(57)【要約】【課題】スキュー角の発散を抑えること。【解決手段】遊星ボール４０等からなる無段変速機１において、第１突出部４１ａの第１ガイド部５１を設けた回転不能な第１ガイド部材５０Ａと、第２突出部４１ｂの第２ガイド部５２を設けた回転可能な第２ガイド部材５０Ｂと、第２突出部４１ｂが挿入された回転可能な変速部材５０Ｃと、第２ガイド部材５０Ｂの穴部５５と、初期位置で第２ガイド部材５０Ｂの回転を許容しつつ穴部５５に挿入されている先端部９１ａ及び係止位置で穴部５５の側壁側を係止して第２ガイド部材５０Ｂの回転を禁止する係止部９１ｂを有するピン部材９１と、を備え、第２ガイド部材５０Ｂの回転可動域は、変速部材５０Ｃの回転可動域以上の大きさに設定し、先端部９１ａと穴部５５の周方向の幅の差は、第２ガイド部材５０Ｂの回転可動域と先端部９１ａの周方向の幅とに基づいて、第２ガイド部材５０Ｂの回転可動域を確保できる大きさに決めること。【選択図】図１
2015227693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互間で共通の第１回転中心軸を有し、相互間における当該第１回転中心軸に対する周方向への相対回転が可能な第１から第３の動力伝達要素と、
第２回転中心軸を有し、前記第３動力伝達要素の外周面上で前記第１回転中心軸を中心にして放射状に複数配置すると共に、対向させて配置した前記第１及び第２の動力伝達要素に挟持される転動要素と、
前記第２回転中心軸と同心で、かつ、両端を前記転動要素から突出させた当該転動要素の支持軸と、
挿入された前記支持軸の第１突出部を前記第１回転中心軸に対する径方向へと案内するための第１ガイド部を設けた回転不能な第１ガイド部材と、
挿入された前記支持軸の第２突出部を前記径方向へと案内するための第２ガイド部を設け、該第２ガイド部の側壁側に力を作用させることで前記周方向へと回転することが可能な第２ガイド部材と、
前記第２突出部が挿入され、かつ、前記第１及び第２の動力伝達要素の正転時に当該第２突出部と側壁側との間に作用する力が釣り合うよう長手方向を前記径方向に対して傾倒させた変速部を有する前記周方向への回転が可能な変速部材と、
入出力間の変速比を変える際に、前記変速部材を回転させることによって、前記各第２突出部を前記変速部に沿って移動させ、前記各転動要素を傾転させる第１アクチュエータと、
前記第２ガイド部材に設けた穴部と、
初期位置で前記第２ガイド部材の回転を許容しつつ前記穴部に挿入されている先端部、及び、係止位置で前記穴部における周方向のそれぞれの側壁側を係止して前記第２ガイド部材の回転を禁止する係止部を有するピン部材と、
前記変速比が最減速比のときに前記ピン部材を前記係止位置に移動させ、前記最減速比以外の変速比のときに前記ピン部材を前記初期位置に移動させる第２アクチュエータと、
前記第１及び第２のアクチュエータを制御する制御装置と、
を備え、
前記ピン部材が初期位置のときの前記第２ガイド部材の回転可動域は、前記変速部材の回転可動域以上の大きさに設定し、
前記先端部の周方向における幅と前記穴部の周方向における幅との差は、前記第２ガイド部材の回転可動域と前記先端部の周方向における幅とに基づいて、該第２ガイド部材の回転可動域を確保できる大きさに決めることを特徴とした無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入出力間の変速比を無段階に変化させるトラクションドライブ型の無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の無段変速機としては、例えば下記の特許文献１及び２に開示されたボールプラネタリ式のものが知られている。この無段変速機は、共通の回転中心軸を有する３つの動力伝達要素（２枚のディスク又は２本のリングとサンローラ）と、その回転中心軸に対して放射状に複数配置し、その３つの動力伝達要素によって挟持された転動要素（遊星ボール）と、各遊星ボールを傾転及び自転できるよう支持軸の両端を介して保持する保持要素（キャリア）と、を備える。その保持要素は、回転中心軸に中心軸を合わせた２枚の円盤状のプレートを備えている。特許文献１の無段変速機においては、一方のプレート（固定プレート）に対して他方のプレート（回転プレート）を回転中心軸周りに回転させることによって、各転動要素をそれぞれの支持軸と共に傾転させる。このため、固定プレートには、支持軸の一方の端部をプレートの径方向に案内するガイド部が形成されている。また、回転プレートには、長手方向をプレートの径方向に対してプレートの周方向へと傾倒させた変速部（つまり固定プレートのガイド部をプレートの周方向に傾倒させたものに相当する変速部）が形成されている。支持軸の他方の端部は、その変速部に挿入され、回転プレートの回転と共に変速部に沿って移動する。