(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの内側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、且つ回転自在に支持された第一、第二のディスクと、第一のディスクを第二のディスクに向けて軸方向に押圧する押圧装置と、前記第一、第二のディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動する複数のトラニオンと、各トラニオンの内側面から突出した変位軸と、幅寸法を有する有効トラクション面を全周に亙って形成され、それぞれの後端面を前記各トラニオンに対向させた状態で前記各変位軸の周囲に回転自在に支持され、前記第一、第二の両ディスクの間に挟持された複数のパワーローラとを備え、次の(1)(2)の条件を満たすべく、これら各パワーローラの周面の母線形状を規制したトロイダル型無段変速機。
(1) 前記第一、第二のディスク同士の間で動力の伝達を行わない状態で、前記第一、第二のディスクの内側面と前記各パワーローラの周面との接触位置が、前記有効トラクション面の幅方向中央位置よりも前記各パワーローラの前端面寄り部分に存在する。
(2) 前記第一、第二のディスク同士の間で動力の伝達を行わない状態で、前記接触位置と前記枢軸の中心線と上記各パワーローラの中心線との交点とを結ぶ直線と、前記有効トラクション面の幅方向中央位置と前記枢軸の中心線と上記各パワーローラの中心線との交点とを結ぶ直線とのなす角度が３度以上である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明に係るトロイダル型無段変速機は、例えば自動車用の変速機として、或は各種産業機械用の変速機として、それぞれ利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用変速機として、図３〜４に略示する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が、例えば実開昭６２−７１４６５号公報に開示されている様に、従来から研究されている。このトロイダル型無段変速機は、入力軸１と同心に第一のディスクである入力側ディスク２を支持し、この入力軸１と同心に配置された出力軸３の端部に、第二のディスクである出力側ディスク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、前記入力軸１並びに出力軸３に対して捻れの位置にある枢軸５、５を中心として揺動する複数（実際の場合には２〜３個）のトラニオン６、６を設けている。
【０００３】
各トラニオン６、６は、両端部外側面に前記枢軸５、５を設けている。又、各トラニオン６、６の中心部には変位軸７、７の基端部を支持している。これら各変位軸７、７の中心線と前記各枢軸５、５の中心線とは互いに直交する。そして、前記枢軸５、５を中心として各トラニオン６、６を揺動させる事により、各変位軸７、７の傾斜角度の調節を自在としている。各トラニオン６、６に支持された変位軸７、７の周囲には、それぞれパワーローラ８、８を回転自在に支持している。そして、各パワーローラ８、８を、前記入力側、出力側両ディスク２、４の間に挟持している。これら入力側、出力側両ディスク２、４の互いに対向する内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記枢軸５を中心とする円弧を回転させて得られる凹面をなしている。そして、球状凸面に形成された各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａは、前記内側面２ａ、４ａに当接させている。尚、これら各内側面２ａ、４ａの断面の曲率半径は、前記周面８ａの断面の曲率半径よりも、僅かに大きい。
【０００４】
一方、前記入力軸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９を設け、この押圧装置９によって、前記入力側ディスク２を出力側ディスク４に向け、弾性的に押圧している。この押圧装置９は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器１１により保持された複数個（例えば４個）のローラ１２、１２とから構成されている。前記カム板１０の片側面（図３〜４の右側面）には、円周方向に亙る凹凸面であるカム面１３を形成し、前記入力側ディスク２の外側面（図３〜４の左側面）にも、同様のカム面１４を形成している。そして、前記複数個のローラ１２、１２を、前記入力軸１の中心に対して放射方向の軸を中心とする回転自在に支持している。
【０００５】
