(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トロイダル型変速トラクション駆動装置であって、
共通の回転軸線を有し、各々の内側面はトロイドのネガティブ形状よりなり、対向する内側面がそれらの間にトロイダルキャビティを規定する駆動ディスク（１１）及び被駆動ディスク（１０）と、
前記駆動及び被駆動ディスク（１１、１０）間に挿入され、各々がローラ（１）を有する複数のローラ組立体であって、前記駆動及び被駆動ディスク（１１、１０）は押し付け力により前記複数のローラ組立体に対して同時に押圧され、前記ローラ組立体の各々の前記ローラ（１）は各々の前記駆動及び被駆動ディスク（１１、１０）に接点（３８、３９）で接し、回転力が前記接点（３８、３９）でトラクションフルードを介して伝達される前記複数のローラ組立体と、
各ローラ組立体が接続する、対応する回転可能なトラニオン（２８）であって、各トラニオン（２８）が前記トロイダルキャビティを通るトラニオン回転軸線を有し、前記トラニオン回転軸線の周りに前記トラニオン（２８）を回転させることにより、対応する前記ローラ組立体に対するある地点で前記ローラ組立体に操舵力を与える前記各々のトラニオン（２８）とを備え、
前記与えられる操舵力により、対応する前記ローラ組立体の前記ローラ（１）が操舵して異なる接点（３８、３９）を採るものであり、前記操舵力が与えられる地点は前記トラニオン回転軸線から定距離で偏心して位置し、かつ、前記接点（３８、３９）を横断する線から偏心して位置しており、
前記ローラ組立体、トラニオン（２８）、及び、前記ローラ組立体とトラニオン（２８）との間の接続部はすべて前記トロイダルキャビティに配置される、
トロイダル型変速トラクション駆動装置。
【請求項２】
前記接続部は継手を含み、前記継手は操舵力を与える地点を規定する、
請求項１に記載のトロイダル型変速トラクション駆動装置。
【請求項３】
前記継手はボール継手（５）を含む、
請求項２に記載のトロイダル型変速トラクション駆動装置。
【請求項４】
各々の前記ローラ組立体はヨーク（４）を含み、前記ボール継手（５）は前記ヨーク（４）に配置され、対応する前記トラニオン（２８）の空隙（２７）に連結される、
請求項３に記載のトロイダル型変速トラクション駆動装置。
【請求項５】
前記ボール継手（５）は回転可能な前記トラニオン（２８）に配置され、対応する前記ローラ組立体の空隙（２７）に連結される、
請求項３に記載のトロイダル型変速トラクション駆動装置。
【請求項６】
トロイダル型変速トラクション駆動装置であり、
共通の回転軸線を有する駆動ディスク（４１、４２）及び被駆動ディスク（４３）であって、前記駆動及び被駆動ディスク（４１、４２、４３）各々の内側面にトロイドのネガティブ形状が形成され、前記駆動及び被駆動ディスク（４１、４２、４３）の内側面がそれらの間にトロイダルキャビティを規定する駆動ディスク（４１、４２）及び被駆動ディスク（４３）と、
前記駆動及び被駆動ディスク（４１、４２、４３）間に挿入され、各々がローラ（４０）を有する複数の一対のローラ組立体であって、前記駆動及び被駆動ディスク（４１、４２、４３）は押し付け力により、挿入された複数の一対のローラ組立体に対して同時に押圧され、各一対の前記ローラ組立体の前記ローラ（４０）の組は、互いに回転し合うように配置され、かつ、前記ローラ（４０）の組の一方が第１接点（５７）で前記駆動ディスク（４１、４２）に接しかつ他方が第２接点（５９）で前記被駆動ディスク（４３）に接して、各ローラ組立体の各ローラ（４０）は前記第１及び第２接点（５７、５９）でトラクションフルードを介して前記駆動及び被駆動ディスク（４１、４２、４３）各々に接し、すべての回転力が前記第１及び第２接点（５７、５９）で前記トラクションフルードを介して伝達される複数の一対のローラ組立体と、
各一対の前記ローラ組立体の各ローラ組立体が接続する、対応する回転可能なトラニオン（４４）であって、各トラニオン（４４）が前記トロイダルキャビティを通るトラニオン回転軸線を有し、前記トラニオン回転軸線の周りに前記トラニオン（４４）を回転させることにより、対応する前記一対のローラ組立体の各ローラ組立体に対する各地点で前記一対のローラ組立体に操舵力を与える前記トラニオン（４４）とを備え、
