(57)【要約】【課題】構成を簡素化させ、変速機全体を軽量かつコンパクトにし、コストの低減が可能なトロイダル型無段変速機を提供する。【解決手段】相対向する凹湾曲状の軌道面を有する入力ディスク１及び出力ディスク２と、この両ディスク１，２の軌道面間に配置されかつその軌道面上を転動しながら両ディスク１，２間のトルク伝達を行う複数のローラ３と、両ディスク１，２の回転軸心Ｃ１回りに回動自在となるように配置されかつ各ローラ３が同回転軸心Ｃ１回りに所定間隔で並んだ状態として連結された単一の環状支持部材４と、この環状支持部材４を両ディスク１，２の回転軸心Ｃ１回りの周方向に駆動する駆動装置５とを備えている【選択図】      図２
2006132727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向する凹湾曲状の軌道面を有する入力ディスク及び出力ディスクと、この両ディスクの軌道面間に配置されかつその軌道面上を転動しながら当該両ディスク間のトルク伝達を行う複数のローラと、前記両ディスクの回転軸心回りに回動自在となるように配置されかつ前記各ローラが同回転軸心回りに所定間隔で並んだ状態として連結された単一の環状支持部材と、この環状支持部材を前記両ディスクの回転軸心回りの周方向に駆動する駆動装置と、を備えていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記駆動装置は、前記環状支持部材から径外方向に突設されたピストン部材と、このピストン部材の周方向両側に油圧室が形成されるように当該ピストン部材が収納されたシリンダ部材と、このシリンダ部材の各油圧室に作動油を供給する油圧ユニットとからなる請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
前記駆動装置は、前記環状支持部材の外周面に形成された歯部と、この歯部に噛み合った状態で回動又は直線運動することで当該環状支持部材を回動させる噛み合い部材とからなる請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
前記各ローラが前記環状支持部材の径方向に向く回転軸心回りに回転自在でかつこの回転軸心に直交する傾動軸心回りにのみ傾動自在となるように、当該各ローラを前記環状支持部材に支持させるための支持ユニットが設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項５】
前記支持ユニットは、前記環状支持部材からその回転中心に向かって突設された支持軸と、この支持軸に取り付けられた自動調心軸受と、前記支持軸に直交する所定の傾動軸心回りにのみ前記ローラの傾動方向を規制する規制部材とを備えている請求項４に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項６】
前記支持ユニットの前記支持軸は、前記環状支持部材の内周面から片持ち状として設けられている請求項５に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項７】
前記支持ユニットの前記支持軸は、前記環状支持部材に両端支持されて設けられている請求項５に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項８】
前記環状支持部材は前記ローラよりも径外方側に設けられ、前記ローラの径内方側には内環状部材が設けられ、前記ローラは、前記環状支持部材と前記内環状部材との間に連結させた支持軸に外嵌されて当該支持軸の軸心回りに回転自在とされ、前記環状支持部材が前記内環状部材に対してその軸心方向に移動して前記支持軸を傾斜させるよう構成している請求項１〜３のいずれか一項に記載のトロイダル型無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車の変速装置として用いられるトロイダル型無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
