイダル型ＣＶＴは、パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄを傾転させることによって変速比を変える。つまり、ステップモータ８８を回転させるとによって変速スリーブ７８ｅが変位すると、サーボピストン７０ａ，７０ｂ，７２ａ，７２ｂの一方のサーボピストン室に作動油が導かれ、他方のサーボピストン室から作動油が排出され、パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄの回転中心がディスク１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂの回転中心に対してオフセットする。このオフセットによってパワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄに傾転力が発生し、傾転角が変化する。
この傾転運動およびオフセットは、プリセスカム８６及びレバー８４を介して変速スプール７８ｄに伝達され、ステップモータ８８により変位する変速スリーブ７８ｅとの釣り合い位置で静止する。
尚、ステップモータ８８は、ＣＶＴコントローラ９０からの目標変速比が得られる駆動指令により変速スリーブ７８ｅを変位させる。
【００４４】
［パワーローラの荷重支持及びスライド作用］
動力伝達時、挟圧に伴い入出力ディスク１８ａ，１８ｂからパワーローラ１８ｃの内輪９３に入力される接触荷重は、玉軸受９２を介して外輪９４により受け止められる。そして、外輪９４とパワーローラ収納部９１との間に配置された保持器付きころ軸受９６により、パワーローラ１８ｃの前後方向に作用する押付力が支えられると共に、パワーローラ１８ｃの上下方向に作用する動力伝達力が支えられる。
【００４５】
よって、パワーローラ１８ｃに上下方向の動力伝達力が作用しても保持器付きころ軸受９６によりこの荷重が支えられ、上下荷重と同時に、パワーローラ１８ｃに対し左右方向の荷重が作用しても、保持器付きころ軸受９６が転がりながらの低い転がり抵抗によりパワーローラ１８ｃが左右方向へ移動する。つまり、パワーローラ１８ｃに上下方向の動力伝達力が作用しても左右方向への円滑なパワーローラ１８ｃの平行移動運動が確保される。
【００４６】
このように、パワーローラ１８ｃに上下方向の荷重が作用しても左右方向への円滑なパワーローラ１８ｃの平行移動運動が確保されるため、入出力ディスク１８ａ，１８ｂの変形や、組立時に発生し得るミスアライメントが生じた際に、これらの位置ずれを吸収するための、パワーローラ１８ｃの左右方向の平行移動を円滑に行うことが可能となり、パワーローラ１８ｃに対して、入力ディスク１８ａ側から作用する押付力と、出力ディスク１８ｂ側から作用する押付力を均等に保つことができる。よって、入力ディスク１８ａ側からの押付力と、出力ディスク１８ｂ側の押付力とがアンバランスになり、入出力ディスク１８ａ，１８ｂとパワーローラ１８ｃとの接触部で滑り等が発生することを抑制できる。
【００４７】
また、トラニオン１７ａにパワーローラ１８ｃを支持するためのピボットシャフトを保持するための構造を設ける必要がないため、トラニオン１７ａの応力増加を防止でき、かつ、剛性も向上し、変形を抑制できる。そのため、入出力ディスク１８ａ，１８ｂとパワーローラ１８ｃとの接触位置が設計値から大きくずれることが無くなり、偏荷重による面圧増大や、変形に伴う変速比の変化を減少させることができる。
【００４８】
［保持器付きころ軸受の位置規制作用］
上記のように、入出力ディスク１８ａ，１８ｂの変形や、組立時に発生し得るミスアライメントが生じた際に、これらの位置ずれを吸収するための、パワーローラ１８ｃは左右方向に平行移動する。このようにパワーローラ１８ｃが左右方向に平行移動を繰り返すようなとき、外輪９４とパワーローラ収納部９１との間に介装された保持器付きころ軸受９６は、パワーローラ１８ｃが押されて保持器９６ａが動くときと、パワーローラ１８ｃへの力が解放されて保持器９６ａが戻るときとで、力の掛かり方が異なるため、ずれてはみ出すように移動しようとする。
【００４９】
しかし、保持器付きころ軸受９６の保持器９６ａとトラニオン１７ａとの間には、トラニオン１７ａに対する保持器付きころ軸受９６の左右方向移動量を規制するストッパ突起１００とストッパ溝１０１による軸受ストッパ構造が設けられているため、移動量規制作用により、保持器付きころ軸受９６がトラニオン１７ａからずれてはみ出したり、保持器付きころ軸受９６がトラニオン１７ａから外れることが確実に阻止され、パワーローラ１８ｃに作用する荷重に対するバックアップが十分な位置に保持される。