前記与えられる操舵力により、対応する前記一対のローラ組立体の前記ローラ（４０）の組が操舵して異なる第１及び第２接点（５７、５９）を採るものであり、前記操舵力が与えられる各地点は、前記トラニオン回転軸線から定距離で偏心して位置し、かつ、前記第１及び第２接点（５７、５９）を横断する線（５６）から偏心して位置しており、
前記ローラ組立体、トラニオン（４４）、及び、前記ローラ組立体とトラニオン（４４）との間の接続部はすべて前記トロイダルキャビティに配置される、
トロイダル型変速トラクション駆動装置。
【請求項７】
前記一対のローラ（４０）の各々は、対応する前記駆動及び被駆動ディスク（４１、４２、４３）に接するトロイダル面及び前記ローラ（４０）が互いに接する円錐面で形成されている、
請求項６に記載のトロイダル型変速トラクション駆動装置。
【請求項８】
前記接続部は継手を含み、前記継手は操舵力を与える地点を規定する、
請求項６又は７に記載のトロイダル型変速トラクション駆動装置。
【請求項９】
前記継手はボール継手（５３）を含む、
請求項８に記載のトロイダル型変速トラクション駆動装置。
【請求項１０】
前記一対のローラ組立体の各々の前記ボール継手（５３）は、回転可能な前記トラニオン（４４）上に相互接続及び配置され、前記ボール継手（５３）の各々は対応する前記ローラ組立体の空隙（５４）に連結される、
請求項９に記載のトロイダル型変速トラクション駆動装置。
【請求項１１】
前記押し付け力は、前記トロイダルキャビティの中心を通る、
請求項６〜１０のうちの何れか１項に記載のトロイダル型変速トラクション駆動装置。
【請求項１２】
前記トラニオン回転軸線は、前記トロイダルキャビティの中心を通り、前記トロイダルキャビティの中心を定義する円に正接である、
請求項１〜１１のうちの何れか１項に記載のトロイダル型変速トラクション駆動装置。
【請求項１３】
前記トロイダル型変速トラクション駆動装置のすべてのトラニオン（４４）は、各トラニオン（４４）に取り付けられた各噛合歯車により拘束される、前記噛合歯車は前記トロイダルキャビティ内に配置され、各トラニオン（４４）は、等角度量だけ、対応するトラニオン回転軸線の周りを回転する、
請求項１〜１２のうちの何れか１項に記載のトロイダル型変速トラクション駆動装置。
【請求項１４】
前記噛合歯車は円形歯車（４７）であり、各円形歯車（４７）はウォーム歯車（４８）と係合し、ウォーム歯車（４８）を回転させることにより、トラニオン（４４）は、前記トラニオン回転軸線の周りを同期して回転する、
請求項１３に記載のトロイダル型変速トラクション駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無段変速機に関し、特に転がり操舵による比率変化の方法及び仕様に関連し、詳細にはフルトロイダルレース転がりトラクション駆動方式の無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ギヤ比の変化を必要とする自動車及び他の機械装置の変速機として、巧みに設計及び製造されているいくつかの無段変速機（ＣＶＴｓ）が存在する。
【０００３】
一般に、市場には、流体・機械式無段変速機及びトラクション式無段変速機が提供されている。
【０００４】
多くの発案があるなかで、主に２つの型のトラクション駆動装置が使用されている。ひとつは、調節可能なプーリ・シーブ間を走行するベルトを使用するもので、もうひとつは、加工したトロイドのネガティブ形状を持つ２つのディスク間を走行するローラで、一般にトロイダルバリエータと呼ばれる。
【０００５】
本発明は、トロイダルバリエータ及びその中のローラ制御に関する。
【０００６】
