(57)【要約】【課題】  変速比を安定して維持可能とし、かつ、パワーローラを回転自在に支持する支持軸の軸径が異なる型式でも同様の変速制御を用いることが可能なトロイダル型無段変速機を提供する。【解決手段】  パワーローラ１１は、トラニオン６から突出する変位軸３１と、パワーローラ１１とトラニオン６との間に設けられたスラスト玉軸受３９とにより回転自在に支持される。スラスト玉軸受３９の外輪４１の中央部に形成された穴４１ａに変位軸３１の第２の軸部３４が貫通して嵌合されている。そして、外輪４１の穴４１ａと第２の軸部３４とのすきま量の目標値を、第２の軸部３４の軸径が異なる場合でも所定の一定値とする。また、このすきま量を０〜０．０５ｍｍの範囲内とする。【選択図】      図１
2006308037.tif 000002
【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を備え、
前記パワーローラは、前記トラニオンから突出する支持軸と、前記パワーローラと前記トラニオンとの間に設けられたスラスト玉軸受とにより回転自在に支持され、
前記スラスト玉軸受の外輪の中央部に形成された穴に前記支持軸が貫通して嵌合されているトロイダル型無段変速機において、
前記外輪の穴と前記支持軸とのすきま量の目標値を、前記支持軸の軸径が異なる場合でも所定の一定値とし、かつ、前記すきま量を０〜０．０５ｍｍの範囲内としたことを特徴とするトロイダル無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
自動車用変速機として、図５および図６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（入力側ディスク２および出力側ディスク４の中心軸）に対し捻れの位置にある枢軸（傾転軸）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。
【０００３】
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。
【０００４】
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（以下、ローディング機構という。）１２が設けられている。このローディング機構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、ローディング機構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５および図６の左側面)には、周方向に亙って凹凸面（波状面）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５および図６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。
【０００５】
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。
【０００６】
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５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。
【０００７】
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６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５と図６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。
【０００８】
図７および図８には、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が示されている。なお、図５および図６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。
【０００９】
これらの図に示すように、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、ボールスプライン９６を介して支持されている。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。
【００１０】
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１１１に回転自在に支持されている。
【００１１】
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。
【００１２】