上述の様に構成されるトロイダル型無段変速機の使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板１０が回転すると、カム面１３によって複数個のローラ１２、１２が、入力側ディスク２外側面のカム面１４に押圧される。この結果、前記入力側ディスク２が、前記複数のパワーローラ８、８に押圧されると同時に、前記１対のカム面１３、１４と複数個のローラ１２、１２との噛合に基づいて、前記入力側ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２の回転が、前記複数のパワーローラ８、８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に固定の出力軸３が回転する。
【０００６】
入力軸１と出力軸３との回転速度を変える場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で減速を行う場合には、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８、８の周面８ａ、８ａが図３に示す様に、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様に、各変位軸７、７を傾斜させる。反対に、増速を行う場合には、前記トラニオン６、６を揺動させ、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図４に示す様に、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、それぞれ当接する様に、各変位軸７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角度を図３と図４との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間で、中間の変速比を得られる。
【０００７】
更に、図５〜６は、実願昭６３−６９２９３号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィルムに記載された、より具体化されたトロイダル型無段変速機を示している。このトロイダル型無段変速機では、入力側ディスク２と出力側ディスク４とを円管状の入力軸１５の周囲に、それぞれニードル軸受１６、１６を介して回転自在に支持している。又、カム板１０は前記入力軸１５の端部（図５の左端部）外周面にスプライン係合し、鍔部１７によって前記入力側ディスク２から離れる方向への移動を阻止されている。そして、このカム板１０とローラ１２、１２とにより、前記入力軸１５の回転に基づいて前記入力側ディスク２を、出力側ディスク４に向けて押圧しつつ回転させる、ローディングカム式の押圧装置９を構成している。前記出力側ディスク４には出力歯車１８を、キー１９、１９により結合し、これら出力側ディスク４と出力歯車１８とが同期して回転する様にしている。
【０００８】
１対のトラニオン６、６の両端部は１対の支持板２０、２０に、揺動並びに軸方向（図５の表裏方向、図６の左右方向）に亙る変位自在に支持している。そして、前記各トラニオン６、６の中間部に形成した円孔２３、２３部分に、変位軸７、７を支持している。各変位軸７、７は、互いに平行で且つ偏心した支持軸部２１、２１と枢支軸部２２、２２とを、それぞれ有する。このうちの支持軸部２１、２１を前記各円孔２３、２３の内側に、ニードル軸受２４、２４を介して、回転自在に支持している。又、前記各枢支軸部２２、２２の周囲にパワーローラ８、８を、別のニードル軸受２５、２５を介して回転自在に支持している。
【０００９】
尚、前記１対の変位軸７、７は、前記入力軸１５に対して１８０度反対側位置に設けている。又、これら各変位軸７、７の各枢支軸部２２、２２が支持軸部２１、２１に対し偏心している方向は、前記入力側、出力側両ディスク２、４の回転方向に対して同方向（図６で左右逆方向）としている。又、偏心方向は、前記出力軸１５の配設方向に対してほぼ直交する方向としている。従って前記各パワーローラ８、８は、前記入力軸１５の配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。この結果、構成部品の寸法精度、或は動力伝達時に加わる荷重による弾性変形等に起因して、前記各パワーローラ８、８が前記入力軸１５の軸方向（図５の左右方向、図６の表裏方向）に変位する傾向となった場合でも、構成各部品に無理な力を加える事なく、この変位を吸収できる。
【００１０】
又、前記各パワーローラ８、８の後端面（本明細書では大径側軸方向端面を『後端面』と言う。反対に、小径側軸方向端面を『前端面』と言う。）と前記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パワーローラ８、８の後端面の側から順に、スラスト玉軸受２６、２６とスラストニードル軸受２７、２７とを設けている。このうちのスラスト玉軸受２６、２６は、前記各パワーローラ８、８に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ８、８の回転を許容するものである。この様なスラスト玉軸受２６、２６はそれぞれ、複数個ずつの玉２９、２９と、各玉２９、２９を転動自在に保持する円環状の保持器２８、２８と、円環状の外輪３０、３０とから成る。各スラスト玉軸受２６、２６の内輪軌道は前記各パワーローラ８、８の後端面に、外輪軌道は前記各外輪３０、３０の内側面に、それぞれ形成している。