トロイダル駆動装置市場は、２つの類似型装置が独占している。一般に、ひとつはシングルローラハーフトロイダルバリエータ（ＳＨＴＶ）と呼ばれ、もうひとつはシングルローラフルトロイダルバリエータ（ＳＦＴＶ）と呼ばれる。ダブルローラフルトロイダルバリエータ（ＤＦＴＶ）という国際特許出願番号ＰＣＴ／ＡＵ２０１０／００１３３１号の新しい設計主題は、互いに動作し合う２つのローラを用いるように開発されている。
【０００７】
ＳＦＴＶ及びＳＨＴＶの両駆動装置は、トロイドのネガティブ形状に加工された２つのディスクを対向させて用いることに関わる。ディスク間には、両トロイダルキャビティの表面に対して回転するローラを有し、ひとつのディスクから他のディスクへ動力を伝達することができる。ダブルローラフルトロイダル駆動装置の場合、ひとつのローラとそれに対して走行するもう一つのローラとで１対になっている。
【０００８】
トラクションフルードと呼ばれる特別なフルードは、実際の動力伝達に用いられる。このフルードは、ローラとディスクとの間で圧搾された時に極度に高粘性（固体に近い）になる能力を有する。この動力伝達能力は、静摩擦係数と類似する「トラクション係数」により決定される。
【０００９】
これらのローラは回転又は操舵可能であるので、様々な個所でディスクに接触し、そして、その動作につれて滑らかにギヤ比を可変可能である。
【００１０】
ＳＦＴＶ駆動装置において、ローラの回転軸はトロイダルキャビティの中心に位置する。またＳＨＴＶ駆動装置では、ローラがトロイドの回転軸方向で、トロイドの中心からずれて位置する。
【００１１】
両型においてローラは、比率変化を生むために、様々な回転方法を用いる。一般に、これらはローラから生じるトルク反力に対して動作する制御圧力を用いる。ここでローラは、制御される比率と区別される制御トルクであると考えられる。
【００１２】
制御圧力はトルク反力より大きい場合に一方向にローラを作動させ、小さい場合にその反対方向にローラを作動させることができる。ローラの動力は、拘束カム又は類似機構に対して働き、新たな比率を作り出すためにローラを回転させる配置にすることができる。
【００１３】
この制御型は、米国特許出願第２００８／０２５４９３３  Ａ１号（２００８年１０月１６日、発明者はＢｒｉａｎ  Ｊｏｓｅｐｈ  Ｄｕｔｓｏｎ）、米国特許第５，９８９，１５０号（１９９９年１１月２３日、譲受人  ジャトコ株式会社）、及び米国特許出願第２００８／０００９３８７  Ａ１号（２００８年１月１０日、譲受人  日本精工株式会社）に開示されている。これらの開示は、参考文献として本明細書に組み込まれる。
【００１４】
一部のメカニズムにおいては、ローラは個別に制御される（ジャトコ株式会社）が、他のメカニズムでは、一緒にグループ化される（Ｄｕｔｓｏｎ及び日本精工株式会社）。
【００１５】
多くの場合、トロイダルディスクは伝達されるトルク及びトラクション係数と呼ばれる一定摩擦に比例する押し付け力で固定される。通常、２つのトロイダルキャビティは、２つの外側ディスクによる入力と、ギヤ又はチェーンを用いる側からはなれる出力とを備える。ここでは、支持のない回転力及びそれを支持するスラスト軸受は存在しない。
【００１６】
多くのトロイダル駆動装置は、ローラをある比率から新たな比率へと動かすトルク反力支持システムに組み込まれるローラ操舵方法を用いる。実際にはこの方法では、ローラをある位置から他の位置へ回転させるために、ほとんど力を要しない。ローラがディスク間において大きい圧力で固定されているとき、新たな比率を出すためにディスク表面を単純に摺動することを実際にはしないということを理解すべきである。
【００１７】
ＳＦＴＶ又はＳＨＴＶにおいて、このローラ操舵作用は、ローラからのトルク反力がピストンを支え、そのピストンの中心が一般にトロイダルキャビティ中心接線を通るという、ローラ支持方法を用いて成し遂げられる。該ピストンがローラを前に押す、又はローラがピストンに対して戻るとき、ローラ回転の中心は、ディスク回転の中心を通って止まる。そしてすぐに、各ディスクの反対方向に作用する横向きの力がかかり、ローラは回転する。これは通常、ローラ操舵と呼ばれ、ＣＶＴのこの型の比率変化応答の役割を果たす。
【００１８】
