WO2021220903A1 - トロイダル無段変速機 - Google Patents

Abstract

変速機は、回転軸、第１ディスク、第２ディスク、予圧バネ、及び押圧装置を備える。押圧装置は、第１ディスクの背面と対向配置されたカム板と、第１ディスクとカム板との間に挟まれた複数のローラと、カム板の背面側に配置されて当該カム板を回転軸に相対回転可能に支持させるスラスト軸受とを有する。第１ディスクは背面の径方向内側部分にカム面を有し、複数のローラはカム面の外周縁よりも径方向内側に配置されており、予圧バネはカム板とスラスト軸受との間であって、カム面の外周縁よりも径方向内側に配置されている。

Description

トロイダル無段変速機

　本開示は、トロイダル無段変速機に関する。

　従来、自動車や航空機用発電機等に用いられるトロイダル無段変速機が知られている。トロイダル無段変速機は、入力ディスク及び出力ディスクと、これらのディスクの間に挟まれたパワーローラとを備える。パワーローラが回転することによって、動力が入力ディスクから出力ディスクへ伝達される。その際、パワーローラの傾きを変化させる（即ち、入力ディスク及び出力ディスクとの接触半径を変化させる）ことにより、出力を連続的に減速又は増速することができる。トロイダル無段変速機には、入力ディスクと出力ディスクとを互いに近づく向きに付勢するために、ローディングカム式の押圧装置が設けられたものがある。特許文献１は、この種のトロイダル無段変速機を開示する。

　特許文献１のトロイダル無段変速機では、入力ディスクと入力軸との間に、ローディングカム式の押圧装置（加圧装置）が設けられている。この押圧装置は、入力軸とともに回転するカム板と、入力ディスクとカム板との間に挟まれた複数のローラとを備える。入力ディスクとカム板の対峙面は円周方向に亘って凹凸が設けられたカム面となっている。入力軸の回転に伴いカム板が回転すると、カム面の凹凸が複数のローラに作用する結果、入力ディスクがパワーローラに押し付けられるとともに回転する。この押圧装置では、入力ディスクを出力ディスクへ向けて押圧する予圧バネが入力ディスクとカム板との間に配置され、この予圧バネよりも径方向内側に複数のローラに配置されている。

実開平６－１８９４号公報

　特許文献１のトロイダル無段変速機の押圧装置では、複数のローラよりも径方向外側に予圧バネが配置されていることから、入力ディスクとカム板との間で予圧バネを圧縮するために入力ディスクとカム板とがほぼ同じ半径を有する。そのため、カム板を含む押圧装置の径方向の寸法を小さくすることが難しい。

　本開示では、ローディングカム式の押圧装置を備えるトロイダル無段変速機において、押圧装置の更なる小型化を図る技術を提案する。

　本開示の一態様に係るトロイダル無段変速機は、
回転軸と、
前記回転軸に相対回転不能に支持された第１ディスクと、
前記第１ディスクと対向配置されて、前記回転軸に相対回転可能に支持された第２ディスクと、
前記第１ディスクと前記第２ディスクとの間に傾転可能に挟まれたパワーローラと、
前記第１ディスクを前記第２ディスクへ向けて予圧する予圧バネと、
前記第１ディスクを前記第２ディスクへ向けて押圧するローディングカム式の押圧装置とを備え、
前記押圧装置は、前記第１ディスクの背面と対向配置されたカム板と、前記第１ディスクと前記カム板との間に挟まれた複数のローラと、前記カム板の背面側に配置されて当該カム板を前記回転軸に相対回転可能に支持させるスラスト軸受とを有し、
前記第１ディスクは前記背面の径方向内側部分にカム面を有し、
前記複数のローラは前記カム面の外周縁よりも径方向内側に配置されており、
前記予圧バネは前記カム板と前記スラスト軸受との間であって、前記カム面の外周縁よりも径方向内側に配置されていることを特徴としている。

