JP3709418B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

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、特に入出力ディスク間に挟圧されるパワーローラのベアリング支持構造の改良に関する。
【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。
そのなかで、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。
【０００３】
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が選択されている。
【０００４】
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であるトラニオン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。
【０００５】
このようなトロイダル型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のベアリング支持構造としては、例えば、特開平１１−５１１３９号公報の図４に記載されたものが知られている。
【０００６】
この従来公報には、図８に示すように、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と、パワーローラを支持軸により回転可能に支持するトラニオンと、パワーローラと外輪に挟持され、パワーローラ及び外輪に設けられた軌道溝内を転動する複数個の転動体と、パワーローラ回転軸方向に貫通する複数個のポケット穴を有し、該ポケット穴に転動体を軌道溝から脱落しないよう転動可能に保持する保持器とが記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のパワーローラのベアリング支持構造にあっては、図８に示すように、保持器の内周面とポケット穴との間の内側肉厚ｔｉと、保持器の外周面とポケット穴との間の外側肉厚ｔｏとがほぼ同じ、もしくは、ｔｉ＜ｔｏという関係になっているため、転動体の中心を結ぶ円の直径である転動体ピッチ径が小さくなるという問題がある。
【０００８】
この結果、同じ大きさの転動体で周方向の間隔を短くしないようにすると、転動体ピッチ径が小さいと転動体の数が少なくなり、パワーローラ及び外輪の軌道溝を転動疲労寿命が短くなる。一方、同じ大きさで同じ数の転動体の場合、転動体ピッチ径が小さいほど隣接する転動体の周方向間隔が短くなるという問題がある。
【０００９】
すなわち、パワーローラ及び外輪の軌道溝を転動疲労寿命の観点より考えると、転動体の数は多い程良く、転動体の数を増やすためには、転動体のピッチ径を大きくする必要がある。一方、保持器外径を大きくすると、図１０に示すように、入出力ディスクと接触するため、保持器外径はそのままで、内側肉厚ｔｉより外側肉厚ｔｏを厚くすると、必然的に転動体ピッチ径が小さくなる。
【００１０】
そこで、保持器外径はそのままで、転動体のピッチ径を大きくするには、外側肉厚ｔｏを内側肉厚ｔｉより薄くすることになるが、従来のパワーローラベアリング支持構造にあっては、ポケット穴と転動体との径方向の内側隙間δｉと、ポケット穴と転動体との径方向の外側隙間δｏとが同じ隙間となっているため、保持器のポケット穴と転動体とは図９に示すような位置関係になる。
【００１１】
よって、振動等により保持器が半径方向に偏心すると、図１１に示すように、肉厚が薄く強度的に弱い外側肉厚部に転動体が衝突する可能性があり、保持器強度が不足するという問題がある。
【００１２】
また、一般の軸受において、図１２に示すように、保持器の構造として、転動体と軸受中心の間にある円環部と、該円環部と結合され各転動体の間に配置される柱状部からなるもの、つまり、外側肉厚ゼロのものが知られている。しかし、この軸受では、急加減速し転動体と保持器の柱状部が衝突した場合、柱状部は片持ち支持であるため、根元部の応力が高くなり強度が不足するという問題がある。
【００１３】
本発明が解決しようとする課題は、保持器外径はそのままで転動体ピッチ径を大きく確保しながら、振動等により保持器が半径方向に偏心しても高い保持器強度を発揮することができるパワーローラベアリング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。
【００１４】