図１及び図２は、フルトロイダルバリエータディスクの間に設置した３つのローラ１を示す。出力ディスク(被駆動ディスク)１０は入力ディスク（駆動ディスク）１１に固定される（図には示されていない）。入力ディスク１１は入力シャフト１２により駆動し、一方、出力ディスク１０はシャフト１３を駆動する。ローラ１は軸受３上で動作する車軸２に設けられる。軸受３はヨークのような取付具４に支えられている。
【００１９】
ヨーク４は、ボールジョイント（ボール継手）５、６及びシャフト９を経由してピストン７に接続されている。ピストン７は液圧シリンダ８内で作動する。２つの空間１４、１５には、ローラ１から受けるトルク反力の均衡を保つよう高圧油が供給され得る。ディスクは常に同じ方向に回転しているが、トルク反力は駆動メカニズムの状態（加速又は減速）により、両方向に動作することが可能である。
【００２０】
シリンダ８は、その中心軸線がトロイダルキャビティ中心をほぼ通る位置に配置され、一般にそのキャビティの中心によって定義される円に正接である。しかしながら、これは正確には、ディスク回転の平面に対する平行平面の位置ではなく、キャスタ角１６によるこの平面に対する角度で傾斜する。
【００２１】
入力及び出力ディスク１１、１０並びに接続するシャフト１２、１３は反対方向に回転することが分かる。
【００２２】
安定状態にあるとき、ローラ１の回転軸線はディスク１０、１１の回転軸線を通ることが分かる。ローラ１が圧力を受けて前後に動くとき、その回転軸線はディスク１０、１１の回転軸線を通らず、新たな比率位置でローラを回転させる操舵力を受ける。
【００２３】
この同時機械的作用はキャスタ角により生じる。ローラ１が操舵力を受けて回転するとき、ボールジョイント５、６は外側へ搖動し、ディスク１０、１１の回転の中心に回転軸を合致させる。これが生じる時、ローラ反応力と制御力とが均衡が取れれば、操舵動作は止まり、ローラ１は定位置で安定する。
【００２４】
ハーフトロイドの設計では同様の配置で作動するが、他の機械的理由によりキャスタ角を用いることができない。操舵動作後のローラの安定性は、ローラ反力に反する制御圧力の再調整によってローラ１が中心位置に戻ることを可能にすることにより実現する。ステッパモータ及びカムはローラ１の位置を認識し、フィードバックループを用いて制御圧力を継続的に調整する。フィードバックループは常にオーバーランの対象となりやすく、結果として振動又は乱調をもたらす。複雑な減衰システムは、多くの変速機における適用において許容できないこのような振動を除くことがしばしば要求される。
【００２５】
これらの先行技術例において、ローラ１はすべて独立した比率位置を自由に採用できる。しかしながら、その採用される位置とは、常に、あらゆる同様の作動油圧を受ける同じ大きさのピストン９に対して均衡を保つような、ローラが同じトルク反力を受ける位置である。この均衡のとれた位置は、すべてのローラ１が等量の伝送電力を受け持つことを確実にする目的を持つ。このためローラ１が比率位置外になることは論理的に不可能である。しかし、作動油特有の順応性及びそれが流れるギャラリは、減衰の難しい振動を引き起こし得る。
【００２６】
他にもこのローラ位置制御の形態における問題が存在する。まず、ローラ１は能動液圧装置により提供される圧力で支持されているので、液圧を与えるためにエネルギーを継続的に必要とする。能動液圧装置はローラ１を迅速に動作させるのに十分な大きさを持たなければならず、それゆえ、システムのサイズも、しばしばＣＶＴを通過するエネルギーのうちの２％〜４％になり得る電力を要求する相当な大きさになる。
【００２７】
支持システムと係合した精密部品及び液圧システムと係合した液圧制御は、多数存在する。
【００２８】
ローラ１が回転可能な角度を限定する機械的制限が存在する。これは全体の比率範囲を制限する。典型的に、ＳＦＴＶの最大比率範囲は６：１である。これはまた、ローラ中心のディスクの回転軸線からの位置であり、返って効率を下げるような距離を制限する。
【００２９】