また、特許文献２の無段変速機においては、その回転プレートと各転動要素との間に、固定プレートと同じように回転不能な別の固定プレートが設けられている。その別の固定プレートには、支持軸の他方の端部を径方向に案内するガイド部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１２−５０６００１号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２５３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の無段変速機においては、円滑な傾転動作を行うために、ガイド部の幅（ガイド部における長手方向に直交する方向の幅）と支持軸との間に隙間を設けている。このため、第１動力伝達要素と第２動力伝達要素の回転数が異なる場合、それぞれの転動要素においては、傾転方向とは別方向のモーメントが作用し、転動要素の回転中心軸（支持軸）がずれてスキューが発生する。２枚のプレートの相対回転によって転動要素を傾転させる場合には、回転プレートの変速溝の傾倒方向と第１及び第２の動力伝達要素の回転方向との関係によって、支持軸と変速溝の側壁側との間で互いに作用している力が釣り合っており、スキュー角を安定した状態に保つことができる。しかしながら、その第１及び第２の動力伝達要素の回転方向が逆転したときには、その間に作用する力が釣り合わなくなるので、スキュー角が発散し、例えば、ガイド部への支持軸の噛み込み等が生じ、支持軸がロックされてしまう可能性がある。つまり、第１及び第２の動力伝達要素の逆転時には、動力伝達やその後の変速比の変更が行えなくなったりする可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、第１及び第２の動力伝達要素の回転方向の正逆に拘わらずスキュー角の発散を抑えることが可能な無段変速機を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する為、本発明は、相互間で共通の第１回転中心軸を有し、相互間における当該第１回転中心軸に対する周方向への相対回転が可能な第１から第３の動力伝達要素と、第２回転中心軸を有し、前記第３動力伝達要素の外周面上で前記第１回転中心軸を中心にして放射状に複数配置すると共に、対向させて配置した前記第１及び第２の動力伝達要素に挟持される転動要素と、前記第２回転中心軸と同心で、かつ、両端を前記転動要素から突出させた当該転動要素の支持軸と、挿入された前記支持軸の第１突出部を前記第１回転中心軸に対する径方向へと案内するための第１ガイド部を設けた回転不能な第１ガイド部材と、挿入された前記支持軸の第２突出部を前記径方向へと案内するための第２ガイド部を設け、該第２ガイド部の側壁側に力を作用させることで前記周方向へと回転することが可能な第２ガイド部材と、前記第２突出部が挿入され、かつ、前記第１及び第２の動力伝達要素の正転時に当該第２突出部と側壁側との間に作用する力が釣り合うよう長手方向を前記径方向に対して傾倒させた変速部を有する前記周方向への回転が可能な変速部材と、入出力間の変速比を変える際に、前記変速部材を回転させることによって、前記各第２突出部を前記変速部に沿って移動させ、前記各転動要素を傾転させる第１アクチュエータと、前記第２ガイド部材に設けた穴部と、初期位置で前記第２ガイド部材の回転を許容しつつ前記穴部に挿入されている先端部、及び、係止位置で前記穴部における周方向のそれぞれの側壁側を係止して前記第２ガイド部材の回転を禁止する係止部を有するピン部材と、前記変速比が最減速比のときに前記ピン部材を前記係止位置に移動させ、前記最減速比以外の変速比のときに前記ピン部材を前記初期位置に移動させる第２アクチュエータと、前記第１及び第２のアクチュエータを制御する制御装置と、を備え、前記ピン部材が初期位置のときの前記第２ガイド部材の回転可動域は、前記変速部材の回転可動域以上の大きさに設定し、前記先端部の周方向における幅と前記穴部の周方向における幅との差は、前記第２ガイド部材の回転可動域と前記先端部の周方向における幅とに基づいて、該第２ガイド部材の回転可動域を確保できる大きさに決めることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る無段変速機は、初期位置でピン部材の先端部を穴部に挿入しているので、変速比が最減速比のときにピン部材を係止位置まで移動させることで、そのピン部材を穴部へと正確に挿入することができる。そして、この無段変速機においては、ピン部材が係止位置まで移動した際に、係止部と穴部とが周方向で互いに係合して、この係止部が穴部における周方向のそれぞれの側壁側を係止するので、正確な位置で第２ガイド部材の回転を止めることができる。このため、この無段変速機は、後退時にもスキュー角の発散を抑え、支持軸のロックの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明に係る無段変速機の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、キャリアの第２ガイド部材と変速部材について説明する図である。