図８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の幅方向の中央部には、円形の係止孔１１９が設けられている。
【００１３】
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。なお、ポスト２０ａには、トラニオン６の傾転量を規制する傾転ストッパ１５０が設けられている。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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第１の軸部３３と第２の軸部３４とを有している。このうち、第１の軸部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、第２の軸部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。
【００１８】
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（支持軸）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の各第２の軸部３４が各第１の軸部３３に対して偏心している方向は、入力側ディスク２，２と出力側ディスク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。 
【００１９】
また、パワーローラ１１の外側面とトラニオン６の中間部内側面との間には、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、第２の軸部３４および外輪４１が第１の軸部３３を中心に揺動することを許容する。
【００２０】
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６を軸方向に変位させるためのアクチュエータ（駆動装置）を構成している。
【００２１】
図７に示すように、エンジンからの動力を伝達する駆動軸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が設けられており、この押圧装置４５によって、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つつ、この入力側ディスク２を回転駆動自在としている。また、この押圧装置４５は、駆動軸２００と共に回転するローディングカム（カム板）４６と、保持器４７により転動自在に保持された複数個（例えば４個）のローラ（転動体）４８とから構成されている。ローディングカム４６の片側面（図７の右側面）には、円周方向に亙る凹凸（波状部）であるカム面４６ａが形成され、入力側ディスク２の外側面（図７の左側面）にも、同様の形状を有するカム面２ｂが形成されている。なお、入力軸１の端部とローディングカム４６との間には、スラスト荷重を支承自在なアンギュラ型の玉軸受（アンギュラ軸受）２１０が介挿されている。また、ローディングカム４６は、その爪部４６ｂが駆動軸２００の嵌合部２００ａと嵌合状態で結合している。
【００２２】
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により取り出される。
【００２３】
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１１ａ，１１ａ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。
【００２４】
上述のように支持軸としての変位軸３１の偏心した第２の軸部３４の周囲には、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。
また、パワーローラ１１とトラニオン６との間には、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、パワーローラの回転を許容するスラスト玉軸受３９が配置されている。そして、スラスト玉軸受３９の外輪４１は、その中央部を第２の軸部３４が貫通する穴が形成され、該穴に第２の軸部３４が印ろう嵌合している（例えば、引用文献１参照）。
【００２５】
また、変位軸３１の第１の軸部３３は、トラニオン６に形成された円孔３０において、ラジアルニードル軸受３５を介して支持されている。また、前記スラスト玉軸受３９の外輪４１とトラニオン６との間に、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、第２の軸部３４および外輪４１が第１の軸部３３を中心に揺動することを許容するスラスト軸受４０が配置されている。
【００２６】