新たな比率にするための「操舵」ローラの必要性に対する他の試みはＳＨＴＶに適用し、米国特許第６８６６６０９号に開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
本発明の目的は、機械的に液圧の必要なくローラの位置を制御し、高レベルの力を要求することなく新たな比率への操舵を可能にするような制御装置を提供することである。
【００３１】
本発明のさらなる目的は、すべてのローラを正確にグループ化する制御装置を作り、そうすることでローラが、弾性的に誘発される振動のない新たな比率を採用することである。
【００３２】
本発明のさらなる目的は、ローラ作動システムにおいてエネルギー損失を低減することである。
【００３３】
本発明のさらなる目的は、ディスク回転軸線から離してローラ中心を据えることによるバリエータ効率の改善であり、これにより接点での差動速度を抑える。
【００３４】
本発明のさらなる目的は、ディスク回転軸線から接点への距離において、より大きい差を生み出すことでローラがより広い角度で回転することを可能にすることによるバリエータの比率範囲の拡大である。
【００３５】
本発明のさらなる目的は、ディスク回転軸線からの接点距離において、より大きい差を生み出すことでトロイダルキャビティ内に配置可能なローラ数を増やすことにある。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
本発明の第１の態様において、トロイダル型変速トラクション駆動装置は、共通の回転軸線を有し、各々の内側面はトロイドのネガティブ形状よりなり、対向する内側面がそれらの間にトロイダルキャビティを規定する駆動ディスク及び被駆動ディスクと、前記駆動及び被駆動ディスク間に挿入され、各々がローラを有する複数のローラ組立体であって、前記駆動及び被駆動ディスクは押し付け力により前記複数のローラ組立体に対して同時に押圧され、前記ローラ組立体の各々の前記ローラは各々の前記駆動及び被駆動ディスクに接点で接し、回転力が前記接点でトラクションフルードを介して伝達される前記複数のローラ組立体と、各ローラ組立体が接続する、対応する回転可能なトラニオンであって、各トラニオンが前記トロイダルキャビティを通るトラニオン回転軸線を有し、前記トラニオン回転軸線の周りに前記トラニオンを回転させることにより、対応する前記ローラ組立体に対するある地点で前記ローラ組立体に操舵力を与える前記各々のトラニオンとを備え、前記与えられる操舵力により、対応する前記ローラ組立体の前記ローラが操舵して異なる接点を採るものであり、前記操舵力が与えられる地点は前記トラニオン回転軸線から定距離で偏心して位置し、かつ、前記接点を横断する線から偏心して位置している。
【００３７】
本発明のさらなる態様において、トロイダル型変速トラクション駆動装置は、共通の回転軸線を有する駆動ディスク及び被駆動ディスクであって、前記駆動及び被駆動ディスク各々の内側面にトロイドのネガティブ形状が形成され、前記駆動及び被駆動ディスクの内側面がそれらの間にトロイダルキャビティを規定する駆動ディスク及び被駆動ディスクと、前記駆動及び被駆動ディスク間に挿入され、各々がローラを有する複数の一対のローラ組立体であって、前記駆動及び被駆動ディスクは押し付け力により、挿入された複数の一対のローラ組立体に対して同時に押圧され、各一対の前記ローラ組立体の前記ローラの組は、互いに回転し合うように配置され、かつ、前記ローラの組の一方が第１接点で前記駆動ディスクに接しかつ他方が第２接点で前記被駆動ディスクに接して、各ローラ組立体の各ローラは前記第１及び第２接点でトラクションフルードを介して前記駆動及び被駆動ディスク各々に接し、すべての回転力が前記第１及び第２接点で前記トラクションフルードを介して伝達される複数の一対のローラ組立体と、各一対の前記ローラ組立体の各ローラ組立体が接続する、対応する回転可能なトラニオンであって、各トラニオンが前記トロイダルキャビティを通るトラニオン回転軸線を有し、前記トラニオン回転軸線の周りに前記トラニオンを回転させることにより、対応する前記一対のローラ組立体の各ローラ組立体に対する各地点で前記一対のローラ組立体に操舵力を与える前記トラニオンとを備え、前記与えられる操舵力により、対応する前記一対のローラ組立体の前記ローラの組が操舵して異なる第１及び第２接点を採るものであり、前記操舵力が与えられる各地点は、前記トラニオン回転軸線から定距離で偏心して位置し、かつ、前記第１及び第２接点を横断する線から偏心して位置している。
