JP4973522B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

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。

自動車用変速機として、図４および図５に略示するようなトロイダル型無段変速機を使用することが一部で実施されている。このトロイダル型無段変速機は、入力軸１と同心に入力側ディスク２を支持し、入力軸１と同心に配置された出力軸３の端部に、出力側ディスク４を固定している。トロイダル型無段変速機を納めたケーシングの内側には、入力軸１並びに出力軸３に対し捻れの位置にある枢軸５，５を中心として揺動するトラニオン６，６が設けられている。各トラニオン６，６には、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、入力側および出力側の両ディスク２，４の間に挟持（転接）されている。

入力側および出力側の両ディスク２，４の互いに対向する内側面２ａ，４ａの断面はそれぞれ、枢軸５を中心とする円弧或いはこのような円弧に近い曲線を回転させて得られる凹面を成している。そして、球状の凸面に形成された各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａが各内側面２ａ，４ａに当接されている。

入力軸１と入力側ディスク２との間には、ローディングカム式の押圧装置１２が設けられている。この押圧装置１２は、入力側ディスク２を出力側ディスク４に向けて弾性的に押圧している。また、押圧装置１２は、入力軸１と共に回転するカム板１３と、保持器１４により保持された複数個(例えば４個)のローラ１５とから構成されている。また、カム板１３の片側面(図４および図５の左側面)には、周方向に亙って凹凸面であるカム面１６が形成され、入力側ディスク２の外側面(図４および図５の右側面)にも同様のカム面１７が形成されている。そして、複数個のローラ１５は、入力軸１に対して放射方向に延びる軸を中心に回転できるように、支持されている。

このような構成のトロイダル型無段変速機においては、入力軸１を回転させると、その回転に伴ってカム板１３が回転し、カム面１６によって複数個のローラ１５，１５が、入力側ディスク２の外側面に設けられたカム面１７に押圧される。この結果、入力側ディスク２が複数のパワーローラ１１，１１に押圧されると同時に、一対のカム面１６，１７と複数個のローラ１５，１５の転動面との押し付け合いに基づいて、入力側ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２の回転が、各パワーローラ１１，１１を介して、出力側ディスク４に伝達され、この出力側ディスク４に固定された出力軸３が回転する。

入力軸１と出力軸３との回転速度を変える場合であって、入力軸１と出力軸３との間で減速を行なう場合には、枢軸５，５を中心として各トラニオン６，６を揺動させ、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａが、図４に示すように、入力側ディスク２の内側面２ａの中心寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接するように、各変位軸９，９を傾斜させる。

反対に、増速を行なう場合には、各トラニオン６，６を揺動させ、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａが、図５に示すように、入力側ディスク２の内側面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの中心寄り部分とにそれぞれ当接するように、各変位軸９，９を傾斜させる。各変位軸９，９の傾斜角度を図４と図５との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間で、中間の変速比が得られる。

図６および図７は、より具体化されたダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機の一例を示している。なお、図４および図５と共通する構成部材に関しては、以下、同一符号を付して、その詳細な説明または図示を省略する。

図６に示すように、ケーシング１０１の内側には、入力軸１が回転自在に支持されている。入力軸１の両端寄り部分には、第１および第２の入力側ディスク２，２がそれぞれ支持されている。この場合、第１および第２の入力側ディスク２，２は、その内側面２ａ，２ａ同士を互いに対向させた状態で同心的に配置されるとともに、ケーシング１０１の内側で互いに同期して回転できる。

入力軸１の中間部の周囲には、第１および第２の出力側ディスク４，４がスリーブ１０９を介して支持されている。スリーブ１０９の中間部の外周面には、出力歯車１１０が一体に設けられている。この出力歯車１１０は、入力軸１と同心的に配置されるとともに、入力軸１の外径よりも大きな内径を有している。また、出力歯車１１０は、一対の転がり軸受１１２を介して、ケーシング１０１内に設けられた支持壁（中間壁）１１１に回転自在に支持されている。