ここで、ラジアルニードル軸受３５，３８は、基本的にラジアル方向に隙間が存在しており、さらにニードルには端部に荷重が集中するのを防止するためのクラウニングが施されているので、トラニオン６に対する変位軸３１、および変位軸３１に対するパワーローラ１１は、傾き易いという問題がある。さらに、外輪４１の穴と変位軸３１の第２の軸部３４との嵌め合いは、組み立てを容易とするために、相当に弛いすきま嵌めとなっており、外輪４１に変位軸３１の第２の軸部３４が嵌合していても、上述の変位軸３１の傾きを抑制できない。
【００２７】
言い換えると、パワーローラ１１がスラスト力を受けた状態では、外輪４１の穴と変位軸３１の第２の軸部３４との嵌め合いにおけるすきま量に有る程度応じて許容される上述のトラニオン６に対する変位軸３１、および変位軸３１に対するパワーローラ１１の傾きにより、パワーローラ１１の回転中心が枢軸５の方向に移動可能となる。そして、トロイダル型無段変速機を通して伝達するトルクの大きさに変動があったような場合のように、入力側ディスク２および出力側ディスク４からパワーローラ１１が受ける接線方向の力の向きが変動すると、パワーローラ１１の回転中心が枢軸５の方向に移動してオフセットしてしまう。
すなわち、上述のようにトルク変動があると、パワーローラ１１の回転中心が、外輪４１の穴と変位軸３１の第２の軸部３４との嵌め合いにおけるすきま量にある程度応じた量でオフセットされることになる。
【００２８】
また、トロイダル型無段変速機においては、上述のようにパワーローラ１１を支持するトラニオン６が枢軸５の方向に移動することで変速比が変化するが、パワーローラ１１の回転中心が上述のように枢軸５の方向にオフセットすることで、トラニオン６が移動しなくても変速比が変化してしまうことになる（例えば、特許文献２参照）。
【００２９】
【特許文献１】特開平１１−２１０８５４号公報
【特許文献２】特開平１１−０５１１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
ところで、上述のことから外輪４１の穴と変位軸３１の第２の軸部３４との嵌め合いにおけるすきま量が大きくばらつくと、トロイダル型無段変速機によって上述のパワーローラ１１のオフセット量が異なることになり、同じ型式のトロイダル型無段変速機であっても（すなわち、目標変速比が同じでも）、パワーローラ１１のオフセット量が異なることから、状況によっては同じ変速比を得られない。また、トルクが反転する時のトルクシフト量が安定しない。さらに、４つのすきま量の差が大きくなると、同期くずれが発生し、同期不安定または耐久性低下が発生するという問題がある。。
【００３１】
また、外輪４１の穴と変位軸３１の第２の軸部３４との嵌め合いにおけるすきま量は、常用する嵌め合いで用いる寸法許容差を記載した表１に示すように、軸径（穴の内径）によって異なるものとされている。
【００３２】
【表１】
2006308037.tif 000003
【００３３】
なお、表１においては、トロイダル型無段変速機の外輪４１と第２の軸部３４との嵌め合いで用いられる可能性が高い基準寸法（軸径、穴の内径（ｍｍ））および各公差域クラス（Ｈ６〜Ｈ８（穴）およびｈ６〜ｈ８（軸））における穴寸法許容差（μｍ）および軸寸法許容差（μｍ）を示すとともに、これら許容差に基づくすきま量（最大すきま量（μｍ））を示すものである。
【００３４】
表１に示されるように、嵌め合いの設計において、軸径が大きくなるほど、すきま量を大きくすることになる。したがって、第２の軸部３４の軸径を設計変更した場合や、第２の軸部３４の軸径が異なるトロイダル型無段変速機においては、前記すきま量が異なるように設計されることから、パワーローラ１１の上述のオフセット量が異なることになり、上述のように目標変速比が同じでも同じ変速比を得られないことになる。したがって、第２の軸部３４の軸径を設計変更した場合や、第２の軸部３４の軸径が異なるトロイダル型無段変速機を設計する場合には、変速制御を見直す必要がある。
【００３５】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、変速比の挙動のばらつきを抑えて、変速比を安定して維持可能とし、かつ、パワーローラを回転自在に支持する支持軸の軸径が異なる型式でも同様の変速制御を用いることが可能なトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
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を備え、
前記パワーローラは、前記トラニオンから突出する支持軸と、前記パワーローラと前記トラニオンとの間に設けられたスラスト玉軸受とにより回転自在に支持され、