トロイダル型無段変速機として知られるものに、図９に示すように、相対向する入力ディスク１０２及び出力ディスク１０３と、この入力ディスク１０２と出力ディスク１０３との間に配置されて両ディスク１０２，１０３間のトルク伝達を行う複数のローラ１０４とを有するものがある。入力ディスク１０２と出力ディスク１０３とは軸方向に負荷が付与されており、ローラ１０４はディスク１０２，１０３の軌道面に圧接している。また、入力ディスク１０２は図示しないエンジン等により回転駆動される入力軸１０５と一体的に連結されており、一方、出力ディスク１０３は入力ディスク１０２と同軸上に設けられるが、入力ディスク１０２とは独立して回転自在とされている。そして、出力ディスク１０３は出力部材１０６と一体的に連結されており、この出力部材１０６から外部へ動力が出力されている。
【０００３】
各ローラ１０４は１つのキャリッジ１０７（左右各１個のローラについてのみ図示している）により回転自在に支持されており、また、ローラ１０４の回転軸１０８はキャリッジ１０７によりキャリッジ１０７の軸回りに回転可能に支持されている。キャリッジ１０７は入力軸１０５の軸心に直交する面に対して所定のキャスタ角βを成すように配置されている。そして、キャリッジ１０７には、その軸方向に沿って前進又は後退方向への駆動力が、図示しない油圧シリンダから付与されている。
【０００４】
入力軸１０５が回転すると入力ディスク１０２から出力ディスク１０３へ、左右夫々３個のローラ１０４を介してトルクが伝達される。そして、入力ディスク１０２のトルクと出力ディスク１０３のトルクとがつり合うようにローラ１０４は軸角度を変化させる。つまり、トルクを伝達する際にローラ１０４の回転軸１０８には反力が生じており、この反力を支えるのが、キャリッジ１０７に付与される駆動力となる。そして、走行負荷の変動により、キャリッジ１０７が油圧による駆動力に抗して押し戻されるか又は引き出されるような力が発生すると、ローラ１０４の軸角度が変化して変速比のアップ又はダウンが行われ、出力するトルクが変化する。
【０００５】
しかし、図９に示す従来のトロイダル型無段変速機は、１つのローラ１０４につき、１つのキャリッジ１０７と１つの油圧シリンダとが設けられているため、例えば６つのローラ１０４を備える場合には合計６つのキャリッジ１０７と６つの油圧シリンダが設けられ、大きな設置スペースが必要となり、変速機が巨大化するという問題点を有する。また、油圧シリンダを変速機のケーシングに設けているため、ケーシングに油圧配管用の孔を多数加工する必要があり、構造が複雑となってコストが高くなる。さらに、複数の油圧流路が必要となり、作動油の流量も多くなってポンプロスが大きくなる。そこで、例えば特許文献１のようにギヤ機構を用いることにより変速機をコンパクトにする構成が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３２７８２１号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に示される変速機は各ローラにキャリッジが設けられ、さらに、各キャリッジに対して１つのラック軸と１つの小歯車が設けられており、これら構成部材が変速機の入力ディスク及び出力ディスクよりも径外方へ大きく突出するため、変速機の小型化には限界がある。さらに、この変速機は部品点数が多く、重量が重くなり、また、組み立てに多くの時間を要し、生産コストが高くなるという問題点を有する。
【０００８】
この発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、構成を簡素化させることができ、変速機全体を軽量かつコンパクトにし、コストの低減が可能でかつ動作のロスが少ない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】
【０００９】
前記目的を達成するためのこの発明のトロイダル型無段変速機は、相対向する凹湾曲状の軌道面を有する入力ディスク及び出力ディスクと、この両ディスクの軌道面間に配置されかつその軌道面上を転動しながら当該両ディスク間のトルク伝達を行う複数のローラと、前記両ディスクの回転軸心回りに回動自在となるように配置されかつ前記各ローラが同回転軸心回りに所定間隔で並んだ状態として連結された単一の環状支持部材と、この環状支持部材を前記両ディスクの回転軸心回りの周方向に駆動する駆動装置とを備えていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成のトロイダル型無段変速機によれば、複数のローラに対して１つの環状支持部材を設ければよく、部品点数を減少させ、軽量化とコンパクト化が可能となる。環状の支持部材によりローラを支持するため、従来のようにキャリッジ及びその駆動軸部材等が外方へ突出することがなく、変速機全体をコンパクトにすることができる。