第１および第２の出力側ディスク４，４は、スリーブ１０９の両端部にスプライン係合されている。この場合、出力側ディスク４，４は、それぞれの内側面４ａ，４ａを互いに反対方向に向けた状態で配置されている。したがって、入力側ディスク２と出力側ディスク４は、その内側面２ａ，４ａ同士が互いに対向している。

図７に示すように、ケーシング１０１の内側であって、出力側ディスク４，４の側方位置には、両ディスク４，４を両側から挟む状態で一対のヨーク１１３ａ，１１３ｂが支持されている。これら一対のヨーク１１３ａ，１１３ｂ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６の両端部に設けられた枢軸５を揺動自在に支持するため、ヨーク１１３ａ，１１３ｂの四隅には、円形の支持孔１１８が設けられるとともに、ヨーク１１３ａ，１１３ｂの左右両端部の中央部には、円形の係止孔１１９が設けられている。なお、図７において、入力軸１を図示省略している。

一対のヨーク１１３ａ，１１３ｂは、ケーシング１０１の内面の互いに対向する部分に形成された支持ポスト２０ａ，２０ｂにより、僅かに変位できるように支持されている。これらの支持ポスト２０ａ，２０ｂ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４の内側面４ａとの間にある第１キャビティ２１および第２キャビティ２２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１１３ａ，１１３ｂは、各支持ポスト２０ａ，２０ｂに支持された状態で、その一端部が第１キャビティ２１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２２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２１，２２は同一構造であるため、以下、第１キャビティ２１のみについて説明する。

第１キャビティ２１には、一対のトラニオン６が設けられている。トラニオン６の両端部には同心的に枢軸５が設けられており、これらの枢軸５は一対のヨーク１１３ａ，１１３ｂの一端部に揺動且つ軸方向に変位自在に支持されている。すなわち、枢軸５は、ヨーク１１３ａ，１１３ｂの一端部に形成された支持孔１１８の内側に、ラジアルニードル軸受２６によって支持されている。ラジアルニードル軸受２６は、その外周面が球状凸面で且つその内周面が円筒面である外輪２７と、複数本のニードル２８とから構成されている。

トラニオン６の中間部にはそれぞれ、円孔３０が設けられている。また、各円孔３０には変位軸３１が支持されている。変位軸３１はそれぞれ、互いに平行で且つ偏心した支持軸部３３と枢支軸部３４とを有している。このうち、支持軸部３３は、円孔３０の内側に、ラジアルニードル軸受３５を介して支持されている。また、枢支軸部３４の周囲には、別のラジアルニードル軸受３８を介して、パワーローラ１１が支持されている。

なお、第１および第２キャビティ２１，２２毎に一対ずつ設けられた変位軸３１は、第１および第２キャビティ２１，２２毎に、入力軸１に対して１８０度反対側に位置して設けられている。また、変位軸３１の各枢支軸部３４が各支持軸部３３に対して偏心している方向は、入力ディスク２，２と出力ディスク４，４の回転方向に関して同方向となっている。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、パワーローラ１１は、入力軸１の長手方向に沿って僅かに変位できるように支持されている。その結果、トロイダル型無段変速機により伝達されるトルクの変動に基づく構成部材の弾性変形量の変動等に起因して、パワーローラ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、構成部材に無理な力が加わることがなく、その変位を吸収することができる。

また、パワーローラ１１の外周面とトラニオン６の中間部内周面との間には、パワーローラ１１の外側面から順に、スラスト玉軸受３９と、滑り軸受あるいはニードル軸受等のスラスト軸受４０とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受３９は、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、これらパワーローラ１１の回転を許容する。また、スラスト軸受４０は、パワーローラ１１からスラスト玉軸受３９の外輪４１に加わるスラスト荷重を支承しつつ、枢支軸部３４および外輪４１が支持軸部３３を中心に揺動することを許容する。