【図３】図３は、ピン部材の動作について説明する図である。
【図４】図４は、変速比が最増速比のときの変速部材の回転可動域を説明する図である。
【図５】図５は、変速比が最減速比のときの変速部材の回転可動域を説明する図である。
【図６】図６は、第２ガイド部材の回転可動域と穴部の周方向の幅について説明する図である。
【図７】図７は、実施例における第２ガイド部材の回転動作と停止動作とを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明に係る無段変速機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
［実施例］
本発明に係る無段変速機の実施例を図１から図７に基づいて説明する。
【００１１】
本実施例の無段変速機は、いわゆるトラクションドライブ型無段変速機であり、その内のボールプラネタリ式のものを例示する。
【００１２】
この無段変速機は、第１から第３の動力伝達要素と転動要素と保持要素とを備える。第１から第３の動力伝達要素は、その相互間で共通の第１回転中心軸Ｒ１を有し、相互間における当該第１回転中心軸Ｒ１に対する周方向への相対回転が可能なものである。転動要素は、第２回転中心軸Ｒ２を有し、第３動力伝達要素の外周面上で第１回転中心軸Ｒ１を中心にして放射状に複数配置すると共に、対向させて配置した第１及び第２の動力伝達要素に挟持されるものである。保持要素は、各転動要素を傾転及び自転ができるように保持するものである。
【００１３】
以下においては、特に言及しない限り、その第１回転中心軸Ｒ１に沿う方向を軸線方向といい、その第１回転中心軸Ｒ１周りの方向を周方向という。また、その第１回転中心軸Ｒ１に直交する方向を径方向といい、その中でも、内方に向けた側を径方向内側、外方に向けた側を径方向外側という。
【００１４】
転動要素の傾転とは、自身の第２回転中心軸Ｒ２と第１回転中心軸Ｒ１とを含む傾転平面上においての第１回転中心軸Ｒ１に対する第２回転中心軸Ｒ２の動きのことである。具体的には、第２回転中心軸Ｒ２から第１動力伝達要素と転動要素との接触部までの最短距離と、第２回転中心軸Ｒ２から第２動力伝達要素と転動要素との接触部までの最短距離と、を変化させる動作のことを傾転動作という。この無段変速機においては、各転動要素をそれぞれ同等の傾転角で支持軸と共に傾転させることによって、入出力間の変速比γを無段階に変化させる。その支持軸とは、第２回転中心軸Ｒ２と同心の回転軸であり、両端を転動要素から突出させた状態で当該転動要素を自転自在に支持するものである。保持要素は、その支持軸の両端を介して転動要素を保持する。
【００１５】
この無段変速機は、第１から第３の動力伝達要素と各転動要素との間にトラクション力（接線力）を発生させることで、その第１から第３の動力伝達要素の間で各転動要素を介したトルク（動力）の伝達を行うことができる。そのトラクション力は、第１及び第２の動力伝達要素の内の少なくとも一方を各転動要素に押し付けることによって発生させる。
【００１６】
この無段変速機においては、第１から第３の動力伝達要素の内の何れか１つがトルクの入力部となり、これとは別の１つがトルクの出力部となる。この無段変速機は、例えば車両の動力伝達経路上に配設される。その際には、その入力部が機関（内燃機関等のエンジン）や回転機（電動機等）などの動力源側に連結され、その出力部が駆動輪側に連結される。
【００１７】
以下に、この無段変速機の具体例の１つについて図１を用いて説明する。図１の符号１は、本実施例におけるボールプラネタリ式の無段変速機を示す。
【００１８】
この無段変速機１は、第１及び第２の動力伝達要素としての第１及び第２の動力伝達部材１０，２０と、第３動力伝達要素としてのサンローラ３０と、転動要素としての遊星ボール４０と、保持要素としてのキャリア５０と、第１回転中心軸Ｒ１と同心の変速機軸としてのシャフト６０と、を備える。そのシャフト６０は、図示しない筐体や車体等における無段変速機１の固定部に固定したものである。この無段変速機１においては、傾転平面上で第１回転中心軸Ｒ１と第２回転中心軸Ｒ２とが平行になっている状態（図１の状態）を基準位置とする。
【００１９】