さらに、ローラを支持する部材を共通化させることにより、入力ディスクから出力ディスクにトルクを伝達させる際にこれらローラに作用するトルク伝達反力に抗する駆動力を、１つの環状支持部材に対して与えることで済む。即ち、複数のローラに対して１つの環状支持部材を動作させるための１つの駆動装置を設ければよい。これにより、動作制御が簡素化され、また、部品点数を減少させ、変速機の軽量化、コンパクト化が可能となり、生産コストを低下させることができる。
【００１１】
また、前記駆動装置は、前記環状支持部材から径外方向に突設されたピストン部材と、このピストン部材の周方向両側に油圧室が形成されるように当該ピストン部材が収納されたシリンダ部材と、このシリンダ部材の各油圧室に作動油を供給する油圧ユニットとからなるのが好ましい。この構成によれば、ピストン部材が環状支持部材から径外方向に突設されており、油圧でこのピストン部材に推力を与えて動作させるための油圧室が、ピストン部材の周方向の側方に設けられているため、従来必要であったキャリッジとアクチュエータとの間に設けられる動力を伝達させるための歯車や軸部材等が不要である。従って、部品点数の削減が可能となり、変速機をコンパクトにすることができる。
さらに、ピストン部材に推力を作用させる油圧室がピストン部材の周方向の側方に形成されているため、駆動装置は、ピストン部材を周方向に直接的に動作させることができる。これにより、環状支持部材に直接周方向の駆動力を与えることができ、動作におけるロスが極めて小さい。つまり、環状支持部材を動作させるために直線運動を円運動に変換させたり、円運動を直線運動に変換させる構成ではないため、効率が良い。また、１つの油圧ユニットにて動作可能であり、作動油も少量で済み、また効率が良いため、ポンプ容量も小さくすることができ、さらに、ポンプロスも小さくなる。
また、駆動装置を１箇所に設けることができ、変速機のケーシングに多数の油圧配管用の孔を設ける必要がないため構造が簡素化し、生産コストが高くなることを防止できる。
【００１２】
または、前記駆動装置は、前記環状支持部材の外周面に形成された歯部と、この歯部に噛み合った状態で回動又は直線運動することで当該環状支持部材を回動させる噛み合い部材とからなるのが好ましい。このような構成によれば、駆動装置が簡素化され動作を安定させることができる。部品点数の減少が可能となり、変速機をコンパクトにすることができる。
【００１３】
また、前記各ローラが前記環状支持部材の径方向に向く回転軸心回りに回転自在でかつこの回転軸心に直交する傾動軸心回りにのみ傾動自在となるように、当該各ローラを前記環状支持部材に支持させるための支持ユニットが設けられているのが好ましい。このような構成によれば、支持ユニットにより、ローラを径方向の回転軸心回りに回転させかつ傾動軸心回りにのみ傾動させるため、誤作動することがない。
【００１４】
前記支持ユニットは、前記環状支持部材からその回転中心に向かって突設された支持軸と、この支持軸に取り付けられた自動調心軸受と、前記支持軸に直交する所定の傾動軸心回りにのみ前記ローラの傾動方向を規制する規制部材とを備えているのが好ましい。この構成によれば、自動調心軸受を用いることにより、構造が簡単で、部品点数を減らし、組み立てが容易となる。また、従来では、ローラを傾斜させるためにキャリッジをキャリッジの軸回りに回転させていたが、本発明では、ローラの内方に設けられる自動調心軸受において直接ローラを傾斜させることができ、動作がスムーズとなる。従って、ローラの傾動の応答性、挙動の安定性を良くすることができる。
支持軸に外嵌させた自動調心軸受により、ローラを径方向に向く回転軸心回りに回転可能かつその回転軸心に対して全方向に傾動可能とさせているが、規制部材によりローラを所定の傾動軸心回りの方向にしか揺動させないため、誤作動を防止できる。
【００１５】
また、前記支持ユニットの前記支持軸は、前記環状支持部材の内周面から片持ち状として設けられているのが好ましい。この構成によれば、構成を簡素化させ、部品点数を減少させることができ、軽量化が図れる。