トラニオン６の一端部にはそれぞれ、駆動ロッド４２が結合されている。また、これらの駆動ロッド４２の中間部外周面には、駆動装置としての駆動ピストン４３が固着されている。この駆動ピストン４３は、駆動シリンダ４４内に油密に嵌装されている。そして、駆動ピストン４３がトラニオン５を軸方向に変位させるためのアクチュエータを構成している。

図６に示すように、エンジンから動力を受ける駆動軸２００と一方の入力側ディスク２との間には、ローディングカム式の押圧装置４５が設けられている。この押圧装置４５は、カム板４６と複数のローラ４８とを備えており、駆動軸２００の回転に基づいて一方の入力側ディスク２を他方の入力側ディスク２に向け押圧しつつ回転させる。この場合、カム板４６は、駆動軸２００に係合され、駆動軸２００と共に回転する。また、複数のローラ４８は、保持器４７に転動自在に保持されている。

このように構成されたトロイダル型無段変速機の運転時、駆動軸２００の回転は、押圧装置４５を介して、一方の入力側ディスク２に伝えられ、この入力側ディスク２と他方の入力側ディスク２とが互いに同期して入力軸１と共に回転する。入力側ディスク２，２の回転は、パワーローラ１１を介して、出力側ディスク４，４に伝えられる。出力側ディスク４，４の回転は、出力歯車１１０により取り出され、出力軸２０１に伝達される。

入力軸１と出力歯車１１０との間の回転速度比を変える場合には、制御弁（図示しない）の切換えに基づいて、第１および第２のキャビティ２１，２２に対応してそれぞれ一対ずつ設けられた駆動ピストン４３を、各キャビティ２１，２２毎に互いに逆方向に同じ距離だけ変位させる。これらの駆動ピストン４３の変位に伴って、一対ずつ合計４個のトラニオン６がそれぞれ逆方向に変位し、一方のパワーローラ１１が下側に、他方のパワーローラ１１が上側にそれぞれ変位する。その結果、各パワーローラ１１の周面と、入力側ディスク２，２の内側面２ａ，２ａ、出力側ディスク４，４の内側面４ａ，４ａ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、その力の向きの変化に伴って、トラニオン６がヨーク１１３ａ，１１３ｂに枢支された枢軸５を中心として逆方向に揺動する。この結果、パワーローラ１１の周面と、入力側ディスク２，２、出力側ディスク４，４との当接位置が変化し、入力軸１と出力歯車１１０との間の回転速度比が変化する。

ところで、トラニオン６の枢軸５を揺動自在に且つ軸方向に変位自在に支持する前述したヨーク１１３ａ，１１３ｂは、それ自体が支持ポスト２０ａ，２０ｂを中心に揺動することにより、例えば一方のトラニオン６（例えば図７の右側のトラニオン）の上側への変位に伴って他方のトラニオン６（例えば図７の左側のトラニオン）を下側へ変位させるといったように、同一キャビティ内で対向する一対のトラニオン６の動きをシーソーのように同期させてこれらをそれぞれ逆方向に変位させるとともに、隣接するキャビティのトラニオン６を同期して同様に連動させる機能を有している。

そして、トロイダル無段変速機は複数（例えば、４つや６つ）のパワーローラ１１，１１で動力を伝達している。たとえば、上述のダブルキャビティ型のハーフトロイダル型無段変速機では、４つのパワーローラ１１，１１で動力を伝達している。そのため、それぞれのパワーローラが均等に動力を伝達すること、すなわち、同期して動作することが極めて重要となる。

複数のパワーローラ１１，１１の同期が一つでも崩れると、入力された動力が、パワーローラ１１，１１間を循環してしまい出力される動力が小さくなる現象、所謂動力循環状態を引き起こしてしまう。出力される動力が小さくなるということは、システム全体の効率が低くなることなので、このような状態となることを避けなければならない。