【００１１】
又、前記スラストニードル軸受２７、２７は、レース３１と保持器３２とニードル３３、３３とから構成される。このうちのレース３１と保持器３２とは、回転方向に亙る若干の変位自在に組み合わされている。このスラストニードル軸受２７、２７は、前記レース３１、３１を前記各トラニオン６、６の内側面に当接させた状態で、この内側面と前記外輪３０、３０の外側面との間に挟持している。この様なスラストニードル軸受２７、２７は、前記各パワーローラ８、８から前記各外輪３０、３０に加わるスラスト荷重を支承しつつ、前記枢支軸部２２、２２及び前記外輪３０、３０が前記支持軸部２１、２１を中心として揺動する事を許容する。
【００１２】
更に、前記各トラニオン６、６の一端部（図６の左端部）にはそれぞれ駆動ロッド３６、３６を結合し、各駆動ロッド３６、３６の中間部外周面に駆動ピストン３７、３７を固設している。そして、これら各駆動ピストン３７、３７を、それぞれ駆動シリンダ３８、３８内に油密に嵌装している。
【００１３】
上述の様に構成されるトロイダル型無段変速機の場合には、入力軸１５の回転は押圧装置９を介して入力側ディスク２に伝えられる。そして、この入力側ディスク２の回転が、１対のパワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝えられ、更にこの出力側ディスク４の回転が、出力歯車１８より取り出される。
【００１４】
入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比を変える場合には、前記１対の駆動ピストン３７、３７を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３７、３７の変位に伴って前記１対のトラニオン６、６が、それぞれ逆方向に変位し、例えば図６の下側のパワーローラ８が同図の右側に、同図の上側のパワーローラ８が同図の左側に、それぞれ変位する。この結果、これら各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと前記入力側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、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、この力の向きの変化に伴って前記各トラニオン６、６が、支持板２０、２０に枢支された枢軸５、５を中心として、互いに逆方向に揺動する。
【００１５】
この結果、前述の図３〜４に示した様に、前記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと前記各内側面２ａ、４ａとの接触位置が変化し、前記入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比が変化する。この様に前記入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比を変化させるべく、前記変位軸７、７の傾斜角度を変化させる際には、これら各変位軸７、７が前記各支持軸部２１、２１を中心として僅かに回動する。この回動の結果、前記各スラスト玉軸受２６、２６の外輪３０、３０の外側面と前記各トラニオン６、６の内側面とが相対変位する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の様に構成され作用するトロイダル型無段変速機の場合、実用化するに就いて、次に述べる様な点を改良する事が望まれる。即ち、入力側ディスク２から出力側ディスク４への回転力伝達時に各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａは、これら両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａに強く押し付けられる。これら各面８ａ、２ａ、４ａはそれぞれ曲面である為、押し付けの結果、前記各パワーローラ８、８に、前記両ディスク２、４の間から押し出される方向の力が加わる。そしてこの様な力により前記各パワーローラ８、８が、トラニオン６、６の内側面に押し付けられる。この結果、これら各トラニオン６、６が、上記各パワーローラ８、８を支持した内側面側が凹面となる方向に弾性変形する。この弾性変形に基づき、これら各トラニオン６、６の内側面に支持されたパワーローラ８、８が、前記両ディスク２、４の中心軸から離れる方向に変位する。
【００１７】