第１及び第２の動力伝達部材１０，２０は、中心軸を第１回転中心軸Ｒ１に一致させた円盤部材（ディスク）や円環部材（リング）であり、軸線方向で対向させて配置する。この第１及び第２の動力伝達部材１０，２０は、各遊星ボール４０を当該各遊星ボール４０の径方向外側から挟み込む。この無段変速機１においては、第１及び第２の動力伝達部材１０，２０に対して遊星ボール４０に向けた軸線方向の力（後述する軸力）が加わった際に、これらの間の接触部Ｐ１，Ｐ２にて径方向内側でかつ斜め方向の力（法線力）が加わる。
【００２０】
この無段変速機１においては、第２回転中心軸Ｒ２から各接触部Ｐ１，Ｐ２までの最短距離が上記基準位置の状態でそれぞれに同じ長さとなるように構成する。更に、この無段変速機１においては、第１及び第２の動力伝達部材１０，２０と各遊星ボール４０との接触角θがそれぞれに同じ角度となるように構成する。その接触角θとは、基準平面に対する接触部Ｐ１，Ｐ２と遊星ボール４０の中心（自転中心及び傾転中心であって、球体であれば重心に相当）とを結ぶ線の成す角度のことである。基準平面とは、夫々の遊星ボール４０の中心を有する径方向に広がる平面のことである。
【００２１】
本実施例においては、第１動力伝達部材１０を動力源側からのトルクの入力部として用い、第２動力伝達部材２０を駆動輪側へのトルクの出力部として用いる。このため、その第１動力伝達部材１０には当該第１動力伝達部材１０と同心の入力軸１１が連結され、第２動力伝達部材２０には当該第２動力伝達部材２０と同心の出力軸２１が連結される。
【００２２】
トラクション力Ｆｔは、軸線方向の力（軸力）に基づく法線力Ｆｎとトラクション係数μｔとに応じて発生する（Ｆｔ＝μｔ＊Ｆｎ）。第１動力伝達部材１０と入力軸１１との間には、そのトラクション力Ｆｔの基となる軸力を発生させる第１軸力発生装置７１を設けている。また、第２動力伝達部材２０と出力軸２１との間には、その軸力を発生させる第２軸力発生装置７２を設けている。第１軸力発生装置７１と第２軸力発生装置７２は、接続されている２つの回転要素の内の一方が回転したときに、その相互間に軸力を発生させる例えばトルクカム機構である。
【００２３】
サンローラ３０は、シャフト６０に対する周方向の相対回転を行うことができる。このサンローラ３０は、複数個の遊星ボール４０の径方向内側に配置する。そして、このサンローラ３０の外周面には、各遊星ボール４０が放射状に略等間隔で配置される。
【００２４】
遊星ボール４０は、支持軸４１を中心にしてサンローラ３０の外周面上を転がる転動部材である。
【００２５】
支持軸４１は、遊星ボール４０の中心を通って貫通させたものであり、軸受を介して遊星ボール４０を自転自在に支持する。この支持軸４１は、傾転平面内において、前述した基準位置とそこから傾斜させた位置との間を遊星ボール４０と共に揺動（傾転）させることができる。その傾転は、その傾転平面内で遊星ボール４０の中心を支点にして行われる。
【００２６】
この無段変速機１においては、それぞれの遊星ボール４０と支持軸４１の傾転角が基準位置、即ち第２回転中心軸Ｒ２が第１回転中心軸Ｒ１と平行になっている０度のときに、第１動力伝達部材１０と第２動力伝達部材２０とが同一回転速度（同一回転数）で回転する。このため、このときには、第２動力伝達部材２０に対する第１動力伝達部材１０の回転比（回転速度又は回転数の比）が１となり、入出力間の変速比γが１になっている（γ＝１）。一方、それぞれの遊星ボール４０と支持軸４１を基準位置から傾転させた際には、第２回転中心軸Ｒ２と接触部Ｐ１との間の最短距離が変化すると共に、第２回転中心軸Ｒ２と接触部Ｐ２との間の最短距離が変化する。このため、第１動力伝達部材１０と第２動力伝達部材２０の内の何れか一方が基準位置のときよりも高速で回転し、他方が低速で回転するようになる。この無段変速機１においては、図１における上側の遊星ボール４０と支持軸４１を基準位置から紙面反時計回り方向に傾転させると共に、下側の遊星ボール４０と支持軸４１を基準位置から紙面時計回り方向に傾転させることで、変速比γが増速側へと無段階に変化する（γ＜１）。また、この無段変速機１においては、図１における上側の遊星ボール４０と支持軸４１を基準位置から紙面時計回り方向に傾転させると共に、下側の遊星ボール４０と支持軸４１を基準位置から紙面反時計回り方向に傾転させることで、変速比γが減速側へと無段階に変化する（γ＞１）。
【００２７】
キャリア５０は、第１ガイド部材５０Ａと第２ガイド部材５０Ｂと変速部材５０Ｃとを備える。
【００２８】
第１ガイド部材５０Ａは、中心軸を第１回転中心軸Ｒ１に一致させた円盤部材である。この第１ガイド部材５０Ａは、上記の基準平面を境にして、第１動力伝達部材１０が配置されている側に配置する。この第１ガイド部材５０Ａは、シャフト６０に固定しているので、シャフト６０に対する周方向の相対回転が行えない回転不能なものである。
【００２９】