このようなパワーローラの同期に係る問題を避けるために、トロイダル無段変速機では、通常、上述の一対のヨーク１１３ａ，１１３ｂを用いてパワーローラ１１を支持した複数のトラニオン６の動きを同期させている。
ヨーク１１３ａ，１１３ｂは一つの線（軸）を中心に揺動（回転）する構造になっており、対向するトラニオン６，６間の距離が常に略一定となるように構成されている。

ここで、円筒状の係止孔１１９に、支持ポスト２０ａ，２０ｂの球面状の部分が挿入されてヨーク１１３ａ，１１３ｂを揺動自在としただけでは、ヨークの回転中心が係止孔１１９の軸方向にずれる可能性があり、例えば、ヨーク１１３ａ、１１３ｂの回転中心部分に固定部材としての例えば支持ポスト２０ａ，２０ｂに固定されたピンを通し、回転の支点としていた。
この場合に、ヨークの組み付け作業が煩雑となるのを防止するため、予めヨーク１１３ａ側に支持ポスト２０ａ、２０ｂをピンにより揺動自在に取り付けておき、ヨーク１１３ａを取り付ける際に、支持ポスト２０ａをケーシングに取り付けるようにしているものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、このような構成では、ヨーク１１３ａにピンを通す孔を形成する必要があり、ヨーク１１３ａの加工コストが嵩むことになる。特に、回転中心軸方向に距離があるヨーク１１３ａに、精度良くピンを通す孔をあける必要があるため、加工コストの低減を図ることが難しかった。

そこで、例えば、図８に示すようなヨーク１１３ａ，１１３ｂの構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。ヨーク１１３ａ，１１３ｂは、上述の場合と同様に、矩形状に形成されており、トラニオン６の枢軸５を揺動自在に支持する円形の支持孔１１８をその四隅に有するとともに、支持ポスト２０ａ，２０ｂが内嵌する係止孔１１９をその幅方向の中央部に有している。

また、支持ポスト２０ａ，２０ｂを中心とするヨーク１１３ａ，１１３ｂの揺動を円滑に行なえるようにするため、各係止孔１１９の片側には、揺動の支点となる突起部２２０がヨーク１１３ａ，１１３ｂと一体に形成されている。具体的に、図７中の上側に位置する第１のヨーク１１３ａの各係止孔１１９の長手方向外側にはそれぞれ、図９に示すようにケーシング１０１の固定部材２２５に向けて突出する突起部２２０が一体に形成されている。同様に、図７中の下側に位置する第２のヨーク１１３ｂの各係止孔１１９の長手方向外側にもそれぞれ、シリンダ４４の上側シリンダボディ２３０に向けて突出する突起部２２０が一体に形成されている。

したがって、例えば、図７の左側の駆動ピストン４３が同図の下側に変位し且つ右側の駆動ピストン４３が同図の上側に変位すると、これらの駆動ピストン４３に結合されているトラニオン６，６が互いに逆方向に変位し（左側のトラニオン６が下側に変位し、右側のトラニオン６が上側に変位し）、これにより、図９の（ａ）に示すように、第１のヨーク１１３ａは、その右側が上になる方向に、ケーシング１０１の固定部材２２５に当接した各突起部２２０を支点として傾く。同様に、第２のヨーク１１３ｂも、シリンダ４４の上側シリンダボディ２３０に当接した各突起部２２０を支点に、第１のヨーク１１３ａと同じ方向に傾く。逆に、図７の左側の駆動ピストン４３が同図の上側に変位し且つ右側の駆動ピストン４３が同図の下側に変位すると、図９の（ｂ）に示すように、第１のヨーク１１３ａは、その左側が上になる方向に、ケーシング１０１の固定部材２２５に当接した各突起部２２０を支点に傾き、同様に、第２のヨーク１１３ｂも、第１のヨーク１１３ａと同じ方向に傾く。