　上記構成の変速機では、複数のローラ及び予圧バネは、第１ディスクに形成されたカム面の外周縁よりも径方向内側（即ち、回転軸線の近傍）に配置される。このように複数のローラ及び予圧バネが配置されることによって、カム板の半径をカム面の外周縁の半径と同等まで小さくすることが可能となる。このように、カム板や予圧バネを小径化することができるので、押圧装置の小型化及び軽量化を図ることができる。

　更に、上記構成の変速機では、押圧装置の構成部材が回転軸線の周りに集約して配置されることによって、押圧装置の重心の回転軸線からの偏心量を抑えることができる。これにより、押圧装置の偏心に起因する回転時のアンバランス荷重を低減することができる。

　本開示によれば、ローディングカム式の押圧装置を備えるトロイダル無段変速機であって、押圧装置の更なる小型化を図ることができるものを提案できる。

図１は、本発明の一実施形態に係るトロイダル無段変速機を備える駆動機構一体型発電装置の断面図である。 図２は、図１に示すトロイダル無段変速機の押圧装置及びその近傍の拡大図である。 図３は、カム板及び出力ディスクを軸線方向から見た模式図である。

　以下、図面を参照して実施形態を説明する。

　図１は、本実施形態に係るトロイダル無段変速機１０を備える駆動機構一体型発電装置１の断面図である。図１に示すように、駆動機構一体型発電装置１（Integrated Drive Generator：ＩＤＧ）は、航空機の交流電源に用いられるものであって、航空機のエンジンに取り付けられるケーシング２を備える。ケーシング２には、入力機構３と、トロイダル無段変速機（以下、単に「変速機１０」と称する）と、動力伝達機構７と、発電機５とが収容されている。なお、変速機１０は、駆動機構一体型発電装置の一部とした構成でなくてもよく、用途も航空機に限られない。

〔変速機１０の概略構成〕
　変速機１０は、同軸上に配置されて相対回転可能な変速機入力軸１１及び変速機出力軸１２を備える。以下、変速機入力軸１１及び変速機出力軸１２の軸線を「回転軸線Ａ１」と称する。また、回転軸線Ａ１の延伸方向を「軸線方向Ｘ」と称する。変速機入力軸１１は、入力機構３を介してエンジン回転軸（図示せず）に接続されている。入力機構３は、エンジン回転軸からの回転動力が入力される装置入力軸３ａと、装置入力軸３ａと一体回転するギヤ３ｂとを含む。変速機入力軸１１には、それと一体回転するギヤ６が設けられている。変速機出力軸１２は、動力伝達機構７を介して発電機５の発電機入力軸５ａに接続されている。

　エンジン回転軸から取り出された回転動力は、入力機構３を介して変速機入力軸１１に入力され、変速機入力軸１１の回転動力が入力ディスク１３に伝達される。変速機１０は、変速機入力軸１１の回転を変速して変速機出力軸１２に出力する。変速機出力軸１２の回転動力は、動力伝達機構７を介して発電機入力軸５ａに伝達される。発電機入力軸５ａが回転駆動されると、発電機５が交流電力を発生する。変速機１０の変速比は、エンジン回転軸の回転速度の変動に関わらず発電機入力軸５ａの回転速度を適値（航空機の電装品の作動に適した周波数に対応する値）に保つように連続的に変更される。

　変速機１０は、一例として、ハーフトロイダル型且つダブルキャビティ型であり、二組の入力ディスク１３，１３及び出力ディスク１４，１５を備える。但し、変速機１０は、ダブルキャビティ型に限定されず、例えば、シングルキャビティ型でもよい。

　入力ディスク１３，１３は変速機入力軸１１に嵌合されており、変速機入力軸１１と一体的に回転軸線Ａ１を中心として回転する。出力ディスク１４，１５は変速機出力軸１２にスプライン嵌合されており、変速機出力軸１２と一体的に回転軸線Ａ１を中心として回転する。

　入力ディスク１３は凹面２１ａを有する。出力ディスク１４，１５は凹面３１ａを有する。入力ディスク１３と出力ディスク１４とは、互いの凹面２１ａ，３１ａが対向するように、軸線方向Ｘに対向配置されている。同様に、入力ディスク１３と出力ディスク１５とは、互いの凹面２１ａ，３１ａが対向するように、軸線方向Ｘに対向配置されている。対向する凹面２１ａ，３１ａによって回転軸線Ａ１回りに円環状のキャビティが形成されている。