【００５０】
次に、効果を説明する。
（１）保持器付きころ軸受９６の保持器９６ａとトラニオン１７ａとの間に、トラニオン１７ａに対する保持器付きころ軸受９６の左右方向移動量を規制するストッパ突起１００とストッパ溝１０１による軸受ストッパ構造を設けたため、トラニオン１７ａに対してパワーローラ１８ｃが平行移動を繰り返しても、保持器付きころ軸受９６がトラニオン１７ａからはみ出すのが阻止されることで、パワーローラ１８ｃに作用する荷重のバックアップの確保と、はみ出た保持器９６ａが入出力ディスク１８ａ，１８ｂと干渉するのを防止することができる。
（２）外輪９４とパワーローラ収納部９１との間であって、パワーローラ回転軸１５ａから離れた上下の傾斜対向面位置には、左右方向に沿って平行移動可能にパワーローラ１８ｃを支持しながら、前後方向に作用する押付力と、上下方向に作用する動力伝達力とを共に支える保持器付きころ軸受９６を、パワーローラ１８ｃの左右方向に沿って傾斜配置したため、保持器付きころ軸受９６のみを外輪９４とパワーローラ収納部９１との間に傾斜配置するだけで、パワーローラ１８ｃに上下方向の動力伝達力が作用しても左右方向への円滑で安定したパワーローラ１８ｃの平行移動運動を確保することができる。
【００５１】
（実施の形態２）
実施の形態２は請求項３に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機である。
まず、構成を説明すると、この実施の形態２では、図５に示すように、軸受ストッパ構造として、パワーローラ収納部９１に形成したストッパ突起１００のストッパ面と、保持器９６ａに形成したストッパ溝１０１のストッパ面との間に、それぞれ板バネ１０２，１０２（弾性体）を介装させた。なお、他の構成は図３，４に示す実施の形態１と同様であるので対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
【００５２】
次に、作用効果を説明する。
この実施の形態２では、実施の形態１の作用効果に加え、下記の作用効果を得ることができる。
保持器９６ａに形成したストッパ溝１０１のストッパ面と、パワーローラ収納部９１に形成したストッパ突起１００のストッパ面とが直接突き当たった状態となることがなくなり、パワーローラ１８ｃが入出力ディスク１８ａ，１８ｂの変形や組立時に発生し得るミスアライメントに伴い平行移動する際、保持器付きころ軸受９６とパワーローラ１８ｃの外輪９４の滑りが抑えられ、滑りつつも転がり接触状態を保つため、フリクションが低減し、パワーローラ１８ｃの入出力ディスク１８ａ，１８ｂへの追従性が向上し、かつ、４つのパワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄの状態を等しく保つことができるため、ローディングの遅れを発生させず、かつ、変速制御特性のヒステリシスを低減することができる。
【００５３】
すなわち、保持器９６ａが片側のトラニオン１７ａのストッパ面に直接突き当たった状態では、弾性体を介装した軸受ストッパ構造に比べて転がり接触が抑えられることになり、滑り接触状態が強くなる。よって、平行移動の抵抗が増し、パワーローラ１８ｃの入出力ディスク１８ａ，１８ｂへの追従遅れが生じる。さらに、平行移動の行きと帰りとで接触状態が異なり、変速制御のヒステリシスが発生する。
【００５４】
なお、ストッパ突起１００とストッパ溝１０１の間に介装させる弾性体としては、板バネ１０２，１０２に限らず、巻バネであっても、樹脂弾性体等であっても同様の作用効果を得ることができる。
【００５５】
（実施の形態３）
実施の形態３は請求項４に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機である。
まず、構成を説明すると、この実施の形態３では、図６に示すように、軸受ストッパ構造として、パワーローラ収納部９１に形成したストッパ突起１００のストッパ面と、保持器９６ａに形成したストッパ溝１０１のストッパ面との間に、それぞれ弾性体を介装させる構造において、弾性体としての各板バネ１０２に舌部１０２ａ，１０２ａを一体に形成し、この舌部１０２ａ，１０２ａを保持器９６ａに固定することで、保持器９６ａと板バネ１０２，１０２を一体化したものである。なお、他の構成は図３，４に示す実施の形態１と同様であるので対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