【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、
前記入力ディスク、或いは、出力ディスクのうち、一方のディスクの背面に配置され、他方のディスク方向へ押圧する押圧手段と、
前記パワーローラを、回転可能に支持しつつ、ピボットシャフト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、
前記パワーローラと外輪に挟持され、該パワーローラ及び外輪に設けられた軌道溝内を転動する複数個の転動体と、
パワーローラ回転軸方向に貫通する複数個のポケット穴を有し、該ポケット穴に前記転動体を軌道溝から脱落しないよう転動可能に保持する保持器とを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記保持器の内周面とポケット穴との間の内側肉厚を、保持器の外周面とポケット穴との間の外側肉厚よりも厚くし、
かつ、ポケット穴と転動体との径方向の内側隙間を、ポケット穴と転動体との径方向の外側隙間より小さく設定したことを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明では、請求項１記載のトロイダル型無段変速機において、前記転動体の中心を結ぶ円の直径である転動体ピッチ径よりも、前記ポケット穴の中心を結ぶ円の直径であるポケット穴ピッチ径を大きくしたことを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明では、請求項１記載のトロイダル型無段変速機において、前記ポケット穴の周方向穴径を、ポケット穴の径方向穴径よりも長くした穴としたことを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の発明では、請求項１記載のトロイダル型無段変速機において、前記転動体として玉を使用し、
前記ポケット穴の保持器内径側の曲率半径を、他の部分より小さくしたことを特徴とする。
【００１８】
【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、まず、保持器には、内周面と内側肉厚を外周面との外側肉厚よりも厚くして複数個のポケット穴が設けられる。すなわち、パワーローラ及び外輪の軌道溝を転動疲労寿命の観点より考えると、転動体の数は多い程良く、転動体の数を増やすためには、転動体のピッチ径を大きくする必要がある。一方、保持器外径を大きくすると入出力ディスクと接触するため、入出力ディスクを含めて全面的な設計変更を行わない限り保持器外径を大きくすることができない。
これに対し、外側肉厚を薄くすることで、保持器外径はそのままでも転動体ピッチ径を大きくすることができる。
また、保持器の各ポケット穴にそれぞれ転動体を保持し、組み付け時、パワーローラの軌道溝と外輪の軌道溝とに転動体がはめ込まれ、組み付け完了状態で、ポケット穴と転動体との径方向の内側隙間が、ポケット穴と転動体との径方向の外側隙間より小さくなるように設定される。
よって、振動等により保持器が半径方向に偏心しようとしても、ポケット穴と転動体との径方向の内側隙間が外側隙間より小さいため、先に接触する肉厚の厚い内径側で偏心力が支持されることになり、内径側での発生応力が低く、破損に至ることがなく、高い保持器強度を発揮することができる。
【００１９】
本発明のうち請求項２記載の発明にあっては、転動体の中心を結ぶ円の直径である転動体ピッチ径よりも、ポケット穴の中心を結ぶ円の直径であるポケット穴ピッチ径が大きくされる。
すなわち、パワーローラの軌道溝と外輪の軌道溝が、ポケット穴ピッチ径より小さな転動体ピッチ径となるように設定される。つまり、転動体ピッチ径が軌道溝により予め規定される。
よって、ポケット穴を設定するにあたっては、転動体ピッチ径より大きなポケット穴ピッチ径を持つ設定であれば、ポケット穴の形状を楕円等の複雑な形状にすることなく、単純な真円形状で請求項１記載の構成、つまり、ポケット穴と転動体との径方向の内側隙間を外側隙間より小さく設定する構成を実現することができ、製造原価を抑えることができる。
【００２０】
本発明のうち請求項３記載の発明にあっては、ポケット穴の周方向穴径が、ポケット穴の径方向穴径よりも長くした穴とされる。
すなわち、動力伝達による径方向荷重がパワーローラに作用すると、パワーローラが外輪に対して傾転軸方向に変位するため、転動体とパワーローラ及び外輪の軌道溝との接触角が円周上で異なる値となる。このとき、転動体の公転回転数が接触角の大きさにより変化するのに対し、保持器の公転数は一定であるため、転動体と保持器の間に円周方向の接触力が発生する。