　変速機１０は、一例として、中央入力型である。変速機出力軸１２は、変速機入力軸１１内に挿通されて、変速機入力軸１１から軸線方向Ｘの両側に突出する。一対の入力ディスク１３，１３は、中央ディスクであって、変速機入力軸１１上で背中合わせに配置されている。一対の出力ディスク１４，１５は、外ディスクであって、一対の入力ディスク１３，１３の軸線方向Ｘの外側に配置されている。一対の入力ディスク１３，１３間には、変速機入力軸１１の外周面上に設けられて当該変速機入力軸１１と一体回転するギヤ６が配置されている。

　一方側の出力ディスク１４は、変速機出力軸１２の端部に設けられた凸部１２ａによって、回転軸線Ａ１外方への変位が規制されている。他方側の出力ディスク１５は、予圧バネ６４によって入力ディスク１３に向けて付勢され、且つ、回転駆動時には押圧装置１７によって入力ディスク１３に向けて付勢される。出力ディスク１５は、押圧装置１７を介して動力伝達機構７に動力伝達可能に接続されている。押圧装置１７については、後ほど詳細に説明する。

　変速機１０は、キャビティ内に配置された複数のパワーローラ１８と、複数のパワーローラ１８をそれぞれ傾転可能に支持する複数のトラニオン１９とを備える。トラニオン１９は、傾転軸線Ａ２周りに傾転可能かつ傾転軸線Ａ２方向に変位可能な状態でケーシング２に支持される。傾転軸線Ａ２は、回転軸線Ａ１とねじれの位置にある。パワーローラ１８は、傾転軸線Ａ２に対して垂直な回転軸線（図示略）回りに回転自在にトラニオン１９に支持される。トラニオン１９は、油圧駆動機構（図示略）に接続されており、その油圧駆動機構がトラニオン１９をパワーローラ１８とともに傾転軸線Ａ２方向に往復変位させる。

〔押圧装置１７の構成〕
　図２は、図１に示すトロイダル無段変速機１０の押圧装置１７及びその近傍の拡大図である。図２に示すように、押圧装置１７は、カム板６１と、ローラユニット６０と、スラスト軸受６５とを備える。

　カム板６１は、出力ディスク１５の背面（凹面３１ａと反対側の面）と対向するように、変速機出力軸１２に遊嵌されている。カム板６１は中空円盤状のカム部６１１と、カム部６１１の外周縁部分から軸線方向Ｘに突出する円筒状の筒軸部６１２とを一体的に有する。

　カム部６１１の主面は、出力ディスク１５の背面と対峙している。カム部６１１の主面は第１カム面６１３である。第１カム面６１３には、凹凸が円周方向に亘って繰り返し形成されている。第１カム面６１３と対峙する出力ディスク１５の背面には、第２カム面１５１が設けられている。第２カム面１５１にも、第１カム面６１３と対応するように、凹凸が円周方向に亘って繰り返し形成されている。

　第２カム面１５１は、出力ディスク１５の背面のうち径方向内側部分１５ａに設けられている。この明細書において「径方向」とは、回転軸線Ａ１を中心とする半径方向（放射方向）と規定される。「径方向内側」とは、或る場所を基準として径方向に回転軸線Ａ１へ向かう側と規定される。また、「径方向外側」とは、或る場所を基準として径方向に回転軸線Ａ１から離れる側と規定される。また、「半径」とは、回転軸線Ａ１を中心とする回転体の半径であり、回転軸線Ａ１からの距離である。