なお、突起部２２０は、その突出部分の面がヨーク１１３ａ，１１３ｂの揺動方向に対応する円弧面状に形成されている。
上述の例では、ヨーク１１３ａ（１１３ｂ）に突起部２２０を形成し、この突起部２２０を固定部材２２５（上側シリンダボディ２３０）に当接させているが、固定部材２２５（上側シリンダボディ２３０）に突起部を形成し、この突起部をヨーク１１３ａ（１１３ｂ）に当接させるものとしても良い。

なお、係止孔１１９に支持ポスト２０ａ，２０ｂが挿入されることで、ヨーク１１３ａ，１１３ｂのその面方向に沿った移動が規制されている。
ここで、前記ヨーク１１３ａ（１１３ｂ）もしくは固定部材２２５（上側シリンダボディ２３０）の突起部が当接する位置に突起部に対応する円弧面状の凹み部を設け、突起部を凹み部に係合させる構成とすることにより、支持ポスト２０ａ，２０ｂおよびヨーク１１３ａ，１１３ｂの係止孔１１９を省略することもできる。

なお、トロイダル型無段変速機においては、図１０に示すように、支持ポスト２０ａ、２０ｂを一本のポスト２０として、上側シリンダボディ２３０とこの上側シリンダボディ２３０に対向するケーシング１０１内面との間に掛け渡すように設けても良い。ポスト２０は、ヨーク１１３ａ（１１３ｂ）に形成された円形の係止孔に挿通されるように概略円柱状に形成されるとともに、図中上端部がケーシング１０１に固定され、下端部が上側シリンダボディ２３０に固定されている。また、ポスト２０の係止孔１１９の内部に配置される部分の外周面が球面状に膨出して形成され、ヨーク１１３ａ（１１３ｂ）が係止孔１１９の部分でポスト２０に揺動自在に係合している。

また、図１０において、突起部２２０が固定部材２２５（上側シリンダボディ２３０）に設けられ、ヨーク１１３ａ（１１３ｂ）に当接している。また、図７と同様に、図１０において入力軸１の図示が省略されているが、ポスト２０は、入力軸１と直交する位置に配置されており、ポスト２０の中央部は環状に形成され、入力軸１が貫通する貫通孔１８が形成されている。

しかし、ヨーク１１３ａ，１１３ｂやヨーク１１３ａ，１１３ｂに対向する固定部材に精度良く円弧面等の曲面を有する突起を正確に形成する必要があり、加工コストの低減が難しいという問題があった。
そこで、例えば、ヨーク１１３ａ，１１３ｂに取付部を設け、そこに球体や円柱体を取り付けることで、上記突起部を形成することが提案されている（例えば、特許文献３参照）。これにより、ヨーク１１３ａ，１１３ｂに精度高く突起部を形成するよりも、コストの低減を図ることが可能となる。

また、突起部を別部材として支持ポスト２０ａ，２０ｂに取り付け、ヨーク１１３ａ，１１３ｂに突起部を接触させることが提案されている（例えば、特許文献４参照）。この場合にヨーク１１３ａ、１１３ｂにその揺動支点用の構造を新たに形成する必要がなく、また、ヨーク１１３ａ、１１３ｂに対向する固定部材側の加工も最低限のものとなり、加工コストの低減を図ることができる。

特開平０９−３１７８３７号公報 特許第３８７９９１３号公報 特開２００６−１１２５１８号公報 特開２００６−１１８６２７号公報

しかしながら、上述の特許文献３に示されるトロイダル型無段変速機においても、ヨークに別部材となった突起部を取り付けるための構造を必要とし、ヨークの加工にコストがかかることになる。
また、特許文献４に示されるトロイダル型無段変速機においては、ヨークに新たに加工コストがかかることはないが、突起部を有し、支持ポストに固定される特殊な別部材の製造にコストがかかることになる。別部材においては、突起部が精度高く設けられている必要があり、さらに支持ポストに精度高く取り付けられる必要がある。このような別部材の製造にコストがかかることになる。
このような状況に対して、ヨークの揺動支点となる構造に対するさらなるコストの低減が求められていた。