この様に前記各パワーローラ８、８が前記両ディスク２、４の中心軸から離れる方向に変位する結果、これら各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａとの接触角が広がる（大きくなる）事が、本発明者等の研究により分った。ここで、トロイダル型無段変速機での接触角とは、図２の∠ＡＯＢである２θを言う。尚、図２の点Ｏは、パワーローラ８の傾斜中心となる枢軸５、５（図３、４、６）の中心線と前記パワーローラ８の中心線との交点である。又、点Ａは、前記周面８ａと入力側ディスク２の内側面２ａ（図３〜５）との接触点（両面８ａ、２ａ同士が接触する面積範囲である接触楕円ｅの中心点）である。更に、点Ｂは、前記周面８ａと出力側ディスク４の内側面４ａ（図３〜５）との接触点（両面８ａ、４ａ同士が接触する面積範囲である接触楕円の中心点）である。この様な接触角２θがパワーローラ８の変位により大きくなる理由に就いては、日本機械学会第６９期通常総会講演会論文集Vol.Ｃ第２９４〜２９６頁に詳しく記載されているので、本明細書では以下に簡単に述べる。
【００１８】
トロイダル型無段変速機の運転時には、入力側ディスク２から出力側ディスク４への動力伝達に伴って発生する力により、前記パワーローラ８がこれら両ディスク２、４の中心軸から離れる方向（両ディスク２、４の直径方向外方で、図２の上方）に変位する。この変位の結果、これら両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａと前記パワーローラ８の周面８ａとの接触圧が低下する傾向となる。この為前記入力側ディスク２が、押圧装置９（図３〜５）の作用により前記パワーローラ８に向けて押圧され、前記両内側面２ａ、４ａ同士の間隔が狭まる。この際、入力側ディスク２のみが軸方向（図３〜５の右方向）に変位し、出力側ディスク４は殆ど変位しない。
【００１９】
この様に、パワーローラ８が前記両ディスク２、４の直径方向外方に変位し、これら両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａ同士の間隔が狭まる結果、これら内側面２ａ、４ａが前記周面８ａと接触する部分は、前記両ディスク２、４の直径方向外方に移動する。ところで、これら内側面２ａ、４ａの接線方向が前記両ディスク２、４の中心軸に対し傾斜する角度は、これら両ディスク２、４の直径方向外方に向かう程急に（大きく）なる。従って、上述の様にパワーローラ８が変位し、前記両内側面２ａ、４ａ同士の間隔が狭まるとこれら両内側面２ａ、４ａは、傾斜角度が急になった部分で、前記周面８ａと接触する。この結果、この周面８ａがこれら両内側面２ａ、４ａと接触する位置は、変位が起こらない状態に比べて後端面側（トラニオン６側）に移動する。
【００２０】
前記パワーローラ８の周面８ａには、前記両内側面２ａ、４ａと接触する事で回転動力を伝達可能な有効トラクション面が、或る程度の幅寸法で形成されている。従って、前記周面８ａと両内側面２ａ、４ａとの接触位置が多少ずれた場合でも、ずれ量が少なく、接触楕円ｅ′が有効トラクション面から外れなければ、特に問題を生じる事はない。これに対して、接触楕円ｅ′が有効トラクション面から外れた場合には、接触楕円の一部と有効トラクション面の境界部分（エッヂ部分）との当接部分に過大な面圧が作用する。この結果、前記内側面２ａ、４ａの転がり疲れ寿命が低下し、これら内側面２ａ、４ａに早期剥離等の損傷が発生し易くなる等、トロイダル型無段変速機の耐久性を低下させてしまう。
【００２１】
この様な耐久性の低下を防止すべく、トロイダル型無段変速機の運転時にも接触楕円が有効トラクション面から外れない様にする為には、
(a) 有効トラクション面の幅寸法Ｗを大きくする。
(b) パワーローラ８が変位する（前記両ディスク２、４の直径方向外方に後退する）原因となるトラニオン６の弾性変形を防止すべく、このトラニオン６を含め、トロイダル型無段変速機の構成部品の剛性を向上させる。
事が考えられる。
【００２２】
ところが、この様な方法により耐久性向上を図ると、トロイダル型無段変速機が大型化し、重量が増大する事が避けられない。即ち、前記(a) の場合には、パワーローラ８の厚さ寸法Ｔが増大し、このパワーローラ８だけでなく、周囲の部品も大型化する。又、前記(b) の場合には、トラニオン６の断面積が増大し、このトラニオン６だけでなく、やはり周囲の部品も大型化する。本発明のトロイダル型無段変速機は上述の様な事情に鑑みて、特に大型化や重量増大を招く事なくトロイダル型無段変速機の耐久性向上を図るべく発明したものである。
【００２３】
【課題を解決する為の手段】
本発明のトロイダル型無段変速機は、前述の従来から知られたトロイダル型無段変速機と同様に、互いの内側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、且つ回転自在に支持された第一、第二のディスクと、第一のディスクを第二のディスクに向けて軸方向に押圧する押圧装置と、前記第一、第二のディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動する複数のトラニオンと、各トラニオンの内側面から突出した変位軸と、幅寸法を有する有効トラクション面を全周に亙って形成され、それぞれの後端面を前記各トラニオンに対向させた状態で前記各変位軸の周囲に回転自在に支持され、前記第一、第二の両ディスクの間に挟持された複数のパワーローラとを備える。
【００２４】
特に本発明のトロイダル型無段変速機は、次の(1)(2)の条件を満たすべく、これら各パワーローラの周面の母線形状を規制している。