よって、転動体とポケット穴との間に円周方向のクリアランスが確保され、パワーローラに径方向荷重が作用しても、転動体と保持器との間の円周方向接触力の発生を防止することができる。
一方、転動体と保持器との間の隙間が大きくなるため、振動等による転動体と保持器の衝突力が大きくなる。しかし、ポケット穴と転動体との径方向の内側隙間が外側隙間より小さいため、振動等により保持器が半径方向に移動し、偏心力が作用しても、肉厚の厚い内径側で偏心力を支持できる。
【００２１】
本発明のうち請求項４記載の発明にあっては、転動体として玉が使用され、ポケット穴の保持器内径側の曲率半径が、他の部分より小さくされる。
すなわち、振動等により保持器が半径方向に偏心する場合、内径側で転動体との接触により偏心力が受けられることになるが、ポケット穴の保持器内径側の曲率半径が他の部分より小さいことで、この曲率半径を転動体である玉の曲率半径とほぼ一致させることができ、これにより接触面積が拡大し、ポケット穴の保持器内径側と玉との面圧を低くすることができる。
よって、ポケット穴の保持器内径側と玉との面圧が低くなり、大きな半径方向の偏心力や高頻度で偏心力が作用しても、転動体による保持器の摩耗や焼き付きを防止することができる。
【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］
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。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１無段変速機構１８及び第２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。
【００２５】
前記第１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２０ｃ，１８ｄと、これらパワーローラ２０ｃ，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２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。
【００２６】
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１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。この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１無段変速機構１８の入力ディスク１８ａ及び第２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。なお、ローディングカム装置３４及び皿ばね４０は、特許請求の範囲に記載の押圧手段に相当する。そして、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。
【００２７】
上記機構において、各パワーローラ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。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。
【００２８】
［変速制御系の構成］
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。
【００２９】
まず、各パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄは、トラニオン１７ａ，１７ｂ，２７ａ，２７ｂ（パワーローラ支持部材）の一端に、ピボットシャフト１５ａ，１５ｂ，２５ａ，２５ｂを中心として回転可能に支持されている。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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
［パワーローラのベアリング支持構造］
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２０ｃのベアリング支持構造について、図３によりその構成を説明する。尚、他のパワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｄについても同様の構造を採用する。
【００３３】