　出力ディスク１５の背面は、径方向内側部分１５ａと径方向外側部分１５ｂとに区別される。径方向内側部分１５ａと径方向外側部分１５ｂとの境界Ｂの半径Ｂｒは、出力ディスク１５の半径Ｄｒよりも小さい。また、境界Ｂの半径Ｂｒは、後述するローラ組６３Ｇの自転軸線方向の寸法にそれを保持する保持器６２を加味した長さよりも大きい。ローラ組６３Ｇの自転軸線方向の寸法は、ローラ組６３Ｇやカム面１５１，６１３が受ける負荷等に基づいて決定され得る。このような境界Ｂの半径Ｂｒと出力ディスク１５の半径Ｄｒとの関係は、変速機１０の個々の態様にもよっても異なるが、例えば、（２／３×Ｄｒ）≦Ｂｒ＜Ｄｒ、或いは、（１／２×Ｄｒ）≦Ｂｒ＜Ｄｒと規定されてよい。

　出力ディスク１５に設けられた第２カム面１５１は、出力ディスク１５の径方向内側部分１５ａに凹凸が形成されることによって、径方向外側部分１５ｂから外観上で区別されるものであってよい。但し、製造上の都合で出力ディスク１５の背面の全面に亘って凹凸が設けられていてもよい。この場合は、出力ディスク１５の背面のうち、径方向内側部分１５ａであって、ローラユニット６０と軸線方向Ｘに重複する部分、或いは、ローラユニット６０に保持された複数のローラ６３の周面が転動する部分が第２カム面１５１と見做されてよい。

　ローラユニット６０は、第１カム面６１３と第２カム面１５１と軸線方向Ｘの間に設けられている。ローラユニット６０は、保持器６２と、保持器６２に保持された複数のローラ６３とからなる。各ローラ６３は第１カム面６１３及び第２カム面１５１に挟まれており、その周面は第１カム面６１３及び第２カム面１５１の双方と接触する。

　保持器６２に、回転軸線Ａ１を中心として円周方向に略等間隔に並ぶ複数のローラ組６３Ｇが保持されている。１組のローラ組６３Ｇは、径方向に延びる自転軸線上に並ぶ少なくとも１つのローラ６３（本実施形態では３つ）を含む。ローラ組６３Ｇの各ローラ６３は、ローラ組６３Ｇの自転軸線を中心として回転可能である。

　複数のローラ６３は、出力ディスク１５のカム面１５１の外周縁（即ち、境界Ｂ）よりも径方向内側に配置されている。換言すると、複数のローラ６３は、出力ディスク１５の外周縁よりも径方向内側において、変速機出力軸１２の近傍に集約して配置されている。ローラ組６３Ｇの径方向両端部の中間を「ローラ組中間部６３Ｃ」と称する。ローラ組中間部６３Ｃの半径６３ｒ（即ち、回転軸線Ａ１からローラ組中間部６３Ｃまでの径方向の距離）は、出力ディスク１５の半径Ｄｒの半分と同じかそれよりも小さいことが望ましい。

　スラスト軸受６５は、カム板６１の背面側（即ち、カム部６１１と反対側）に配置されて当該カム板６１を変速機出力軸１２に相対回転可能に支持させる。具体的には、スラスト軸受６５は内輪６５１と、外輪６５２と、内輪６５１と外輪６５２との間に回転自在に挟まれた転動体６５３とを有する。内輪６５１は変速機出力軸１２に図示されない締結具で固定されている。外輪６５２は内輪６５１に対し回転自在であり、外輪６５２はカム板６１と一体的に回転軸線Ａ１を中心として回転する。

　カム板６１とスラスト軸受６５との間には予圧バネ６４が配置されている。換言すれば、複数のローラ６３と予圧バネ６４とは、カム板６１を介して軸線方向Ｘに並んでいる。予圧バネ６４は、変速機出力軸１２の非回転時にも出力ディスク１５が入力ディスク１３へ向けて押圧（予圧）されるように、カム板６１に出力ディスク１５へ向かう軸線方向Ｘの押圧力を付与するものである。本実施形態に係る予圧バネ６４は、カム板６１のカム部６１１とスラスト軸受６５の外輪６５２との間に挟まれて、軸線方向Ｘに圧縮されている。

　予圧バネ６４は、出力ディスク１５のカム面１５１の外周縁（即ち、境界Ｂ）よりも径方向内側に配置されている。換言すると、予圧バネ６４は、出力ディスク１５の外周縁よりも径方向内側において、変速機出力軸１２の近傍に配置されている。予圧バネ６４は、カム板６１の筒軸部６１２と変速機出力軸１２の外周面との間の環状の空間に収められている。本実施形態における予圧バネ６４は、変速機出力軸１２に遊嵌された皿バネである。