前記スラスト玉軸受の外輪の中央部に形成された穴に前記支持軸が貫通して嵌合されているトロイダル型無段変速機において、
前記外輪の穴と前記支持軸とのすきま量の目標値を、前記支持軸の軸径が異なる場合でも所定の一定値とし、かつ、前記すきま量を０〜０．０５ｍｍの範囲内としたことを特徴とする。
【００３７】
この請求項１に記載された発明においては、外輪の穴と前記支持軸とのすきま量の目標値を、前記支持軸の軸径が異なる場合でも所定の一定値とし、かつ、前記すきま量を０〜０．０５ｍｍの範囲内としたことにより、前記すきま量のばらつきを抑え、目標とする所定の変速比を安定して維持することができる。また、支持軸の軸径が互いに異なる型式のトロイダル型無段変速機においても、同様の変速比を安定して維持することが可能となることから、軸径を異なるものとしても同様の変速制御を行うことが可能となり、軸径の変更に伴う変速制御方法の変更等によりかかるコストを低減することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明のトロイダル型無段変速機によれば、前記すきま量のばらつきを抑え、目標とする所定の変速比を安定して維持することができ、かつ、パワーローラの支持軸の軸径を異なるものとしても、ほぼ同様の変速制御が可能となり、軸径の変更に伴う変速制御方法の変更等によりかかるコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
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、前記外輪の穴と前記支持軸とのすきま量の目標値を、前記支持軸の軸径が異なる場合でも所定の一定値とし、かつ、前記すきま量を０〜０．０５ｍｍの範囲内としたことであり、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５〜図８と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。
【００４０】
図１は本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機において、互いに向かい合う二つのパワーローラ１１，１１と、該パワーローラ１１，１１をそれぞれ支持する二つのトラニオン６の部分を示し、図２はトラニオン６に支持されるパワーローラ１１を示し、図３は、図２のＺ部を拡大して示している。
ここで、変位軸３１と、スラスト玉軸受３９の外輪４１の穴４１ａと、嵌合構造をより詳細に説明する。
【００４１】
図１から図３に示すように、変位軸３１は、互いに平行でかつ偏心した第１の軸部３３と、第２の軸部３４とを有する。
そして、第２の軸部３４がパワーローラ１１を支持する支持軸となる。これら第１の軸部３３と第２の軸部３４とが連続する部分で、第２の軸部３４の基端部には、円板状の鍔部３６を形成している。
【００４２】
そして、第２の軸部３４は、上述の第１の軸部３４と連続する鍔部３６と、この鍔部３６に続く基半部３４ａと、この基半部３４ａに続く先半部３４ｂとを有し、これら鍔部３６、基半部３４ａおよび先半部３４ｂが同心上にこの順で配置されている。
そして、図２および図３に示すように、円板状の鍔部３６が外輪４１の穴４１ａに挿入された状態で嵌合することになり、この鍔部３６の軸方向に沿う長さ（厚さ）が、外輪４１の厚さと略等しくされている。
【００４３】
また、鍔部３６の径が、支持軸としての第２の軸部３４が外輪４１の穴４１ａに嵌合される場合の支持軸の軸径となる。
また、第２の軸部３４においては、その径の大きさが鍔部３６、基半部３４ａ、先半部３４ｂの順で小さくなっており、第２の軸部３４において鍔部３６の径が最も大きくなっている。ここで、鍔部３６と基半部３４ａとの連続部分には、鍔部３６の径が基半部３４ａの径より大きいことから図３に示すように段差が生じることになる。
【００４４】
ここで、組み立て時に外輪４１の穴４１ａに第２の軸部３４を嵌合させる際に、先半部３４ｂおよび基半部３４ａは、鍔部３６に対して径が小さいことから、鍔部３６と嵌め合いを構成する外輪４１の穴４１ａの内径よりも先半部３４ｂおよび基半部３４ａの径が小さい。したがって、外輪４１の穴４１ａに第２の軸部３４の先半部３４ｂおよび基半部３４ａを容易に通すことができる。
【００４５】
しかし、これら先半部３４ｂおよび基半部３４ａの後ろとなる鍔部３６と外輪４１の穴４１ａの内径とのすきま量は、０〜０．０５ｍｍに設定されるので、外輪４１の穴４１ａに鍔部３６を容易に挿入可能とするために、鍔部３６の基半部３４ａに続く段差部（穴４１ａへの挿入部）となる部分に面取りを行っている。また、図３に示すように、面取りの角度θは、例えば、３〜３０度とされる。すなわち、鍔部３６の穴４１ａへの挿入側の外周部に面取りを行い、かつ、面取りの角度θを３〜３０度とすることで、穴４１ａと鍔部３６とのすきま量を０〜０．０５ｍｍの範囲に規制しても、穴４１ａに鍔部３６を比較的容易に挿入可能となる。