この第１ガイド部材５０Ａには、支持軸４１の第１突出部４１ａを径方向へと案内するための第１ガイド部５１が設けられている。その第１ガイド部５１は、長手方向（傾転時における第１突出部４１ａの第１ガイド部材５０Ａ上での移動方向）を径方向に一致させた溝又は切欠きであり、第１突出部４１ａが挿入される。この例示では、支持軸４１の傾転動作を円滑にするため、第１ガイド部５１と第１突出部４１ａとの間に隙間を設ける。その隙間は、径方向に直交する第１ガイド部５１の幅（溝幅又は切欠き幅）と第１突出部４１ａにおける当該直交方向の大きさ（第１突出部４１ａの外径）との差であり、傾転時における第１突出部４１ａの案内が可能な範囲内で狭めてもよい。この第１ガイド部５１は、遊星ボール４０と支持軸４１の組み合わせ毎に、第１回転中心軸Ｒ１を中心とする放射状に形成される。
【００３０】
第２ガイド部材５０Ｂは、上記の基準平面を境にして、第２動力伝達部材２０が配置されている側に配置する。この第２ガイド部材５０Ｂは、図１に示すように、中心軸を第１回転中心軸Ｒ１に一致させた第１円盤部材５４ａと第２円盤部材５４ｂとを備える。その第１円盤部材５４ａと第２円盤部材５４ｂは、互いに軸線方向で対向させ、かつ、間隔を空けて配置する。第１円盤部材５４ａは、第２円盤部材５４ｂよりも各遊星ボール４０側に配置する。この第１円盤部材５４ａと第２円盤部材５４ｂは、例えば、その内の少なくとも一方の径方向内側部分に他方に向けた筒状部を設け、その筒状部と他方の径方向内側部分又は互いの筒状部同士をスプライン嵌合することで一体化させる。この例示では、図１に示すように、第１円盤部材５４ａに筒状部を設けている。
【００３１】
この第２ガイド部材５０Ｂは、シャフト６０に対する周方向への相対回転を行うことができる。尚、この第２ガイド部材５０Ｂは、他の部材から例えば周方向の力が加えられることによって回転する。
【００３２】
この第２ガイド部材５０Ｂには、図２に示すように、支持軸４１の第２突出部４１ｂを径方向へと案内するための第２ガイド部５２が設けられている。図２は、遊星ボール４０側から第２ガイド部材５０Ｂと変速部材５０Ｃを軸線方向に見た図である。この例示では、第１円盤部材５４ａに第２ガイド部５２を設ける。その第２ガイド部５２は、後述するように第２ガイド部材５０Ｂの回転を止めた際に、軸線方向で第１ガイド部５１と対向する位置に設ける。この第２ガイド部５２は、長手方向（傾転時における第２突出部４１ｂの第２ガイド部材５０Ｂ上での移動方向）を径方向に一致させた切欠きであり、第２突出部４１ｂが挿入される。この第２ガイド部５２については、後で詳述する。
【００３３】
変速部材５０Ｃは、中心軸を第１回転中心軸Ｒ１に一致させた円盤部材である。この変速部材５０Ｃは、上記の基準平面を境にして、第２ガイド部材５０Ｂと同じ側に配置する。この例示では、第１円盤部材５４ａと第２円盤部材５４ｂとの間で、かつ、第１円盤部材５４ａの筒状部の外周面上に変速部材５０Ｃを配置する。この変速部材５０Ｃは、シャフト６０に対する周方向の相対回転が可能なものである。更に、この変速部材５０Ｃは、第２ガイド部材５０Ｂに対する周方向の相対回転を行うことができる。
【００３４】
この変速部材５０Ｃの相対回転には、図２に示すアクチュエータ（第１アクチュエータ）８１を用いる。そのアクチュエータ８１は、例えば、電動機等の動力源と、その動力を変速部材５０Ｃの外周部分のギヤ部に伝えるウォームギヤ等のギヤ部と、を備える。
【００３５】
この変速部材５０Ｃには、図２に示すように、支持軸４１の第２突出部４１ｂが挿入される変速部５３を設けている。その変速部５３は、溝又は切欠きである。アクチュエータ８１は、入出力間の変速比γを変える際に、変速部材５０Ｃを回転させる。これにより、支持軸４１においては、第２突出部４１ｂが変速部５３に沿って移動することになる。その際、支持軸４１の動きは、第１ガイド部５１と第２ガイド部５２によって規制される。このため、支持軸４１は、変速部材５０Ｃの回転に伴い径方向に移動するので、遊星ボール４０と共に傾転平面に沿った傾転動作を行う。
【００３６】
尚、変速部材５０Ｃと第２円盤部材５４ｂとの間には、この無段変速機１の主要構成部品を内包する第１ケース部材ＣＡ１の一部が配置されている（図１）。
【００３７】
ここで、入力軸１１と動力源との間には、図示しない前後進切り替え機構が設けられている。このため、入力軸１１は、車両の前進時と後退時とで回転方向が異なる。ここでは、前進時における第１及び第２の動力伝達部材１０，２０の回転を正転と定義し、後退時における第１及び第２の動力伝達部材１０，２０の回転を逆転と定義する。
【００３８】