　図３は、カム板６１と出力ディスク１５とを軸線方向Ｘから見た模式図である。図３に示すように、カム板６１において複数のローラ６３が転動する範囲（範囲６３Ａ）は、回転軸線Ａ１と平行に見ておおよそ中空円盤状である。カム板６１の背面において最も圧縮された予圧バネ６４が接触する範囲（範囲６４Ａ）は、回転軸線Ａ１と平行に見ておおよそ中空円盤状である。範囲６４Ａの少なくとも一部分は、回転軸線Ａ１と平行に見て範囲６３Ａと重複する。このように、複数のローラ６３を変速機出力軸１２の回転軸線Ａ１と平行に延長した延長線上に予圧バネ６４が配置されている。

　図２に戻って、スラスト軸受６５の外輪６５２は、バネ当接部６５ａと、バネ当接部６５ａよりも径方向外側に位置するストッパ部６５ｂとを有する。本実施形態においては、バネ当接部６５ａは筒軸部６１２の径方向内側に位置し、予圧バネ６４と当接している。本実施形態では、バネ当接部６５ａと予圧バネ６４との間には調整部材としてのシム板６６が設けられており、より詳細にはバネ当接部６５ａはシム板６６と当接している。シム板６６は、カム板６１と予圧バネ６４との間に設けられていてもよい。バネ当接部６５ａの軸線方向Ｘの延長線上に、予圧バネ６４、カム板６１、ローラ組６３Ｇ、及び、出力ディスク１５が存在する。

　ストッパ部６５ｂは、カム板６１の筒軸部６１２と僅かな間隙Ｇを空けて軸線方向Ｘに対峙している。本実施形態においては、ストッパ部６５ｂの軸線方向Ｘの延長線上には、カム板６１の筒軸部６１２、ローラ組６３Ｇ、及び出力ディスク１５が存在する。

　カム板６１が非回転の状態において、間隙Ｇの軸線方向Ｘの長さは、予圧バネ６４の弾性限度における軸線方向Ｘの変形量よりも小さい。よって、カム板６１が回転して、カム作用により出力ディスク１５とカム板６１とが互いに離れるように軸線方向Ｘに相対変位し始めると、予圧バネ６４が弾性変形範囲内にあるうちにカム板６１がストッパ部６５ｂに当たって間隙Ｇが無くなる。カム板６１がストッパ部６５ｂに当たった後は、伝達トルクの増加に伴って、カム作用による出力ディスク１５への押圧力が増加していく。このように、伝達トルクの増加に伴ってカム作用によって出力ディスク１５がカム板６１から離れるように押圧されることで、入力ディスク１３と出力ディスク１５とが互いに近づく向きに付勢され、パワーローラ１８が入力ディスク１３と出力ディスク１５との間で十分な接触圧で挟まれる。

　間隙Ｇが残っている状態では、スラスト軸受６５によってカム板６１の径方向内側部分が軸線方向Ｘに支持される。間隙Ｇが無くなると、スラスト軸受６５によってカム板６１の径方向内側部分及び径方向外側部分が軸線方向Ｘに支持される。このように、カム板６１の高速回転時にカム板６１の径方向内側部分及び径方向外側部分の双方において軸線方向Ｘに支持されることで、ローラ６３からカム面１５１，６１３にかかる荷重が径方向に亘って等しく分配される。これにより、カム面１５１，６１３のフレッティング摩耗を抑えることができる。

　カム板６１の筒軸部６１２の外周面には、外歯６１４が形成されている。この外歯６１４は、動力伝達機構７の第１ギヤ７１に設けられた内歯７１１と噛合して、ドッグクラッチを構成している。出力ディスク１５から複数のローラ６３を介して回転力を受けてカム板６１が回転すると、カム板６１の回転が動力伝達機構７の第１ギヤ７１へ伝達される。動力伝達機構７は、変速機１０からの出力を発電機５及びオイルポンプユニット（図示略）へ伝達する。