【００１６】
または、前記支持ユニットの前記支持軸は、前記環状支持部材に両端支持されて設けられているのが好ましい。この構成によれば、ローラは支持軸を介して環状支持部材に両端支持されるため安定する。
【００１７】
また、前記環状支持部材は前記ローラよりも径外方側に設けられ、前記ローラの径内方側には内環状部材が設けられ、前記ローラは、前記環状支持部材と前記内環状部材との間に連結させた支持軸に外嵌されて当該支持軸の軸心回りに回転自在とされ、前記環状支持部材が前記内環状部材に対してその軸心方向に移動して前記支持軸を傾斜させるよう構成しているのが好ましい。このような構成によれば、環状支持部材を内環状部材に対してその軸心方向に移動させることにより、支持軸を傾斜させることができ、これによりローラを入力ディスク及び出力ディスクに対して傾動させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のトロイダル型無段変速機によれば、複数のローラに対して１つの環状支持部材を設ければよく、部品点数を減少させ、軽量化とコンパクト化が可能となる。
さらに、入力ディスクから出力ディスクにトルクを伝達させる際にローラに作用する力に抗する駆動力を、１つの環状支持部材を介して各ローラに付与させることができため、この環状支持部材を動作させるために、１つの駆動装置を設ければよい。これにより駆動装置についても部品点数を減少させることができ、変速機全体において、軽量化、コンパクト化が可能となり、また、生産コストを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の実施の形態について添付図面を参照しながら詳述する。
図１はこの発明の実施の一形態に係るトロイダル型無段変速機を示す概略側面図である。このトロイダル型無段変速機はフルトロイダル型と呼ばれ、自動車等の車輌のエンジンや電動モータ等の回転動力源（図示せず）により回転駆動される入力軸２１を備えており、入力軸２１の両端部側に夫々入力ディスク１が設けられている。この入力ディスク１の一側面には、凹湾曲状の軌道面３８が形成されている。
そして、この入力ディスク１の軌道面３８に相対向するように出力ディスク２が入力軸２１に外嵌状として設けられている。入力ディスク１の軌道面３８と対向する出力ディスク２の一側面には、凹湾曲状の軌道面３９が形成されている。
【００２０】
入力ディスク１と出力ディスク２とは、回転軸心Ｃ１を中心として同軸状とされているが、入力ディスク１は入力軸２１と一体回転するよう、例えばスプラインにより結合されており、出力ディスク２は入力ディスク１及び入力軸２１とは独立して回転自在となるよう入力軸２１に外嵌している。また、出力ディスク２は出力部材２２と一体回転するよう連結されており、この出力部材２２からチェーンやベルト等（図示せず）を介して外部へ動力が出力される。
【００２１】
入力ディスク１の軌道面３８と出力ディスク２の軌道面３９間には、複数のローラ３が設けられている。３枚のローラ３が回転軸心Ｃ１回りに所定間隔で並んだ状態として環状支持部材４に連結支持されており、図１と、図２の横断面図においては、これらローラ３が回転軸心Ｃ１回りに１２０°間隔で周方向等間隔とされている。
入力ディスク１と出力ディスク２は相互が接近する軸方向に油圧により端末負荷が付与されており、これによりローラ３は各ディスク１，２の軌道面３８，３９に圧接している。そして、ローラ３は両軌道面３８，３９上を転動しながら両ディスク１，２間のトルク伝達を行う。これらローラ３は単一の環状支持部材４に支持されており、ローラ３は径方向に向く回転軸心Ｃ２周りに回転自在とされ、かつ、入力ディスク１及び出力ディスク２に対して傾動可能となる。
【００２２】
図１に示すように、環状支持部材４は両ディスク１，２の回転軸心Ｃ１方向において両ディスク１，２間に設けられており、図２に示すように、回転軸心Ｃ１を中心とするリング状部材とされている。そして、環状支持部材４は回転軸心Ｃ１回りに回動自在となるように配置されている。環状支持部材４は変速機のケーシング２６の回転軸心Ｃ１を中心とする円筒部２６ａの内周面側に設けられており、この円筒部２６ａの内周面は環状支持部材４を周方向にガイドするガイド周面を有している。このガイド周面は環状支持部材４の外周面と摺接させてもよく、またはベアリング（図示せず）を介在させてもよい。