遊星ボール４０においては、互いに逆向きの接触部Ｐ１のトラクション力Ｆｔｉｎと接触部Ｐ２のトラクション力Ｆｔｏｕｔとによって、傾転方向とは異なる向きのモーメント（正転時のモーメントＭ１，逆転時のモーメントＭ２）が発生する。このため、遊星ボール４０と支持軸４１には、第２回転中心軸Ｒ２が第１回転中心軸Ｒ１に対して傾いてずれる（つまり第２回転中心軸Ｒ２が上記の傾転平面から外れる）スキューが発生する。スキュー発生時には、支持軸４１の第１突出部４１ａに第１ガイド部５１における一方の側壁側に向けた力Ｆｉｎ１が作用すると共に、支持軸４１の第２突出部４１ｂに変速部５３における一方の側壁側に向けた力Ｆｏｕｔ１が作用する。その力Ｆｉｎ１と力Ｆｏｕｔ１は、正転時と逆転時とで向きが逆になる。
【００３９】
また、遊星ボール４０には、例えば変速比γが減速側のときに第２動力伝達部材２０との間で傾転方向のスピン力Ｆｓｐｎ１が作用し、サンローラ３０との間で傾転方向のスピン力Ｆｓｐｎ２が作用する。そして、そのスピン力Ｆｓｐｎ１，Ｆｓｐｎ２によって、第１突出部４１ａには、第１ガイド部材５０Ａの径方向内側に向けた力Ｆｉｎ２が作用し、第２突出部４１ｂには、変速部材５０Ｃの径方向外側に向けた力Ｆｏｕｔ２が作用する。
【００４０】
変速部５３は、第１及び第２の動力伝達部材１０，２０の正転時に、その第２突出部４１ｂにおける力Ｆｏｕｔ１，Ｆｏｕｔ２によって当該第２突出部４１ｂと変速部５３の側壁側との間に作用する力が釣り合う形状とする。具体的に、変速部５３（溝又は切欠き）は、図２に示すように、その長手方向（傾転時の第２突出部４１ｂの変速部材５０Ｃ上での移動方向）を径方向に対して周方向へと傾倒させた形状に形成する。従って、正転時には、変速比γに拘わらず、第２突出部４１ｂと変速部５３の側壁側との間に作用する力が釣り合っている。このため、正転時には、第１突出部４１ａが第１ガイド部５１における一方の側壁側で係止されると共に、第２突出部４１ｂが変速部５３における一方の側壁側で係止されて、スキュー角αで遊星ボール４０と支持軸４１のスキューが止まる。よって、正転時には、スキューが安定する。
【００４１】
しかしながら、逆転時には、第２突出部４１ｂにおける力Ｆｏｕｔ１，Ｆｏｕｔ２の内、力Ｆｏｕｔ１の向きだけが正転時に対して逆になる。このため、逆転時には、第２突出部４１ｂと変速部５３の側壁側との間で力が釣り合いにくく、スキュー角が発散してしまう。そして、そのスキュー角の発散が生じた場合には、支持軸４１の第１ガイド部５１や変速部５３への噛み込み等を生じさせ、この支持軸４１をロックさせてしまう可能性がある。つまり、逆転時には、動力伝達やその後の変速比γの変更が行えなくなる可能性がある。
【００４２】
そこで、本実施例においては、逆転時に支持軸４１（第２回転中心軸Ｒ２）の前述した傾転平面からのずれを抑えることによって、逆転時のスキュー角の発散を抑える。
【００４３】
支持軸４１は、第１ガイド部５１における径方向に直交する幅（溝幅又は切欠き幅）と第１突出部４１ａにおける当該直交方向の大きさ（第１突出部４１ａの外径）との差（以下、「第１の差」という。）、及び、第２ガイド部５２における径方向に直交する幅（切欠き幅）と第２突出部４１ｂにおける当該直交方向の大きさ（第２突出部４１ｂの外径）との差（以下、「第２の差」という。）ｄを小さくし、かつ、逆転時に第２ガイド部材５０Ｂの周方向の回転を禁止することで、逆転時の傾転平面からのずれを小さくすることができる。その第１の差と第２の差ｄは、傾転動作を妨げない範囲内で、逆転時における支持軸４１（第２回転中心軸Ｒ２）の傾転平面からのずれを抑える大きさに設定する。第１の差は、第１ガイド部５１の幅を小さくすることで実現させてもよく、第１突出部４１ａの大きさ（外径）を大きくすることで実現させてもよい。また、第２の差ｄは、第２ガイド部５２の幅を小さくすることで実現させてもよく、第２突出部４１ｂの大きさ（外径）を大きくすることで実現させてもよい。
【００４４】
第２の差ｄは、逆転時における第２突出部４１ｂの周方向の力Ｆｏｕｔ１（逆転時のスキューの発生要因となるモーメントＭ２に応じた力Ｆｏｕｔ１）によって第２突出部４１ｂが第２ガイド部５２の側壁側に接している状態で、変速部５３におけるその力Ｆｏｕｔ１の方向の側壁側に第２突出部４１ｂが接しない大きさに設定する。この例示では、各遊星ボール４０と変速部材５０Ｃとの間に第２ガイド部５２を配置している。このため、第２の差ｄは、変速部５３における径方向に直交する幅と第２突出部４１ｂにおける当該直交方向の大きさ（第２突出部４１ｂの外径）との差よりも小さく設定する。これにより、逆転時には、第２ガイド部材５０Ｂの周方向の回転を禁止することで、第２突出部４１ｂが変速部５３の側壁側と第２ガイド部５２の側壁側とで係止される。そして、第２ガイド部材５０Ｂの回転停止状態で第２突出部４１ｂが係止された場合には、第１突出部４１ａも第１ガイド部５１の側壁側で係止されるので、支持軸４１が拘束され、その動きが規制されて、スキュー角の発散が抑制される。
【００４５】