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、ヨーク、ポスト等の加工コストを減少させることにより、ヨークを揺動自在に支持する構造全体のコストの低減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、請求項１に記載のトロイダル型無段変速機は、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揺動するとともに、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揺動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、前記各ヨークをそれぞれ揺動自在に支持する一対の支持ポストとを備えるトロイダル型無段変速機において、
前記各ヨークをそれぞれ支持する前記支持ポストどうしがつながれることにより、両端部に前記支持ポストを備えて一部材で構成される一体型ポストを有し、
前記一体型ポストの両端部には、それぞれ、前記各ヨークの互いに対向する内側の側面に対して反対になる外側の側面に接触して当該ヨークの揺動を案内する円柱状部材が設けられ、
前記円柱部材は、前記一体型ポストに設けられている孔に固定されていることを特徴とする。

この請求項１に記載された発明においては、一対の前記ヨークの少なくともヨークの側面に接触して当該ヨークの揺動を案内する円柱状部材を固定的に備えるので、ヨークを円滑かつ正確に揺動させることができるとともに、ヨークに新たな加工を行なう必要がなく、かつ、使用される部材が円柱状の部材なので、ヨークの揺動を正確に行なわせる別部材を設けるものとしても、その製造コストを低減させることができる。

すなわち、円柱状の部材は、旋盤等で精度高くかつ低コストに製造することができる。したがって、簡単に製造できるので、製造コストが安く、コストの低減を図ることができる。
また、円柱状の部材は、例えば、ＪＩＳ等で規格化されたピン等の規格品が比較的低価格で調達可能であり、独自に設計するのではなく、規格品を用いることで、コストダウンを図ることもできる。

なお、円柱状の部材は、例えば、揺動するヨークに対して固定された固定部材に取り付けられる必要があり、固定部材としての支持ポストに取り付けられるものとしてもよいし、トロイダル型無段変速機のケーシングやシリンダボディ、これらケーシングやシリンダボディに固定された部材に取り付けられてもよい。この際に、例えば、取り付け位置に挿通孔を形成し、この挿通孔に円柱状部材を挿入した状態に固定しても良いし、溝に圧入しても良いし、溶接により固定してもよい。
また、円柱状部材の一部にあまりコストのかからない簡単な加工を施してもよく、例えば、外周面の一部を削って平面としてもよいし、端面の形状を変えてもよい。

また、ポストに円柱状部材を固定することで、比較的簡単な構造で円柱状部材をヨークに接触させた状態で固定させることができ、円柱状部材の取り付けにかかるコストを低減することができる。

本発明のトロイダル型無段変速機では、円柱状部材をヨークの側面（外面）に接触させて揺動の支点としているので、ヨークやそれに対向する固定部材に円弧面形状や球面形状を一体的に形成する必要がなく、ヨークや固定部材のコストを低減でき、また、円柱状部材は低価格で製造もしくは調達可能なので、ヨークを揺動自在に支持する構造全体のコストを低減することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の特徴は、ヨークを揺動自在に支持させるヨーク揺動構造にあり、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４〜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３は、本発明の実施形態を示している。図示のように、本実施形態のトロイダル型無段変速機のヨーク揺動構造では、一体型のポスト２０において上側のヨーク１１３ａを揺動自在に支持する球状部分（支持ポスト２０ａ）の上側となるポスト２０の上端部に、円柱状部材であるピン５０が貫通した状態に固定されている。

また、ポスト２０の上端部は、ヨーク１１３ａの係止孔１１９を挿通してヨーク１１３ａの上面（側面）より上方に突出し、ケーシング１０１に接合されている。そして、このポスト２０の上端部に前記ピン５０が貫通されている。また、ポスト２０上端部を貫通するピン５０の方向は、入力軸１と平行となっている。すなわち、ピン５０の方向は、入力側ディスク２および出力側ディスク４の回転中心軸方向と平行となっている。