前記トラニオン２７ａは、一端部に凹設されたパワーローラ収納部９０の位置に、ピボットシャフト２５ａを中心として回転可能にパワーローラ２０ｃを支持している。また、トラニオン２７ａは、ピボットシャフト２５ａと直交する首振り軸線の周りに傾転可能である。
【００３４】
前記パワーローラ２０ｃは、複数個の玉９１を介して外輪９２に回転可能に支持されると共に、ラジアル軸受９３を介してピボットシャフト２５ａに回転可能に支持されたている。そして、前記外輪９２は、ピボットシャフト２５ａに固定され、外輪９２とパワーローラ収納部９０との間には、外輪９２のスライド動作を許容するスラスト軸受９４が介装されている。
【００３５】
前記複数個の玉９１は、パワーローラ２０ｃと外輪９２との間に挟持され、パワーローラ２０ｃと外輪９２に形成されたパワーローラ側軌道溝９５と外輪側軌道溝９６に沿っては転動する。また、パワーローラ２０ｃと外輪９２との間には保持器９７が配置され、この保持器９７には、パワーローラ回転軸方向に貫通する複数個のポケット穴９８を等間隔に有し、このポケット穴９８のそれぞれに１個ずつ玉９１を転動可能に保持している。
【００３６】
図４により玉９１と軌道溝９５，９６と保持器９７とポケット穴９８との関係について説明する。
【００３７】
複数個の玉９１の中心を結ぶ円の直径であり、軌道溝９５，９６により規定される転動体ピッチ径ｄmbを大きくしている。これにより、玉９１の数現状よりも増している。そして、保持器９７については、その外径は現状と同じにしているが、図４に示すように、転動体ピッチ径ｄmbよりも保持器９７のポケット穴９８の中心を結ぶ円の直径であるポケット穴ピッチ径ｄmcを大きくし設定し、かつ、保持器９７の中心穴径を、ピボットシャフト２５ａとの干渉が問題とならないレベルで小さな径に設定している。
【００３８】
この結果、玉９１と軌道溝９５，９６と保持器９７によるベアリング部分だけを設計変更するだけで、図４に示すように、保持器９７の内周面とポケット穴９８との間の内側肉厚ｔｉを、保持器９７の外周面とポケット穴９８との間の外側肉厚ｔｏよりも厚くし、かつ、ポケット穴９８と玉９１との径方向の内側隙間δｉを、ポケット穴９８と玉９１との径方向の外側隙間δｏより小さく設定した。
【００３９】
次に、作用を説明する。
【００４０】
［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。
【００４１】
［パワーローラのベアリング支持作用］
【００４２】
まず、保持器９７には、内周面と内側肉厚ｔｉを外周面との外側肉厚ｔｏよりも厚くして複数個のポケット穴９８が設けられる。
【００４３】
すなわち、パワーローラ２０ｃ及び外輪９２の軌道溝９５，９６を転動疲労寿命の観点より考えると、玉９１の数は多い程良く、玉９１の数を増やすためには、転動体ピッチ径ｄmbを大きくする必要がある。一方、保持器外径を大きくすると、図３から明らかなように、入出力ディスク２０ａ，２０ｂと接触するため、入出力ディスク２０ａ，２０ｂを含めて全面的な設計変更を行わない限り保持器外径を大きくすることができない。
【００４４】
これに対し、外側肉厚ｔｏを薄くすることで、保持器外径はそのままでも転動体ピッチ径ｄmbを大きくすることができる。
【００４５】
また、保持器９７の各ポケット穴９８にそれぞれ玉９１を保持し、組み付け時、パワーローラ側軌道溝９５と外輪側軌道溝９６とに玉９１がはめ込まれる。そして、複数個の玉９１の中心を結ぶ円の直径である転動体ピッチ径ｄmbよりも、保持器９７のポケット穴９８の中心を結ぶ円の直径であるポケット穴ピッチ径ｄmcを大きくし設定することで、組み付け完了状態で、ポケット穴９８と玉との径方向の内側隙間δｉが、ポケット穴９８と玉９１との径方向の外側隙間δｏより小さくなるように設定される。
【００４６】
よって、振動等により保持器９７が半径方向に偏心しようとしても、ポケット穴９８と玉９１との径方向の内側隙間δｉが外側隙間δｏより小さいため、先に接触する肉厚の厚い内径側で偏心力が支持されることになり、内径側での発生応力が低く、破損に至ることがなく、高い保持器強度を発揮することができる。
【００４７】
また、パワーローラ側軌道溝９５と外輪側軌道溝９６により転動体ピッチ径ｄmbが予め規定されるため、ポケット穴９８を設定するにあたっては、転動体ピッチ径ｄmbより大きなポケット穴ピッチ径ｄmcを持つ設定であれば、ポケット穴９８の形状を楕円等の複雑な形状にすることなく、単純な真円形状とすることで、ポケット穴９８と玉９１との径方向の内側隙間δiを外側隙間δｏより小さく設定する構成を実現することができる。