【００２３】
そして、環状支持部材４は駆動装置５により両ディスク１，２の回転軸心Ｃ１回りの周方向に駆動するよう構成されている。駆動装置５は、図２に示すように、環状支持部材４の外周面４ｂの一箇所から径外方向に突出するよう一体的に設けられたピストン部材６と、このピストン部材６の周方向両側に油圧室８，９が形成されるようにピストン部材６が収納されたシリンダ部材７と、この油圧室８，９に作動油を供給する油圧ユニット１０とからなる。そして、第１油圧室８と第２油圧室９との夫々につながる流路孔２７，２７がシリンダ部材７に形成され、これら流路孔２７，２７と接続される油圧ユニット１０から供給される作動油によりピストン部材６を移動させ、環状支持部材４に回転軸心Ｃ１を中心とする周方向のトルクを生じさせ、環状支持部材４を複数個のローラ３と共に周方向に往復動させることができる。
【００２４】
また、各ローラ３は単一の環状支持部材４に支持ユニット１４を介して設けられており、図３は、ローラ３を支持する支持ユニット１４を示す断面図である。図２と図３において、支持ユニット１４は、環状支持部材４の内周面４ａからその回転軸心Ｃ１に向かって突設された支持軸１５と、この支持軸１５に外嵌するよう取り付けられた自動調心軸受１６と、ローラ３の入力ディスク１及び出力ディスク２に対する傾動方向を規制する規制部材１７とを有している。支持軸１５はその基端部が環状支持部材４に固定されており、例えば、支持軸１５の基端部外周面に平面部（図示せず）を設け、環状支持部材４の内周面４ａに形成した平面部を有する穴部３７に、この基端部を嵌合させ挿着し、支持軸１５の回転を防いでいる。支持軸１５は環状支持部材４に径方向の回転軸心Ｃ２を中心として取り付けられている。
【００２５】
支持軸１５の先端部寄りに外嵌させた自動調心軸受１６は、その外周側に取り付けたローラ３を径方向に向く回転軸心Ｃ２回りに回転自在とさせ、かつ、この回転軸心Ｃ２に対して傾動可能とさせている。しかし、規制部材１７により、支持軸１５（回転軸心Ｃ２）に直交する所定の傾動軸心Ｃ３回りのみにローラ３の傾動方向を規制している。環状支持部材４の内周面４ａと自動調心軸受１６の側面との間において、規制部材１７は支持軸１５に外嵌されて設けられている。図４は図３におけるＩＶ‐ＩＶ断面を示す図であり、規制部材１７はローラ３の傾動軸心Ｃ３に平行な方向の当接面２８を有しており、当接面２８は自動調心軸受１６の外輪側の側面のうち傾動軸心Ｃ３方向の両側面と接触するよう構成され（図４参照）、かつ、径方向に向く回転軸心Ｃ２及び傾動軸心Ｃ３に直交する方向の両側面とは接触しないよう構成されている（図３参照）。当接面２８は回転軸心Ｃ１に対面する方向の面であり、これによりローラ３は傾動軸心Ｃ３回りにのみ傾動自在となり、図２に示すように、径方向の回転軸心Ｃ２と傾動軸心Ｃ３とは直交した状態を保つ。つまり、環状支持部材４には各ローラ３を支持させるための支持ユニット１４が設けられており、支持ユニット１４は、各ローラ３が環状支持部材４の径方向に向く回転軸心Ｃ２回りに回転自在で、かつ、この回転軸心Ｃ２に直交する傾動軸心Ｃ３回りにのみ傾動自在となるように構成されている。
【００２６】
また、規制部材１７と自動調心軸受１６は相互接触して支持軸１５に止め輪部材２９により軸方向に固定されており、規制部材１７は環状支持部材４と自動調心軸受１６との間のスペーサとなる。環状支持部材４は回転軸心Ｃ１を中心としてローラ３よりも径外方側に設けられており、支持ユニット１４の支持軸１５は環状支持部材４の内周面４ａから片持ち状として設けられている。また、自動調心軸受１６は２列の転動体を有しており、ローラ３が傾いても確実にラジアル荷重を受け持つことができる。
【００２７】
また、図３に示すように、傾動軸心Ｃ３回りにのみローラ３を傾動させることができるように、規制部材１７は切り欠き面３０を両側に有している。切り欠き面３０は、自動調心軸受１６の外輪側のうち径方向に向く回転軸心Ｃ２及び傾動軸心Ｃ３に直交する方向の側面が、規制部材１７と接触しないよう規制部材１７が切り欠き形成されたものであり、切り欠き面３０は傾動軸心Ｃ３に平行であり回転軸心Ｃ２を挟んで当接面２８と直交する両側に形成されている。さらに、切り欠き面３０の環状支持部材４側には、傾動したローラ３の側面内周側乃至自動調心軸受１６の外輪の側面に当接可能な当たり面３１を有している。当たり面３１はローラ３の傾き角度を制限するためのものであり、切り欠き面３０から連続して傾斜状として形成されている。