(1) 前記第一、第二のディスク同士の間で動力の伝達を行わない状態で、前記第一、第二のディスクの内側面と前記各パワーローラの周面との接触位置が、前記有効トラクション面の幅方向中央位置よりも前記各パワーローラの前端面寄り部分に存在する。
(2) 前記第一、第二のディスク同士の間で動力の伝達を行わない状態で、前記接触位置と前記枢軸の中心線と前記各パワーローラの中心線との交点とを結ぶ直線と、前記有効トラクション面の幅方向中央位置と前記枢軸の中心線と前記各パワーローラの中心線との交点とを結ぶ直線とのなす角度が３度以上である。
【００２５】
【作用】
上述の様に構成される本発明のトロイダル型無段変速機は、前述した従来のトロイダル型無段変速機と同様の作用に基づき、第一のディスクと第二のディスクとの間で回転力の伝達を行い、更にトラニオンの傾斜角度を変える事で、これら両ディスクの回転速度比を変える。
【００２６】
特に、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、大きな回転力の伝達に伴ってパワーローラの周面と第一、第二のディスクの内側面との接触位置がずれても、接触楕円が有効トラクション面から外れる事がない。従って、前記内側面に過大な面圧が作用する事を防止して、トロイダル型無段変速機の耐久性向上を図れる。
【００２７】
【実施例】
図１は、本発明の実施例を示している。尚、本発明の特徴は、パワーローラ８の周面８ａと入力側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａ（図３〜５参照）との接触点の位置を工夫する事で接触楕円が有効トラクション面から外れる事を防止し、前記内側面２ａ、４ａに過大な面圧が作用する事を防止する点にある。その他の部分の構成及び作用に就いては、前述した従来構造と同様であるから重複する説明を省略し、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２８】
第一のディスクである入力側ディスク２と第二のディスクである出力側ディスク４との間で動力の伝達を行わない状態で、これら両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａとパワーローラ８の周面８ａとは、接触位置Ｃで接触する。この接触位置Ｃは、接触楕円（動力非伝達状態の為、極く小さい。）の中心点である。本発明のトロイダル型無段変速機の場合、この接触位置Ｃは、前記周面８ａに形成された有効トラクション面の幅方向中央位置Ｍよりも、前記パワーローラ８の前端面寄り部分（図１の下寄り部分）に存在する。そして、パワーローラ８の傾斜中心となる枢軸５、５（図３、４、６）の中心線と前記パワーローラ８の中心線との交点をＯとした場合に、∠ＣＯＭを３度以上にすべく、前記接触位置Ｃを規制している。
この為に、上記周面８ａの母線形状である円弧の曲率中心を、上記幅方向中央位置Ｍで接触させる場合よりも、上記パワーローラ８の前端面寄り部分にずらせている。この点に就いて、以下に説明する。上記接触位置Ｃと、パワーローラ８の傾斜中心となる枢軸５、５（図３、４、６）の中心線と前記パワーローラ８の中心線との交点Ｏとを結ぶ直線ＣＯは、必然的に、上記接触位置Ｃでの、上記周面８ａの母線形状に関する法線となる。従って、上記周面８ａと上記両内側面２ａ、４ａとの接触位置をＣにする為には、上記周面８ａの母線形状の曲率中心は、上記直線ＣＯの途中に存在する必要がある。これに対して、上記幅方向中央位置Ｍで接触させる場合に上記周面８ａの母線形状の曲率中心は、直線ＭＯ上に存在する必要がある。上記直線ＣＯとこの直線ＭＯとを比較すれば明らかな通り、上記接触位置Ｃを上述の様に規制する為には、上記周面８ａの母線形状である円弧の曲率中心を、上記幅方向中央位置Ｍで接触させる場合よりも、上記パワーローラ８の前端面寄り部分にずらせる必要がある。
但し、上記接触位置Ｃが有効トラクション面から前端面側に外れる事を防止すべく、前記∠ＣＯＭの最大値は、有効トラクション面の幅寸法Ｗに応じて規制する。一般的には、この∠ＣＯＭの最大値は１０度以内とし、好ましくは３度に近い値（例えば３〜５度程度）とする。尚、図１にはパワーローラ８の片半部のみ示したが、他半部も対称に構成される。
【００２９】
上述の様に構成される本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、大きな回転動力の伝達に伴って前記パワーローラ８の周面８ａと入力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａとの接触位置がずれても、接触楕円が有効トラクション面から外れる事がない。即ち、本発明者が行った実験によると、トロイダル型無段変速機の接触角は、無負荷時（動力非伝達時）に比べて最大負荷時（最大動力伝達時）には６度程度大きくなった。例えば、前述した図２に示す様に、パワーローラ８の周面８ａがＡ、Ｂの２点で前記両内側面２ａ、４ａに接触した場合、無負荷時の接触角２θ（∠ＡＯＢ）は１２０度であった。これに対して、最大負荷時には前記周面８ａが、前記Ａ、Ｂ両点よりもパワーローラ８の後端面寄り部分（図２の上寄り部分）に存在するＡ´、Ｂ´の２点で、前記両内側面２ａ、４ａと接触した。そして、この場合の接触角２θ´（∠Ａ´ＯＢ´）は１２６度であった。