〔動力伝達機構７の構成〕
　図１に示すように、動力伝達機構７は、第１ギヤ７１～第４ギヤ７４を含む複数のギヤで構成される。第１ギヤ７１は、中空ギヤである。第１ギヤ７１は、内歯７１１と外歯７１２とを有する。内歯７１１はカム板６１の外歯６１４と噛合し、外歯７１２は第２ギヤ７２と噛合している。

　第２ギヤ７２は、主歯７２１と副歯７２２とを有する。主歯７２１は、第１ギヤ７１の外歯７１２及び第３ギヤ７３と噛合している。副歯７２２は、変速機１０の出力をオイルポンプユニット（図示略）へ伝達するためのギヤ（図示略）と噛合している。第３ギヤ７３は、第２ギヤ７２の主歯７２１及び第４ギヤ７４と噛合している。第４ギヤ７４は、発電機５の発電機入力軸５ａに固定されている。

　前述の通り、押圧装置１７の構成要素であるカム板６１及びローラユニット６０と、予圧バネ６４とが、変速機出力軸１２の近傍に集約して配置されているので、押圧装置１７の外周側に第１ギヤ７１を配置することが可能となる。本実施形態では、第１ギヤ７１のボスにより形成される筒状の空間内に、変速機出力軸１２、カム板６１、予圧バネ６４、及びスラスト軸受６５が配置されている。換言すれば、カム板６１、予圧バネ６４、及びスラスト軸受６５の軸線方向Ｘの位置と、第１ギヤ７１の少なくとも一部の軸線方向Ｘの位置とが重複している。これにより、変速機１０と動力伝達機構７とを含めた軸線方向Ｘの寸法の短縮を実現することができる。

〔変速機１０の動作方法〕
　上記構成の変速機１０において、入力ディスク１３，１３が回転駆動されると、パワーローラ１８を介して出力ディスク１４，１５が回転駆動され、変速機出力軸１２が回転駆動される。トラニオン１９及びパワーローラ１８が傾転軸線Ａ２方向に変位すると、パワーローラ１８の傾転軸線Ａ２周りの傾転角が変更され、変速機１０の変速比が傾転角に応じて連続的に変更される。パワーローラ１８は、傾転軸線Ａ２回りに傾転可能な状態で、入力ディスク１３，１３の凹面２１ａと出力ディスク１４，１５の凹面３１ａとの間に挟まれ、入力ディスク１３の回転駆動力を傾転角に応じた変速比で変速して出力ディスク１４，１５に伝達する。出力ディスク１４，１５の回転トルクが増加すると、押圧装置１７によって出力ディスク１５が入力ディスク１３に近づく向きに押圧され、入力ディスク１３，１３及び出力ディスク１４，１５がパワーローラ１８を挟む圧力が増加する。

　出力ディスク１５が回転すると、カム面１５１によって複数のローラ６３がカム板６１のカム面６１３に押し付けられる。この結果、出力ディスク１５がパワーローラ１８に押圧されると同時に、一対のカム面１５１，６１３と複数のローラ６３との噛合に基づいて、カム板６１が回転する。そして、このカム板６１の回転がドッグクラッチ（カム板６１の外歯６１４と第１ギヤ７１の内歯７１１）の噛合によって動力伝達機構７へ入力され、発電機入力軸５ａが回転する。

　以上に説明した通り、本実施形態に係る変速機１０は、変速機出力軸１２（回転軸）と、変速機出力軸１２に相対回転不能に支持された出力ディスク１５（第１ディスク）と、出力ディスク１５と対向配置されて、変速機出力軸１２に相対回転可能に支持された入力ディスク１３（第２ディスク）と、出力ディスク１５と入力ディスク１３との間に傾転可能に挟まれたパワーローラ１８と、出力ディスク１５を入力ディスク１３へ向けて予圧する予圧バネ６４と、出力ディスク１５を入力ディスク１３へ向けて押圧するローディングカム式の押圧装置１７とを備える。押圧装置１７は、出力ディスク１５の背面と対向配置されたカム板６１と、出力ディスク１５とカム板６１との間に挟まれた複数のローラ６３と、カム板６１の背面側に配置されて当該カム板６１を回転軸に相対回転可能に支持させるスラスト軸受６５とを有する。そして、出力ディスク１５は背面の径方向内側部分１５ａにカム面１５１を有し、複数のローラ６３はカム面６１３の外周縁よりも径方向内側に配置されており、予圧バネ６４はカム板６１とスラスト軸受６５との間であって、カム面６１３の外周縁よりも径方向内側に配置されている。