【００２８】
このように構成された変速機において、図１に示すように、入力軸２１が所定のトルクでもって回転すると、入力ディスク１から出力ディスク２へ複数のローラ３を介してトルクが伝達される。トルクを伝達する際にローラ３には反力が生じており、これら３つのローラ３に作用する反力は、各支持ユニット１４を介して、１つの環状支持部材４に駆動装置５から付与される駆動力によって支えられている。つまり、図２に示すように、油圧ユニット１０から第１油圧室８内へ矢印Ｐ１のように作動油が供給されると、環状支持部材４は矢印ａ方向に移動し、この環状支持部材４に支持される３つのローラ３は、回転軸心Ｃ１を中心とする周方向の駆動力が与えられる。また、油圧ユニット１０から第２油圧室９内へ矢印Ｐ２のように作動油が供給されると、環状支持部材４は矢印ｂ方向に移動し、この環状支持部材４に支持される３つのローラ３は、回転軸心Ｃ１を中心とする周方向の駆動力が与えられる。
そして、例えば車輌の運転中において、出力側となる車輪側により大きい負荷が作用すると、出力ディスク２を駆動させるためにより大きい出力トルクが必要となる。つまり、ローラ３に作用していた駆動力と出力ディスク２を駆動するのに必要な出力トルクとの間に力の不均衡が生ずることとなる。これにより、ローラ３を傾動軸心Ｃ３回りに傾動させることによりその不均衡を解消しようとする。即ち、環状支持部材４を図２の矢印ｂ方向に押し返すような大きな抵抗力が出力ディスク２に発生すると、ローラ３の傾斜角度が変化してより大きな出力トルクを発生させ、このようにして、変速機が結果的にシフトダウンされたことになる。
【００２９】
図５は、本発明のトロイダル型無段変速機の他の実施の形態を示す横断面図であり、この変速機が備える環状支持部材４は入力軸２１を挿通させる中心孔３４を有する１枚の円環板部材により構成されており、この円環板部材に複数のローラ配設部を設けるために厚さ方向に所定数（３つ）の貫通孔３２が設けられている。そして、この貫通孔３２に支持部材１４を介在させてローラ３を組み付けている。つまり、この環状支持部材４は、回転軸心Ｃ１を中心として、ローラ３よりも径外方側の外周部２３と、ローラ３よりも径内方側の内周部２４と、外周部２３と内周部２４とを一体とする連結部２５とを有している。
【００３０】
この変速機においても、図２に示すものと同様に、ローラ３はこの環状支持部材４に支持ユニット１４を介して設けられ、支持ユニット１４は、径方向の回転軸心Ｃ２を中心として前記外周部２３及び前記内周部２４に取り付けられた支持軸１５と、この支持軸１５に外嵌する自動調心軸受１６と、回転軸心Ｃ２に直交方向の所定の傾動軸心Ｃ３回りのみにローラ３を傾動可能に規制させる規制部材１７とを有している。そして、規制部材１７は自動調心軸受１６を挟んで径方向内方と外方の両側に設けられている。なお、この規制部材１７は図３及び図４に示すものと同じである。つまり、環状支持部材４の前記貫通孔３２部分に対応する外周部２３と内周部２４とに形成した外内の凹状軸受部３３，３３に、支持軸１５の両端部が夫々装着されており、支持軸１５は外周部２３と内周部２４とに両端支持されて設けられている。また、ローラ３及び支持ユニット１４はすべて同一のものとされており、このローラ３と支持ユニット１４とを予め一体としたローラアセンブリとし、環状支持部材４に形成した貫通孔３２にこのローラアセンブリを装着させることにより組み立てができ、製造コストの低減が可能となる。
【００３１】
そして、環状支持部材４はその中心孔３４にベアリングを介在させ回転軸心Ｃ１回りに回転可能に入力軸２１に外嵌している。環状支持部材４は入力軸２１に外嵌させたベアリングにより入力軸２１と同心状とされて安定する。さらに、図２に示す変速機と同様に、環状支持部材４は、その外周面において、変速機のケーシング２６の円筒部２６ａの内周面によりガイドされて位置決めされるようしてもよい。さらに、図２及び図５に示す規制部材１７は、規制部材１７の角度を変更することにより簡単にローラ３のキャスタ角度を任意に変更させることができる。
【００３２】