【００５６】
次に、作用効果を説明する。
この実施の形態３では、実施の形態２の作用効果に加え、保持器９６ａと板バネ１０２，１０２とは一体で、かつ、板バネ１０２，１０２とトラニオン１７ａとは付勢接触固定状態となるため、組み付け時、保持器付きころ軸受９６がパワーローラ収納部９１から落下することを防止、つまり、図６に示す状態を維持でき、組み付け性が向上する。
【００５７】
（実施の形態４）
実施の形態４は請求項５に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機である。
まず、構成を説明すると、この実施の形態４では、図７に示すように、軸受ストッパ構造として、パワーローラ収納部９１に形成したストッパ突起１００のストッパ面と、保持器９６ａに形成したストッパ溝１０１のストッパ面との間に、それぞれ弾性体を介装させる構造において、弾性体としての板バネ１０２’を、両側の板バネ部１０２ｂ，１０２ｂと連結板部１０２ｃ，１０２ｃにより構成し、連結板部１０２ｃ，１０２ｃを保持器９６ａに固定することで、保持器９６ａと弾性体１０２’を一体化したものである。構成を、実施の形態１の構成に加えた。なお、他の構成は図３，４に示す実施の形態１と同様であるので対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
【００５８】
次に、作用効果を説明する。
この実施の形態４では、実施の形態２の作用効果に加え、保持器付きころ軸受９６のパワーローラ収納部９１からの落下を防止でき、組み付け性が向上するのに加え、実施の形態３に比べ、部品点数を削減することができる。
【００５９】
（実施の形態５）
実施の形態５は請求項６に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機である。
まず、構成を説明すると、この実施の形態５では、図８に示すように、軸受ストッパ構造の弾性体としての板バネ１０２を、入出力ディスク１８ａ，１８ｂのうち、ディスク変形によりパワーローラ１８ｃが平行移動する出力ディスク１８ｂ側のみに配設した。なお、他の構成は図３，４に示す実施の形態１と同様であるので対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
【００６０】
次に、作用効果を説明する。
この実施の形態５では、転がり接触を保つ弾性作用を損なうことなく、保持器付きころ軸受９６の両側に板バネ１０２，１０２を配設する場合に比べ、板バネ１０２の個数を削減でき、コスト低減が可能となるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のトロイダル型無段変速機を示す全体システム図である。
【図２】実施の形態１のトロイダル型無段変速機を示す変速制御系システム図である。
【図３】実施の形態１のトロイダル型無段変速機におけるパワーローラ支持構造を示す断面図である。
【図４】実施の形態１のトロイダル型無段変速機におけるパワーローラ支持構造のトラニオン及び保持器付きころ軸受を示す側面図及び正面図である。
【図５】実施の形態２のトロイダル型無段変速機におけるパワーローラ支持構造のトラニオン及び保持器付きころ軸受を示す正面図である。
【図６】実施の形態３のトロイダル型無段変速機におけるパワーローラ支持構造のトラニオン及び保持器付きころ軸受を示す正面図である。
【図７】実施の形態４のトロイダル型無段変速機におけるパワーローラ支持構造のトラニオン及び保持器付きころ軸受を示す正面図である。
【図８】実施の形態５のトロイダル型無段変速機におけるパワーローラ支持構造のトラニオン及び保持器付きころ軸受を示す正面図である。
【図９】従来のトロイダル型無段変速機におけるパワーローラ支持構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１５ａパワーローラ回転軸
１７ａトラニオン
１８ａ入力ディスク
１８ｂ出力ディスク
１８ｃ，１８ｄパワーローラ
１９ａ傾転軸
９１パワーローラ収納部