　上記構成の変速機１０では、複数のローラ６３及び予圧バネ６４は、出力ディスク１５に形成されたカム面１５１の外周縁よりも径方向内側であって、より望ましくは変速機出力軸１２の近傍に配置される。例えば、複数のローラ６３の組み合わせの径方向両端部の中間部（即ち、ローラ組中間部６３Ｃ）の半径６３ｒは、出力ディスク１５の半径Ｄｒの半分以下であってよい。このように複数のローラ６３及び予圧バネ６４が配置されることによって、カム板６１の半径をカム面１５１の外周縁の半径と同等まで小さくすることが可能となる。本実施形態に係る変速機１０では、カム板６１の半径は、出力ディスク１５（第１ディスク）のカム面１５１の半径と同じ又はそれより小さい。同様に、複数のローラ６３を保持する保持器６２の半径を、出力ディスク１５の半径よりも小さくすることが可能となる。このように、カム板６１及び予圧バネ６４（並びに、保持器６２）を小径化することができるので、押圧装置１７の軽量化を図ることができる。

　出力ディスク１５の径方向内側部分１５ａは径方向外側部分１５ｂと比較して変形が小さい。この出力ディスク１５の径方向内側部分１５ａにカム面１５１が設けられることによって、出力ディスク１５の変形に起因するカム面１５１，６１３上での複数のローラ６３の滑りの発生が抑制される。これにより、カム面１５１，６１３のフレッティング摩耗を抑えることができる。

　複数のローラ６３及びこれを保持する保持器６２からなるローラユニット６０は、変速機出力軸１２に遊嵌されているうえに、ローラ６３間に間隙が設けられている。このように、間隙を設けて配置された嵌め合い部材から成る押圧装置１７は、重心が変動しやすい。これに対し、本実施形態では押圧装置１７の構成部材が回転軸線Ａ１の周りに集約して配置されることによって、押圧装置１７の重心の回転軸線Ａ１からの偏心量を抑えることができる。これにより、押圧装置１７の偏心に起因する回転時のアンバランス荷重を低減することができる。

　また、本実施形態に係る変速機１０において、カム板６１はスラスト軸受６５へ向かって回転軸線Ａ１と平行に突出する筒軸部６１２を有し、筒軸部６１２の径方向内側に予圧バネ６４が配置されている。そして、変速機出力軸１２（回転軸）の非回転時に、カム板６１とスラスト軸受６５との間で圧縮された予圧バネ６４によって筒軸部の端部とスラスト軸受との間に間隙Ｇが形成されている。

　上記構成によれば、変速機出力軸１２の非回転時（及び、低負荷時）は予圧バネ６４によって間隙Ｇが保持され、カム板６１は予圧バネ６４を介してスラスト軸受６５に支持される。発電負荷の増加により伝達トルクが増大すると、予圧バネ６４が更に圧縮されて筒軸部６１２はスラスト軸受６５と当接して、カム板６１は、予圧バネ６４を介してスラスト軸受６５に支持されるとともに、筒軸部６１２でもスラスト軸受６５に支持される。予圧バネ６４と筒軸部６１２とは径方向に離れている。このように伝達トルクが大きくなると、カム板６１が径方向に離れた数か所で分散して支持されるので、複数のローラ６３から出力ディスク１５のカム面１５１及びカム板６１のカム面６１３にかかる荷重の均一化を図ることができ、ひいてはフレッティング摩耗の発生を抑制することができる。