【００４８】
次に、効果を説明する。
(1) 保持器９７の内周面とポケット穴９８との間の内側肉厚ｔｉを、保持器９７の外周面とポケット穴９８との間の外側肉厚ｔｏよりも厚くし、かつ、ポケット穴９８と玉９１との径方向の内側隙間δｉを、ポケット穴９８と玉９１との径方向の外側隙間δｏより小さく設定したため、保持器外径はそのままで転動体ピッチ径ｄmbを大きく確保しながら、振動等により保持器９７が半径方向に偏心しても高い保持器強度を発揮することができる。
(2) 玉９１の中心を結ぶ円の直径である転動体ピッチ径ｄmbよりも、ポケット穴９８の中心を結ぶ円の直径であるポケット穴ピッチ径ｄmcを大きくしたため、ポケット穴９８の形状を単純な真円形状の構成とすることで、ポケット穴９８と玉９１との径方向の内側隙間δｉを外側隙間δｏより小さく設定する構成を実現することができ、この結果、ポケット穴９８の形状を楕円形状等とする場合に比べ、製造原価を抑えることができる。
【００４９】
（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。
【００５０】
この実施の形態２は、図５に示すように、保持器９７に形成される複数個のポケット穴を、周方向穴径Ｌｃが径方向穴径Ｌｒよりも長くした穴によるポケット穴９８’としたものである。なお、他の構成は、実施の形態１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００５１】
作用を説明すると、パワーローラ２０ｃには、図６に示すように、入出力ディスク２０ａ，２０ｂからの押付力による軸方向荷重（スラスト荷重）に加えて、動力を伝達することによる半径方向荷重（ラジアル荷重）が働く。このため、外輪側軌道溝９６と玉９１のＨｅｒｚｔ接触部が弾性変形し、パワーローラ２０ｃが外輪９２に対して傾転軸方向に変位するため、玉９１とパワーローラ２０ｃ及び外輪９２との接触角αが、例えば、図６のα１とα２というように異なる値をとる。このとき、文献によると、玉９１の公転回転数Ｎｂは、
Ｎｂ＝｛１−（ｃｏｓα／（ｄｍ／ｄａ））｝・（Ｎｉ／２）
ｄｍ：玉のピッチ径，ｄａ：玉径，Ｎｉ：パワーローラ回転数
となり、接触角αの大きさにより変化するのに対し、保持器９７の公転数は一定であるため、玉９１と保持器９７の間に円周方向の接触力が発生する。
【００５２】
これに対し、周方向穴径Ｌｃが径方向穴径Ｌｒよりも長くした穴によるポケット穴９８’としたことで、玉９１とポケット穴９８’との間に円周方向のクリアランスが確保され、パワーローラ２０ｃに径方向荷重が作用しても、玉９１と保持器９７との間の円周方向接触力の発生を防止することができる。
【００５３】
この場合、玉９１とポケット穴９８’との隙間が大きくなるため、車両振動等による玉９１と保持器９７の衝突力が大きくなる。
しかしながら、本実施の形態２においては、ポケット穴９８’と玉９１との径方向の内側隙間δｉが外側隙間δｏより小さいため、振動等により保持器９７が半径方向に移動して偏心力が作用しても、肉厚の厚い内径側で偏心力を支持するため、保持器９７の破損には至らない。
【００５４】
効果を説明すると、実施の形態２では、ポケット穴９８’を、周方向穴径Ｌｃを径方向穴径Ｌｒよりも長くした穴としたため、パワーローラ２０ｃに径方向荷重が作用しても、玉９１と保持器９７との間の円周方向接触力の発生を防止することができる。
【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。
【００５６】
この実施の形態３は、図７に示すように、転動体として玉９１を使用し、ポケット穴９８”を、保持器内径側の曲率半径ｒｉを、他の部分の曲率半径ｒｏより小さくしたものである。なお、他の構成は、実施の形態１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００５７】
作用を説明すると、車両の振動等により保持器９７が半径方向に偏心する場合、保持器９７の内径側で玉９１との接触により偏心力が受けられることになるが、ポケット穴９８”の保持器内径側の曲率半径ｒｉが他の部分の曲率半径ｒｏより小さいことで、この曲率半径ｒｉを転動体である玉９１の曲率半径とほぼ一致させることができ、これにより接触面積が拡大し、ポケット穴９８”の保持器内径側と玉９１との面圧を低くすることができる。
【００５８】
効果を説明すると、実施の形態３では、転動体として玉９１を使用し、ポケット穴９８”を、保持器内径側の曲率半径ｒｉを他の部分の曲率半径ｒｏより小さくした穴としたため、大きな半径方向の偏心力や高頻度で偏心力が作用しても、玉９１による保持器９７の摩耗や焼き付きを防止することができる。