また、ポスト２０の上端部のピン５０が貫通する部分は、ポスト２０のヨーク１１３ａより上となる部分の下部であり、この部分に入力軸１と平行に内周面が円筒形状のピン通し孔５１が形成され、このピン通し孔５１にピン５０が挿入されている。なお、ピン５０は、止めピン、止め輪、ねじ、かしめ、溶接、圧入等の一般に用いられる固定方法によりピン通し孔５１に挿入された状態で、ポスト２０に固定されている。

また、ピン５０は、そのポスト２０から外に延出する部分が、図２に示すように、ヨーク１１３ａの係止孔１１９の外周部分から当該ヨーク１１３ａの入力軸１の方向に沿ってヨーク１１３ａの側縁近傍までと、逆方向に入力軸１の方向に沿って係止孔１１９の外周部分から出力側ディスク４，４用の開口部１１７側の側縁近傍までとなっている。

そして、ピン５０のポスト２０より外側に露出した外周面は、ヨーク１１３ａの平面状の上面（側面、外面）に当接した状態となっており、固定されたピン５０がヨーク１１３ａの揺動を案内する状態となり、ヨーク１１３ａが揺動した場合に、ピン５とヨーク１１３ａの上面との接触部分がほぼ揺動の支点となる。
また、ピン５０は、円柱であり、その径は、例えば、実験的にヨーク１１３ａが円滑に揺動する径に決定される。

なお、この例では、前記ポスト２０は、前述の入力軸１を貫通させる貫通孔１８が形成された環状部材１９と、環状部材１９の上部から上方に延出する上側の支柱１９ａと、環状部材１９の下部から下方に延出する下側の支柱１９ａとを備える。
前記支柱１９ａ、１９ａは、その環状部材１９の反対側となる端部（ポスト２０の上下端部）が、前述のように、上側シリンダボディ２３０と、ケーシング１０１とに固定されるようになっている。

また、ヨーク１１３ａ（１１３ｂ）は、従来と同様に、ヨーク１１３ａ（１１３ｂ）の四隅部分に、トラニオン６の両端部に設けられた枢軸５を揺動自在に支持するため円形の支持孔１１８が設けられるとともに、その中央部に、前述の二枚の出力ディスクおよび出力歯車を回動自在に支持するケーシング側の支持壁等を配置する略矩形状の開口部１１７が形成されている。そして、ヨーク１１３ａの開口部１１７の外側で、かつ、入力軸に望む位置で、さらに、支持孔１１８の間となる位置に、上述のポスト２０の上下両端部が挿入されて係合する係止孔１１９が形成されている。

以上のようなトロイダル型無段変速機のヨーク揺動構造においては、ポスト２０にピン５０を貫通するピン通し孔５１を形成するだけで、ピン５０を固定可能となるので、ヨーク１１３ａの揺動の支点を形成する構造において、ポスト２０の加工コストを低減することができる。

また、ヨーク１１３ａには、特に新たな加工の必要がなく、本発明のヨーク揺動構造を採用するにあたってヨーク１１３ａに新たな加工コストがかかることがなく、コストの低減を図ることができる。

また、本発明のヨーク揺動構造では、ヨーク１１３ａの揺動の支点として新たに円柱状部材であるピン５０が必要となるが、円柱状部材は、低コストで製造もしくは調達することが可能であり、コストの低減を図ることができる。
したがって、従来よりもより低コストにヨーク１１３ａの揺動を正確かつ円滑に行なう構造を提供することができる。