また、図５に示す変速機の駆動装置５は図２に示す駆動装置５と同じ構成であり、環状支持部材４の外周面４ａに突設させたピストン部材６と、このピストン部材６の側方に形成した油圧室８，９を有するシリンダ部材７と、油圧室８，９に作動油を供給する油圧ユニット１０とからなり、その他図５において図２に示す符号と同じ符号のものは、図２の構成と同一の構成である。
【００３３】
図６は、本発明のトロイダル型無段変速機の別の実施の形態を示す横断面図であり、この変速機においても図２に示すものと同様に、ローラ３は環状支持部材４に支持ユニット１４を介して設けられており、支持ユニット１４は、各ローラ３が環状支持部材４の径方向に向く回転軸心Ｃ２回りに回転自在でかつこの回転軸心Ｃ２に直交する傾動軸心Ｃ３回りにのみ傾動自在となるよう構成されている。つまり、支持ユニット１４は、径方向の回転軸心Ｃ２を中心として環状支持部材４に取り付けられた支持軸１５と、この支持軸１５に外嵌させた自動調心軸受１６と、回転軸心Ｃ２に直交方向の所定の傾動軸心Ｃ３回りのみにローラ３を傾動可能に規制させる規制部材１７とを有している。
【００３４】
この支持ユニット１４の自動調心軸受１６は内輪部材４２側が調心面とされたものであり、この自動調心軸受１６は、外周面が球面からなり支持軸１５に外嵌させた筒部材４１と、内周面が球面からなり筒部材４１に外嵌させた内輪部材４２と、内輪部材４２に１列の転動体（玉）４４を介して外嵌させた外輪部材４３とを有している。そして、筒部材４１の外周面と内輪部材４２の内周面とが面により接触しており、外輪部材４３の外周側にローラ３が外嵌して固定されている。なお、ローラ３と外輪部材４３とを一体としてもよい。
【００３５】
そして、図２に示す規制部材１７と同様に、規制部材１７が内輪部材４２の側面のうち傾動軸心Ｃ３方向の両側面と接触するよう構成され、かつ、径方向に向く回転軸心Ｃ２と傾動軸心Ｃ３との両方に直交する方向の両側面とは接触しないよう構成されている。
つまり、この自動調心軸受１６は転動体４３用の軌道面とは反対側の反軌道面に調心面（球面）を備えている。そして、図６の下部に示す支持ユニット１４において二点鎖線により示すように、外輪部材４３の外周面を調心面としてもよく、この場合は規制部材１７が外輪部材４３と接触する面を有する。
【００３６】
図６に示す変速機の駆動装置５は、環状支持部材４の外周面４ｂにおいて所定の間隔（等間隔）で径外方向に突出するよう環状支持部材４と一体的に設けられた複数のピストン部材６と、環状支持部材４の外周面４ｂと隙間を持って外嵌すると共にピストン部材６の周方向両側に油圧室８，９が形成されるようにピストン部材６が収納された環状のシリンダ部材７と、この油圧室８，９に作動油を供給する油圧ユニット（図示せず）とからなる。つまり、一つのピストン部材６の両側の油圧室８，９を１組とする油圧駆動部が、環状支持部材４の外周側に全周に沿って、複数組形成されている。そして、油圧ユニットから各油圧駆動部に同時に供給される作動油により各ピストン部材６を移動させ、環状支持部材４に回転軸心Ｃ１を中心とする周方向のトルクを生じさせ、環状支持部材４を複数個のローラ３と共に周方向に往復動させることができる。
この複数組の油圧駆動部を有する駆動装置５によれば、環状支持部材４の径方向外方に小さく突出状とさせたピストン部材６であるため、図２に示した大きく突出状とさせたピストン部材６を有する駆動装置５よりもコンパクトにすることができ、変速機全体を小さくすることができる。
【００３７】
次に、図７は本発明のトロイダル型無段変速機のさらに別の実施の形態を示す横断面図であり、この変速機においては、周方向に所定間隔（等間隔）で設けられた複数のローラ３の径内方側に、回転軸心Ｃ１を中心とする短筒形状の内環状部材１８が入力軸２１の外周面と隙間を持って設けられている。そして、これらローラ３よりも径外方側にリング状の環状支持部材４が設けられている。この環状支持部材４と内環状部材１８とに支持軸２０の両端部側を夫々連結させ、支持軸２０の途中部に軸受３５を介在させてローラ３を設けている。この軸受３５はローラ３を支持軸２０の軸心回りに回転自在とさせるものであり、例えばニードル軸受とすることができる。支持軸２０は環状支持部材４と内環状部材１８との間に周方向等間隔に複数設けられ、支持軸２０の軸心がローラ３の回転軸心Ｃ２となる。
【００３８】