【００４６】
また、本実施形態においては、図２および図３に示すように、外輪４１の穴４１ａを軸方向の全体に渡って同径とし、かつ、鍔部３６とほぼ同様の厚みとすることで、鍔部３６だけが外輪４１の穴４１ａに嵌合するものとしたが、図１に示すように（従来と同様に）、鍔部３６とそれに続く基半部３４ａの一部が外輪４１の穴４１ａに嵌合するようになっても良い。この場合には、外輪４１の穴４１ａにも、鍔部３６と基半部３４ａとの間の段差と同様の段差が形成されることになる。すなわち、外輪４１の穴４１ａの後部側が鍔部３６の軸径に対応する広い径とされ、外輪４１の穴４１ａの先部側が基半部３４ａの軸径に対応する狭い径とされている。
【００４７】
この場合には、第２の軸部３４の鍔部３６および基半部３４のそれぞれの軸径が支持軸の軸径とされ、外輪４１の穴４１ａの狭い径の部分と基半部３４とのすきま量が０〜０．０５ｍｍとされるとともに、外輪４１の穴４１ａの広い径の部分と鍔部３６とのすきま量が０〜０．０５ｍｍとされる。また、後述のすきま量の目標値も、外輪４１の穴４１ａの狭い径の部分と基半部３４とのすきま量において、例えば、０．０２５ｍｍとされるとともに、外輪４１の穴４１ａの広い径の部分と鍔部３６とのすきま量において、例えば、０．２５ｍｍとされる。
【００４８】
また、第２の軸部３４の鍔部３６の後端側に偏心して連続する第１の軸部３３は、第２の軸部３４の先半部３４ｂとほぼ同径とされている。そして、上述のように第１の軸部３３は、トラニオン６の円孔３０に挿入され、第１の軸部３３の外周と円孔３０の内周との間に複数のニードル３５ａが転動自在に配置され、ラジアルニードル軸受３５を構成している。
また、第２の軸部３４の先半部３４ｂがパワーローラ１１に設けられた円孔１１ｂに挿入され、先半部３４ｂの外周とパワーローラ１１の円孔１１ｂの内周との間に複数のニードル３８ａが転動自在に配置され配置され、ラジアルニードル軸受３８を構成している。
【００４９】
また、外輪４１と、パワーローラ１１との間には、転動体としての複数のボール３９ａが保持器３９ｂによって所定軌道上を転動自在に保持され、スラスト玉軸受３９を構成している。なお、このスラスト玉軸受３９の中央部に第２の軸部３４の基半部３４ａが配置された状態となる。
また、トラニオン６と外輪４１との間には、スラスト軸受（スラストニードル軸受）４０が配置されている。
【００５０】
そして、本実施形態においては、外輪４１の穴４１ａと、支持軸を構成する第２の軸部３４の鍔部３６との嵌め合いにおいて、穴４１ａと鍔部３６とのすきま量の目標値を、支持軸（鍔部３６）の軸径が異なる場合でも所定の一定値として設計されて、加工されるようになっている。また、前記すきま量は、０〜０．０５ｍｍの範囲内とされている。
ここで、すきま量の目標値は、例えば、すきま量の０〜０．０５ｍｍの範囲の中央となる値として、０．０２５ｍｍとなる。
【００５１】
ここで、上述のように変位軸３１の第１の軸部３３がトラニオン６の円孔３０にラジアルニードル軸受３５により回転自在に支持され、第２の軸部３４に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、かつ、ラジアルニードル軸受け３５，３８においては、軸が傾斜するすきまがあることから、トラニオン６に対する変位軸３１、および変位軸３１に対するパワーローラ１１の傾きが発生し、これにより、パワーローラ１１の回転中心がトラニオン６の枢軸５の方向にオフセット可能となる。
【００５２】
しかし、上述のように、外輪４１の穴４１ａと、支持軸（第２の軸部３４）の軸径（例えば、鍔部３６の軸径）とのすきま量を０〜０．０５ｍｍのように比較的に小さくした場合（特に、軸径を太くした場合に通常のすきま量の設定より小さくなる）に、パワーローラ１１に図４にＦａで示すスラスト力が作用した際に、外輪４１がトラニオン６側に押し付けられ、パワーローラ１１が外輪４１側に押し付けられた状態で、外輪４１の穴４１ａと、支持軸（第２の軸部３４）との嵌合部のすきま量に基づいて、上述の傾きによるパワーローラ１１の回転中心のオフセット量が規制されることになる。
【００５３】
したがって、目標とする所定の変速比を安定して維持することができる。すなわち、トロイダル型無段変速機を通して伝達するトルクの大きさに変動があり、パワーローラ１１に枢軸（傾転軸）方向の力がかかった場合のパワーローラ１１の枢軸方向への移動量（オフセット量）を抑え、変速比への影響を抑制することができる。また、支持軸（変位軸３１）の軸径（鍔部３６の軸径）が異なる場合でも、前記すきま量を同じ範囲内にすることで、上述のようなトルクの変動が合った場合で、変速比の変動の挙動をほぼ同じ状態とすることができるので、変速制御をほぼ同様のものとすることができる。したがって、支持軸の軸径を変更しても変速制御を大幅に見直す必要がなく、コストの低減を図ることができる。