この無段変速機１には、第２ガイド部材５０Ｂの回転を許可又は禁止することが可能な回転制御装置を設ける。その回転制御装置は、第２ガイド部材５０Ｂに設けた第１係合部としての穴部５５と、この穴部５５に対して係合することで第２ガイド部材５０Ｂの回転を禁止する第２係合部としてのピン部材９１と、このピン部材９１を穴部５５に対する初期位置と係止位置との間で軸線方向に動かすアクチュエータ（第２アクチュエータ）８２と、を備える。この例示の穴部５５は、第２ガイド部材５０Ｂの第２円盤部材５４ｂに設けるが、第２円盤部材５４ｂの外周面から径方向外側に向けて延在させた突出部分に形成してもよい。また、ピン部材９１とアクチュエータ８２は、その第２円盤部材５４ｂを内包する第２ケース部材ＣＡ２に設ける。ピン部材９１と穴部５５は、径方向における位置が各々同じ位置となるように配置する。また、このピン部材９１と穴部５５は、変速比γが最減速比γｍａｘのときに周方向における位置が各々同じ位置となるように配置する。従って、変速比γが最減速比γｍａｘのときには、ピン部材９１を穴部５５に挿入して係合させることで、第２ガイド部材５０Ｂの回転を禁止することができる。
【００４６】
アクチュエータ８２は、制御装置１００によって制御される例えば電磁弁を備える。制御装置１００は、正転時に電磁弁をオフにし、逆転時に電磁弁をオンにする。ピン部材９１には、その電磁弁がオフのときに、その電磁弁のリターンスプリングの作用で穴部５５から抜け出る方向の力が働いている。このピン部材９１は、その電磁弁がオフのときに初期位置に戻る。また、このピン部材９１には、その電磁弁がオンのときに、電磁弁がオフのときとは逆向きの力が作用している。
【００４７】
ここで、ピン部材９１は、穴部５５との位置が軸線方向で一致していなければ、アクチュエータ８２の推力で押し出しても穴部５５に挿入されない。このため、本実施例では、図１に示すように、初期位置（アクチュエータ８２の電磁弁がオフの状態）におけるピン部材９１の先端を穴部５５に予め挿入しておくことで、ピン部材９１と穴部５５との間の位置決めを容易にする。そして、逆転時には、アクチュエータ８２の電磁弁をオンにして、図３に示すように、ピン部材９１を係止位置まで押し出すことで、このピン部材９１を穴部５５へと完全に挿入させる。
【００４８】
ピン部材９１の初期位置においては、正転時における第２ガイド部材５０Ｂの回転を許容させる必要がある。一方、ピン部材９１の係止位置においては、逆転時における第２ガイド部材５０Ｂの回転を禁止させる必要がある。このため、ピン部材９１には、初期位置で第２ガイド部材５０Ｂの回転を許容しつつ穴部５５に挿入されている先端部９１ａと、係止位置で穴部５５における周方向のそれぞれの側壁側を係止して第２ガイド部材５０Ｂの回転を禁止する係止部９１ｂと、を設ける。
【００４９】
先端部９１ａは、先端に向かうほど外径の小さくなる円錐状に形成する。この先端部９１ａには、初期位置において、正転時の第２ガイド部材５０Ｂの回転に伴い穴部５５の側壁側と接触する部分が存在する。ここでは、その接触部分における先端部９１ａの外径を先端径という。先端部９１ａと穴部５５は、その先端径（先端部９１ａの周方向における幅）と穴部５５の周方向における幅との差が正転時の第２ガイド部材５０Ｂの回転を妨げない大きさとなるように構成する。その先端部９１ａと穴部５５の差は、正転時における（つまりピン部材９１が初期位置のときの）第２ガイド部材５０Ｂの回転可動域（最大回転角度）と先端径とに基づいて、その第２ガイド部材５０Ｂの回転可動域を確保できる大きさに決める。
【００５０】
その第２ガイド部材５０Ｂの回転可動域は、変速部材５０Ｃの回転可動域（最大回転角度）に応じて決まる。つまり、ピン部材９１が初期位置のときの第２ガイド部材５０Ｂの回転可動域は、変速部材５０Ｃの回転可動域以上の大きさに設定すればよい。図４は、変速比γが最増速比γｍｉｎのときの変速部材５０Ｃの回転可動域（最大回転角度θｔ１）を表している。図５は、変速比γが最減速比γｍａｘのときの変速部材５０Ｃの回転可動域（最大回転角度θｔ２）を表している。これらの各図により、変速部材５０Ｃの回転可動域（最大回転角度θｔ）は、最増速比γｍｉｎのときの最大回転角度θｔ１と最減速比γｍａｘのときの最大回転角度θｔ２の和になることが判る（θｔ＝θｔ１＋θｔ２）。この例示では、その変速部材５０Ｃの最大回転角度θｔを第２ガイド部材５０Ｂの回転可動域（最大回転角度）に設定する（図６）。
【００５１】
ここで、第１回転中心軸Ｒ１を中心にしてピン部材９１の中心軸を周方向へと移動させた場合、その移動軌跡には、変速部材５０Ｃの最大回転角度θｔの頂点（第１回転中心軸Ｒ１）から延びる２本の辺と接する接点がある。先端部９１ａと穴部５５の差は、その移動軌跡の内、その２つの接点を結ぶ最大回転角度θｔ側の距離Ｌ以上にする必要がある。このため、例えば、上記の穴部５５の周方向における幅は、少なくともその２つの接点間距離とピン部材９１の先端径Ｄｅ（＝２＊ｒｅ）との和以上の大きさに設定する。これにより、第２ガイド部材５０Ｂは、ピン部材９１の初期位置で先端部９１ａが穴部５５に挿入されている状態でも回転可動域（最大回転角度θｔ）を確保することができる。尚、穴部５５は、その周方向における幅を直径とする円形状のものであってもよく、周方向に延ばした長穴であってもよい。