【００３０】
即ち、無負荷状態から最大負荷状態になる事で、前記周面８ａと前記各内側面２ａ、４ａとが接触する点は、∠ＡＯＡ´＝∠ＢＯＢ´＝（１２６−１２０）／２＝３（度）ずつ後端面寄りにずれた。この様に、接触点が無負荷状態から最大負荷状態まで、３度以上ずれる現象は、３０馬力程度の動力を伝達する比較的小型のトロイダル型無段変速機から、３００馬力程度の動力を伝達する比較的大型のトロイダル型無段変速機まで、同様に発生した。
【００３１】
例えば、定格が２２kw（約３０馬力）のトロイダル型無段変速機の場合には、トラニオン６（図３〜６）の両端面に設けた枢軸５、５の支承位置（各枢軸５、５に加わるラジアル荷重を支承する面の中心位置）の間隔が約１３０mmであり、最大負荷時にはこのトラニオン６の中心位置に、パワーローラ８から約２０００kgf のスラスト荷重が加わる。そしてこのスラスト荷重に伴って前記トラニオン６が弾性変形し、前記パワーローラ８が約０．４mm、後端面側に変位する。そして、この変位に基づいて前記接触角２θが、無負荷状態の１２０度から１２６度にまで広がる。
【００３２】
この様に、トロイダル型無段変速機の大きさ並びに重量を実用的な範囲に納める場合には、前記接触点が３度程度後端面側にずれる事が避けられない。これに対して本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、前述の様に、無負荷状態での接触位置Ｃを、前記周面８ａに形成された有効トラクション面の幅方向中央位置Ｍよりもパワーローラ８の前端面寄り部分に３度以上ずれた位置としている為、最大負荷時にも接触楕円が有効トラクション面からパワーローラ８の後端面側に外れる事を防止できる。従って、前記入力側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａに過大な面圧が作用する事を防止して、トロイダル型無段変速機の耐久性向上を図れる。
【００３３】
尚、接触楕円の大きさは負荷が大きくなり、接触位置が前記周面８ａの後端面寄りに移動する程大きくなる。言い換えれば、無負荷状態での接触楕円は極く小さく、しかも接触圧も無視できる程度に小さい。従って、前記無負荷状態での接触位置Ｃは、前記有効トラクション面の前端面寄り端部に位置させても、耐久性確保の面からは特に問題を生じる事はない。更に言えば、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、接触楕円が最大となる最大負荷状態に向けて、接触点が有効トラクション面の幅方向中央位置に近付く。従って、前記過大な面圧の発生を確実に防止できる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のトロイダル型無段変速機は、以上に述べた通り構成され作用するが、トラニオン等の構成各部材として、徒に重量が嵩むものを使用しなくても、パワーローラの周面に設けた有効トラクション面と入力側、出力側両ディスクの内側面とを確実に接触させる事ができる。この結果、軽量且つ耐久性の優れたトロイダル型無段変速機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す、パワーローラ及びスラスト玉軸受の部分断面図。
【図２】接触角の概念を説明する為の、パワーローラ及びスラスト玉軸受の断面図。
【図３】従来から知られた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。
【図４】同じく最大増速時の状態で示す側面図。
【図５】従来の具体的構造の１例を示す断面図。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図。
【符号の説明】
１    入力軸
２    入力側ディスク
２ａ  内側面
３    出力軸
４    出力側ディスク
４ａ  内側面
５    枢軸
６    トラニオン
７    変位軸
８    パワーローラ
８ａ  周面
９    押圧装置
１０    カム板
１１    保持器
１２    ローラ
１３、１４  カム面
１５    入力軸
１６    ニードル軸受
１７    鍔部
１８    出力歯車
１９    キー
２０    支持板
２１    支持軸部
２２    枢支軸部
２３    円孔
２４、２５  ニードル軸受
２６    スラスト玉軸受
２７    スラストニードル軸受
２８    保持器
２９    玉
３０    外輪
３１    レース
３２    保持器
３３    ニードル
３６    駆動ロッド
３７    駆動ピストン
３８    駆動シリンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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