【００５９】
（他の実施の形態）
以上、実施の形態１〜実施の形態３について説明してきたが、具体的な構成については、これら実施の形態に記載したものに限定されることはなく、請求項１に記載の構成要素を持つものであれば本発明に含まれる。
【００６０】
例えば、実施の形態１〜３では、パワーローラを軸（ピボットシャフト）により回転可能に支持する例を示したが、軸を用いることなく転動体により回転可能に支持する軸無しタイプのものにも適用することができる。
【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のベアリング支持構造を示す断面図である。
【図４】実施の形態１のベアリング支持構造における保持器及び転動体としての玉を示す図である。
【図５】実施の形態２のベアリング支持構造における保持器及び転動体としての玉を示す図である。
【図６】実施の形態２のベアリング支持構造においてパワーローラから受ける荷重をベアリング部にて支持する状態を示す作用説明図である。
【図７】実施の形態３のベアリング支持構造における保持器及び転動体としての玉を示す図である。
【図８】従来のトロイダル型無段変速機におけるパワーローラのベアリング支持構造を示す断面図である。
【図９】従来のベアリング支持構造における保持器及び転動体を示す図である。
【図１０】従来のベアリング支持構造において入出力ディスクと保持器外径との関係及び転動体ピッチ径と肉厚を示す図である。
【図１１】従来のベアリング支持構造において偏心力が作用する転動体と保持器の衝突を示す図である。
【図１２】一般の軸受構造として知られているベアリング支持構造を示す図である。
【符号の説明】
２０ａ 入力ディスク
２０ｂ 出力ディスク
２０ｃ パワーローラ
２５ａ ピボットシャフト
２７ａ トラニオン（パワーローラ支持部材）
３４ ローディングカム装置（押圧部材）
４０ 皿ばね（押圧部材）
９０ パワーローラ収納部
９１ 玉（転動体）
９２ 外輪
９３ ラジアル軸受
９４ スラスト軸受
９５ パワーローラ側軌道溝
９６ 外輪側軌道溝
９７ 保持器
９８ ポケット穴
ｔｉ 内側肉厚
ｔｏ 外側肉厚
δｉ 内側隙間
δｏ 外側隙間

Claims (4)

1. 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、
   前記入力ディスク、或いは、出力ディスクのうち、一方のディスクの背面に配置され、他方のディスク方向へ押圧する押圧手段と、
   前記パワーローラを、回転可能に支持しつつ、ピボットシャフト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、
   前記パワーローラと外輪に挟持され、該パワーローラ及び外輪に設けられた軌道溝内を転動する複数個の転動体と、
   パワーローラ回転軸方向に貫通する複数個のポケット穴を有し、該ポケット穴に前記転動体を軌道溝から脱落しないよう転動可能に保持する保持器とを備えたトロイダル型無段変速機において、
   前記保持器の内周面とポケット穴との間の内側肉厚を、保持器の外周面とポケット穴との間の外側肉厚よりも厚くし、
   かつ、ポケット穴と転動体との径方向の内側隙間を、ポケット穴と転動体との径方向の外側隙間より小さく設定したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
2. 請求項１記載のトロイダル型無段変速機において、
   前記転動体の中心を結ぶ円の直径である転動体ピッチ径よりも、前記ポケット穴の中心を結ぶ円の直径であるポケット穴ピッチ径を大きくしたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
3. 請求項１記載のトロイダル型無段変速機において、
   前記ポケット穴の周方向穴径を、ポケット穴の径方向穴径よりも長くした穴としたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
4. 請求項１記載のトロイダル型無段変速機において、
   前記転動体として玉を使用し、
   前記ポケット穴の保持器内径側の曲率半径を、他の部分より小さくしたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。

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