【００５２】
また、係止部９１ｂは、穴部５５への挿入が可能な形状に形成する。そして、この係止部９１ｂは、その周方向における幅が穴部５５の周方向における幅と同等の大きさになるように形成する。これにより、ピン部材９１が係止位置まで移動した際には、係止部９１ｂと穴部５５とが周方向で互いに係合して、この係止部９１ｂが穴部５５における周方向のそれぞれの側壁側を係止することになる。このため、第２ガイド部材５０Ｂは、その回転が禁止される。
【００５３】
更に、この無段変速機１は、図１及び図６に示すように、ピン部材９１とは別のピン部材９２と、このピン部材９２が挿入されている切欠き部５６と、備える。ピン部材９２は、その長手方向を軸線方向に延在させたものであり、第２ケース部材ＣＡ２に固定されている。切欠き部５６は、周方向に幅を持たせた溝であり、第２ガイド部材５０Ｂの第２円盤部材５４ｂの外周面側に形成する。この切欠き部５６の周方向の幅は、第２ガイド部材５０Ｂの回転可動域を妨げない長さに設定する。つまり、このピン部材９２と切欠き部５６は、正転時に第２ガイド部材５０Ｂが回転可動域を超えて過度に回転しないようにするためのものである。
【００５４】
例えば、この無段変速機１の制御装置（ＥＣＵ）１００は、図７に示すように、変速レンジとして後退時のＲレンジが選択されているのか否かを判定する（ステップＳＴ１）。
【００５５】
この制御装置１００は、Ｒレンジの場合（変速比γが最減速比γｍａｘの場合）、アクチュエータ８２の電磁弁に対してオン指令を行う（ステップＳＴ２）。これにより、アクチュエータ８２の電磁弁がオンになり、ピン部材９１においては、その係止部９１ｂが穴部５５に挿入される。このため、第２ガイド部材５０Ｂは、その回転が停止させられる。従って、このときには、第２突出部４１ｂが第２ガイド部５２と変速部５３で係止され、支持軸４１が拘束される。このときの無段変速機１においては、その支持軸４１の拘束と共にスキューの発生が抑制されるので、スキュー角の発散が抑えられる。
【００５６】
一方、制御装置１００は、Ｒレンジではない場合（最減速比γｍａｘ以外の変速比γの場合）、アクチュエータ８２の電磁弁に対してオフ指令を行う（ステップＳＴ３）。これにより、アクチュエータ８２の電磁弁がオフになり、ピン部材９１は、初期位置へと戻される。このため、第２ガイド部材５０Ｂは、その回転が許容される。従って、このときは、前述したスキュー角αでスキューが止まるので、スキュー角の発散が抑えられる。
【００５７】
以上示したように、本実施例の無段変速機１は、初期位置でピン部材９１の先端部９１ａを穴部５５に挿入しているので、後退時（第１及び第２の動力伝達部材１０，２０の逆転時）にピン部材９１を係止位置まで移動させることで、そのピン部材９１を穴部５５へと正確に挿入することができる。そして、この無段変速機１においては、ピン部材９１が係止位置まで移動した際に、係止部９１ｂと穴部５５とが周方向で互いに係合して、この係止部９１ｂが穴部５５における周方向のそれぞれの側壁側を係止するので、正確な位置で第２ガイド部材５０Ｂの回転を止めることができる。このため、この無段変速機１は、後退時にもスキュー角の発散を抑え、支持軸４１のロックの発生を抑えることができる。従って、この無段変速機１においては、Ｒレンジが選択されたときに動力源の動力を駆動輪に伝えることができ、また、Ｒレンジが選択された後の前進時において変速比γを変えることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  無段変速機
Ｒ１  第１回転中心軸
Ｒ２  第２回転中心軸
１０  第１動力伝達部材
２０  第２動力伝達部材
３０  サンローラ
４０  遊星ボール
４１  支持軸
４１ａ  第１突出部
４１ｂ  第２突出部
５０  キャリア
５０Ａ  第１ガイド部材
５０Ｂ  第２ガイド部材
５０Ｃ  変速部材
５１  第１ガイド部
５２  第２ガイド部
５３  変速部
５５  穴部
５６  切欠き部
６０  シャフト
８１  アクチュエータ（第１アクチュエータ）
８２  アクチュエータ（第２アクチュエータ）
９１，９２  ピン部材
９１ａ  先端部
９１ｂ  係止部
１００  制御装置
【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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