９２玉軸受
９３内輪
９４外輪
９６保持器付きころ軸受
９６ａ保持器
９６ｂころ
９６ｃころ穴
９７トラニオン側油路
９８外輪側油路
９９潤滑油供給管
１００ストッパ突起
１０１ストッパ溝
１０２板バネ（弾性体）

Claims

同軸に対向配置された入力ディスク及び出力ディスクと、
これら入出力ディスク間に動力伝達可能に挟圧したパワーローラと、
該パワーローラを、パワーローラ収納部に支持しつつ、パワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線の周りに傾転可能なパワーローラ支持部材とを備え、
前記パワーローラを、入出力ディスクに摩擦接触する内輪と、前記狭圧に伴い入出力ディスクから内輪に入力される接触荷重を受ける外輪と、前記内輪と外輪との間に介装された玉軸受とを有して構成し、
前記外輪と前記パワーローラ収納部との間で、パワーローラを軸受を介して入出力ディスクの回転軸方向（以下、左右方向）に沿って平行移動可能に支持するトロイダル型無段変速機において、
前記軸受を、多数のころ穴が形成された保持器と、多数のころ穴に転動可能に遊設されたころにより構成された保持器付きころ軸受とし、かつ、前記パワーローラ支持部材と保持器との間に、パワーローラ支持部材に対する保持器付きころ軸受の左右方向移動量を規制する軸受ストッパ構造を設け、
前記外輪と前記パワーローラ収納部との間であって、パワーローラ回転軸から離れた上下位置に、パワーローラ回転軸線方向（以下、前後方向）に作用する押付力と、パワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線方向（以下、上下方向）に作用する動力伝達力とを共に支える一対の共通ころ軸受を、パワーローラの左右方向に沿って傾斜配置したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
同軸に対向配置された入力ディスク及び出力ディスクと、
これら入出力ディスク間に動力伝達可能に挟圧したパワーローラと、
該パワーローラを、パワーローラ収納部に支持しつつ、パワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線の周りに傾転可能なパワーローラ支持部材とを備え、
前記パワーローラを、入出力ディスクに摩擦接触する内輪と、前記狭圧に伴い入出力ディスクから内輪に入力される接触荷重を受ける外輪と、前記内輪と外輪との間に介装された玉軸受とを有して構成し、
前記外輪と前記パワーローラ収納部との間で、パワーローラを軸受を介して入出力ディスクの回転軸方向（以下、左右方向）に沿って平行移動可能に支持するトロイダル型無段変速機において、
前記軸受を、多数のころ穴が形成された保持器と、多数のころ穴に転動可能に遊設されたころにより構成された保持器付きころ軸受とし、
かつ、前記パワーローラ支持部材と保持器との間に、パワーローラ支持部材に対する保持器付きころ軸受の左右方向移動量を規制すると共に、移動規制状態で保持器が受ける規制反力方向がころ転動方向と一致する軸受ストッパ構造を設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
請求項１または請求項２に記載のトロイダル型無段変速機において、
前記軸受ストッパ構造を、パワーローラ支持部材のストッパ面と保持器のストッパ面との間に弾性体を介装させた構造としたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
請求項３記載のトロイダル型無段変速機において、
前記軸受ストッパ構造の弾性体を、保持器に対し一体的に設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
請求項４記載のトロイダル型無段変速機において、
前記軸受ストッパ構造の保持器の両側に配設する弾性体を、一体形成による部品としたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
請求項３記載のトロイダル型無段変速機において、
前記軸受ストッパ構造の弾性体を、入出力ディスクのうちディスクの変形によりパワーローラが平行移動するディスク側のみに配設したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。