【００５４】
なお、前記すきま量の範囲は、０〜０．０５ｍｍとしたが、パワーローラ１１のオフセット量を規制する上では、さらにすきま量を小さくしても良く、例えば、すきま量の範囲を０〜０．０４ｍｍとしても良い。また、すきま量の範囲を０〜０．０４ｍｍとした場合には、すきま量の目標値を例えば０〜０．０４ｍｍの中央となる０．０２ｍｍとする。
したがって、すきま量の目標値は、例えば、０．０２〜０．０２５ｍｍの範囲内としても良い。
【実施例】
【００５５】
以下に、本発明の具体的な実施例を説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
この実施例においては、外輪４１の穴４１ａ（広い径の部分と狭い径の部分）と支持軸としての第２の軸部３４（鍔部３６および基半部３４ａ）とのすきま量の目標値を０．０２ｍｍとし、かつ、製造後のすきま量を０〜０．０４ｍｍの範囲内とした、図４に示す、トロイダル型無段変速機のトラニオン６に支持されたパワーローラ１１の部分を実際に複数制作した。また、この際に、鍔部３６の軸径がφ２８（ｍｍ）のものと、軸径がφ３３（ｍｍ）のものとを作製した。
そして、図４において、台１００にパワーローラ１１が取り付けられたトラニオン６を固定するようにセットし、矢印Ｆａで示されるスラスト力をかけた状態で、枢軸方向（傾転軸方向）にラジアル力Ｆｒをかけて、パワーローラ１１の傾転軸方向のガタ量（変位量（ｍｍ））を測定した。なお、この際のラジアル力Ｆｒを１９６０Ｎ（２００ｋｇｆ）とした。
ガタ量の測定結果を表２に示す。
【００５６】
【表２】
2006308037.tif 000004
【００５７】
表２に示されるように、すきま量の目標値を軸径がφ２８の場合もφ３３の場合も同じ０．０２ｍｍとし、すきま量の範囲が０〜０．０４ｍｍの範囲となるようにすることで、上述のパワーローラのオフセット量に対応するガタ量の値が、軸径が異なっても近似する値となる。これにより、軸径が異なってもすきま量の目標値を同じにすることで、軸径によってオフセット量が変化して変速比の挙動が異なるものとなるのを防止できることになる。
また、ガタ量は、φ２８の場合よりも、φ３３の方が小さくなる傾向が見られることから、すきま量の目標値を０．０２ｍｍよりも僅かに大きくしても、上述の効果を得られる可能性が高く、例えば、すきま量の目標値を上述のように０．０２５ｍｍとし、すきま量の範囲を０〜０．０５ｍｍとしてもよいことが十分に推測される。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
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様々なハーフトロイダル型無段変速機に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部の断面図である。
【図２】トロイダル無段変速機のトラニオンに回転自在に支持されるパワーローラを示す断面図である。
【図３】図２のＺ部の拡大図である。
【図４】トロイダル無段変速機のトラニオンに回転自在に支持されるパワーローラを示す断面図である。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】ダブルキャビティ型無段変速機の具体的構造の一例を示す断面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
２      入力側ディスク
２ａ    内側面
４      出力側ディスク
４ａ    内側面
５      枢軸（傾転軸）
６      トラニオン
１１    パワーローラ
３１    変位軸
３４    第２の軸部（支持軸）
３４ａ  基半部（支持軸）
３６    鍔部（支持軸）
３９    スラスト玉軸受
４１    外輪
４１ａ  穴
４３    駆動ピストン（駆動装置）
４４    駆動シリンダ（駆動装置）
【図１】
2006308037.tif 000005
【図２】
2006308037.tif 000006
【図３】
2006308037.tif 000007
【図４】
2006308037.tif 000008
【図５】
2006308037.tif 000009
【図６】
2006308037.tif 000010
【図７】
2006308037.tif 000011
【図８】
2006308037.tif 000012