　また、本実施形態に係る変速機１０において、カム板６１はその背面から回転軸線Ａ１と平行に突出する筒軸部６１２を有し、筒軸部６１２の外周面に外歯６１４が形成されている。

　上記構成によれば、カム板６１の外周側に、カム板６１から動力を取り出すためのギヤ（第１ギヤ７１）を配置することができる。つまり。カム板６１と第１ギヤ７１とを軸線方向Ｘに重複して配置することができる。よって、変速機１０及びそれから動力を取り出す機構（本実施形態では動力伝達機構７）の軸線方向Ｘの長さの短縮化を図ることができる。

　以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明の思想を逸脱しない範囲で、上記実施形態の具体的な構造及び／又は機能の詳細を変更したものも本発明に含まれ得る。上記の構成は、以下のように変更することができる。

　例えば、変速機１０は、中央入力型に限定されず、中央出力型でもよい。中央出力型の場合には、前述した入力ディスク１３と出力ディスク１４との位置関係が逆転し、出力ディスクが中央ディスク（第２ディスク）となり、入力ディスクが外ディスク（第１ディスク）となる。この場合、押圧装置１７は入力ディスクを出力ディスクに向けて押圧するように構成され、カム板６１には外歯６１４と噛合するギヤから回転が入力される。

１　　　：駆動機構一体型発電装置
１０　　：トロイダル無段変速機
１１　　：変速機入力軸
１２　　：変速機出力軸（回転軸の一例）
１３　　：入力ディスク（第２ディスクの一例）
１４，１５　　：出力ディスク（第１ディスクの一例）
１５ａ　：径方向内側部分
１７　　：押圧装置
１８　　：パワーローラ
６１　　：カム板
６３　　：ローラ
６４　　：予圧バネ
６５　　：スラスト軸受
１５１　：カム面
６１２　：筒軸部
６１３　：カム面
６１４　：外歯
Ａ１　　：回転軸線
Ｇ　　　：間隙

Claims (5)

1. 　回転軸と、
   　前記回転軸に相対回転不能に支持された第１ディスクと、
   　前記第１ディスクと対向配置されて、前記回転軸に相対回転可能に支持された第２ディスクと、
   　前記第１ディスクと前記第２ディスクとの間に傾転可能に挟まれたパワーローラと、
   　前記第１ディスクを前記第２ディスクへ向けて予圧する予圧バネと、
   　前記第１ディスクを前記第２ディスクへ向けて押圧するローディングカム式の押圧装置とを備え、
   　前記押圧装置は、前記第１ディスクの背面と対向配置されたカム板と、前記第１ディスクと前記カム板との間に挟まれた複数のローラと、前記カム板の背面側に配置されて当該カム板を前記回転軸に相対回転可能に支持させるスラスト軸受とを有し、
   　前記第１ディスクは前記背面の径方向内側部分にカム面を有し、
   　前記複数のローラは前記カム面の外周縁よりも径方向内側に配置されており、
   　前記予圧バネは前記カム板と前記スラスト軸受との間であって、前記カム面の外周縁よりも径方向内側に配置されている、
   トロイダル無段変速機。
2. 　前記カム板の半径は、前記第１ディスクの前記カム面の半径と同じ又はそれより小さい、
   　請求項１に記載のトロイダル無段変速機。
3. 　前記カム板は前記スラスト軸受へ向かって前記回転軸線と平行に突出する筒軸部を有し、
   　前記筒軸部の径方向内側に前記予圧バネが配置されており、
   　前記回転軸の非回転時に、前記カム板と前記スラスト軸受との間で圧縮された前記予圧バネによって前記筒軸部の端部と前記スラスト軸受との間に間隙が形成されている、
   請求項１又は２に記載のトロイダル無段変速機。
4. 　前記カム板はその背面から前記回転軸線と平行に突出する筒軸部を有し、
   　前記筒軸部の外周面に外歯が形成されている、
   請求項１又は２に記載のトロイダル無段変速機。
5. 　前記複数のローラの組み合わせの径方向両端部の中間部の半径は、前記出力ディスクの半径の半分以下である、
   請求項１～４のいずれか一項に記載のトロイダル無段変速機。

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