なお、上記例では、ポスト２０の上端部にピン５０を取り付け、ピン５０により上側のヨーク１１３ａの揺動を案内する状態としたが、ポスト２０の下端部にピン５０を取り付け、下側のヨーク１１３ｂの揺動をピン５０により案内する構造としてもよい。
また、ポスト２０の上下両端部にそれぞれピン５０を取り付け、上下のヨーク１１３ａ、１１３ｂの両方の揺動をそれぞれピン５０で案内するものとしてもよい。すなわち、下側のヨーク１１３ｂを揺動自在に支持する球状部分（支持ポスト２０ｂ）の下側となるポスト２０の下端部にも、図１〜図３の上端部側のピン５０の場合と同様にして、円柱状部材であるピン５０が貫通した状態に固定するようにしてもよい。このように、同一部品（一体型のポスト２０）に上下のヨーク１１３ａ、１１３ｂの揺動用のピン通し孔５１、５１を設けることにより、少ない部品数でヨーク１１３ａ、１１３ｂの運動中心位置を決定でき、したがってヨーク１１３ａ、１１３ｂとトラニオン６の隙間の管理がし易くなり、組立性を向上させることができる。すなわち、ヨーク１１３ａ、１１３ｂとトラニオン６の隙間が無くなると、トラニオンが揺動できなくなる。このため、ヨーク１１３ａ、１１３ｂとトラニオン６の間に小さい隙間を持たせようとすると、従来、選択嵌合を行う必要があり、組立性が低下する。また、隙間を大きくした設計を行っても良いが、隙間が大きくなる分、ヨーク１１３ａ、１１３ｂの両トラニオン６、６の動きを同期させるという機能が低下する。

また、ピン５０の固定位置は、ポスト２０の端部に限られるものではなく、上側シリンダボディ２３０や、ケーシング１０１のヨーク１１３ａ，１１３ｂに近接して対向する部分や、上側シリンダボディ２３０や、ケーシング１０１に固定された部材にピン５０を取り付けるものとしてもよい。この際には、例えば、溝を設け、溝にピン５０を圧入するようにして固定してもよい。この場合にピン５０の上端部は、溝より上に突出している必要がある。

また、上記例では、上側シリンダボディ２３０上面と下側のヨーク１１３ｂとの距離が短いことにより、ポスト２０の下端部でヨーク１１３ｂより下に露出する部分にピン５０をポスト２０に貫通した状態に配置することがスペース的に困難な状態なので、上側シリンダボディ２３０の上面に溝を形成し、この溝内にピン５０を固定することが好ましい。
また、上記例では、上下一体型のポスト２０にピン５０を固定するものとしたが、上下が分離された支持ポスト２０ａ、２０ｂにピン５０を固定するものとしてもよい。

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ヨークを用いる様々なトロイダル型無段変速機に適用することができる。

本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機のヨーク揺動構造を構成する上側のヨーク、ポストおよびピンを示す斜視図である。 前記ヨーク、ポストおよびピンを示す入力軸方向に沿った断面図である。 前記ヨーク、ポストおよびピンを示す入力軸の直交方向に沿った断面図である。 従来から知られているトロイダル型無段変速機の基本的構成を最大減速時の状態で示す側面図である。 従来から知られているトロイダル型無段変速機の基本的構成を最大増速時の状態で示す側面図である。 従来の具体的構造の一例を示す断面図である。 図６のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。 従来のヨークの平面図である。 図８のヨークの揺動状態を示す概略図である。 従来のトロイダル型無段変速機の要部断面図である。

符号の説明

２ 入力側ディスク
４ 出力側ディスク
５ 枢軸
６ トラニオン
１１ パワーローラ
２０ ポスト
４３ 駆動ピストン（駆動装置）
５０ ピン（円柱状部材）
１１３ａ，１１３ｂ ヨーク

Claims (1)

1. 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揺動するとともに、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揺動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、前記各ヨークをそれぞれ揺動自在に支持する一対の支持ポストとを備えるトロイダル型無段変速機において、
   前記各ヨークをそれぞれ支持する前記支持ポストどうしがつながれることにより、両端部に前記支持ポストを備えて一部材で構成される一体型ポストを有し、
   前記一体型ポストの両端部には、それぞれ、前記各ヨークの互いに対向する内側の側面に対して反対になる外側の側面に接触して当該ヨークの揺動を案内する円柱状部材が設けられ、
   前記円柱部材は、前記一体型ポストに設けられている孔に固定されていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。

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