支持軸２０の外方側端部は環状支持部材４に設けた球面軸受３６と連結されており、かつ、支持軸２０の内方側端部は内環状部材１８に支持軸２０が揺動可能となるよう連結されている。そして、環状支持部材４は、固定状態とされる内環状部材１８に対して、図８の矢印ｃ，ｄに示すように、回転軸心Ｃ１方向に往復移動自在とされており、環状支持部材４が内環状部材１８に対して回転軸心Ｃ１方向に移動することにより、支持軸２０を傾斜させることができる。これにより支持軸２０に外嵌させたローラ３を入力ディスク１及び出力ディスク２に対して傾動させることができる。さらに図７に示すように、環状支持部材４は駆動装置５により回転軸心Ｃ１を中心として内方の内環状部材１８を連れて周方向に移動できる。
【００３９】
図７と図８に示す変速機の駆動装置５は、環状支持部材４の外周面４ｂに形成された第１歯部１２と、この第１歯部１２に噛み合う第２歯部１３を有する噛み合い部材１１とからなる。噛み合い部材１１は第１歯部１２と噛み合った状態で回動又は直線運動することで環状支持部材４を回動させる部材であり、噛み合い部材１１は駆動手段（図示せず）により駆動される。噛み合い部材１１は図示するようにラックとすることができ、または図示しないが外歯車とすることができる。第１歯部１２は環状支持部材４の外周面４ｂの一部に環状支持部材４の軸方向全長にわたって形成されている。そして、噛み合い部材１１に形成される第２歯部１３歯幅寸法Ｂ１は第１歯部１２の歯幅寸法Ｂ２よりも大きくされており、環状支持部材４が回転軸心Ｃ１方向に移動しても、第１歯部１２が第２歯部１３に噛み合うことができる。そして、噛み合い部材１１が図７の矢印ｅ，ｆに示すように、環状支持部材４に対して図外の駆動手段にて往復動することにより、環状支持部材４は回転軸心Ｃ１を中心とする周方向にトルクが与えられて回転軸心Ｃ１回りに回動することができる。なお、噛み合い部材１１を駆動させる駆動手段は、図示しないが、例えばラックにてなる噛み合い部材１１を直線往復動させる油圧式にて構成したり、モータによる回転運動を直線運動に変換させる形式とすることができる。
【００４０】
また、本発明のトロイダル型無段変速機は、図示する形態に限らずこの発明の範囲内において他の形態のものであっても良く、図１では、左右の環状支持部材４，４の各々に駆動装置５を設けているが、左右２つの環状支持部材４，４に対して、駆動装置５を一体化させて１台としてもよく、さらには共通化させてもよい。
さらに、例えば図２と図５に示す変速機において図６または図７の駆動装置５を適用したり、逆に図６と図７に示す変速機において図２の駆動装置５を適用したり、図６に示す支持ユニット１４の支持軸１５を図５に示すように環状支持部材４に両端支持させるよう構成してもよく、各構成の組み合わせを変更させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の一形態に係るトロイダル型無段変速機を示す概略側面図である。
【図２】本発明のトロイダル型無段変速機を示す横断面図である。
【図３】ローラを支持する支持ユニットを説明する断面図である。
【図４】図３におけるＩＶ‐ＩＶ断面を示す図である。
【図５】本発明のトロイダル型無段変速機の他の実施の形態を示す横断面図である。
【図６】本発明のトロイダル型無段変速機の別の実施の形態を示す横断面図である。
【図７】本発明のトロイダル型無段変速機のさらに別の実施の形態を示す横断面図である。
【図８】図７におけるトロイダル型無段変速機の要部を示す側面図である。
【図９】従来のトロイダル型無段変速機を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  入力ディスク
２  出力ディスク
３  ローラ
４  環状支持部材
４ａ  内周面
４ｂ  外周面
５  駆動装置
６  ピストン部材
７  シリンダ部材
８  第１油圧室
９  第２油圧室
１０  油圧ユニット
１１  噛み合い部材
１２  歯部
１４  支持ユニット
１５  支持軸
１６  自動調心軸受
１７  規制部材
１８  内環状部材
２０  支持軸
３８  軌道面
３９  軌道面
Ｃ１  回転軸心
Ｃ２  回転軸心
Ｃ３  傾動軸心
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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