【００３８】
ここで、本発明の好ましい実施形態は、図面を参照することにより記述される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、先行技術におけるトロイダルバリエータの実施例の上平面概略図を示す。
【図２】図２は、図１の先行技術におけるバリエータの側面図を示す。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態におけるトロイダルバリエータの上平面概略図を示す。
【図４】図４は、図３のバリエータにおける２つのトラニオン及びローラ組立体を個別に概略図で示す。
【図５】図５は、図３のバリエータにおける側面概略図を示す。
【図６】図６は、図３のバリエータにおけるトラニオン及びローラ組立体の上面及び側面図を個別に示す。
【図７】図７は、トラニオン及びローラ組立体の変形実施例を個別に示す。
【図８】図８は、本発明の変形実施例におけるトロイダルバリエータの上平面概略図を示し、図７のトラニオン及びローラ組立体を含む。
【図９】図９は、図７のトラニオンの側面概略図を示す。
【図１０】図１０は、対のローラを用いたバリエータの変形実施例の概略図を示す。
【図１１】図１１は、図１０のバリエータにおける対のローラの組立体の平面図を示す。
【図１２】図１２は、図１０のバリエータの上平面概略図を示す。
【図１３】図１３は、図１０のバリエータのトラニオン及びダブルローラ配置図を示す。
【図１４】図１４は、トラニオン及びローラ組立体の変形実施形例を個別に示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明の第１の特定の実施形態において、３つの個別のローラは、前述の先行技術のように、典型的なトロイダルキャビティ内に配置される。
【００４１】
図３は、前記のように、ローラ１が軸受３上の軸２に取り付けられ、ヨーク４に支持されるような配置の平面図を示す。ヨークの一端部は、ボール筺体（空隙）２７内に収められているボール５である。このボール筺体はトラニオン２８の一端部内に配置される。
【００４２】
トラニオン２８は、本体筐体３８内に装着された軸２９及び３０を各端に有し、そのためトラニオン２８は自在に回転する。トラニオン２８の中心軸線はトロイダルキャビティ中心を通る。
【００４３】
ローラ１が様々な比率を生むように回転可能な角度において、機械的制限は存在しないということはすぐに理解される。このため、２０：１を超える比率範囲を生み出すことが可能である。またこのため、より効率的に機能する４つのローラを組み込むことのできる設計が可能な好ましい比率を維持しつつ、中心軸線から大きく離してローラ１を配置することは可能である。
【００４４】
該トラニオン２８は、噛合歯車３１と係合する突起２６が装備されるので、各トラニオン２８は、他の２つのトラニオンに即して支持軸２９、３０上を回転しなければならない。
【００４５】
また、トラニオンのうちの１つは、アクチュエータ３２内に位置するラック歯車（又は同様のアクチュエータ）によって回転可能である別の歯車３３に係合する。
【００４６】
図４は、軸２９及び３０、歯車３１、ボール５及びボール筺体２７を明らかに示したトラニオン本体２８を筐体から取り出した２つのトラニオンを示す。
【００４７】
ローラ１を支持するヨーク４は、ボール５及びボール筺体２７上を自在に回転するので、ローラ１はトロイダルキャビティ内において、それ自体で操舵可能である。言い換えれば、ローラ組立体はボール５のまわりでトラニオンに対して向きを変えることができる。図４の右側のトラニオンは、１．２度傾いたローラ１を示す。
【００４８】
図５は、トロイダルキャビティを貫く断面概略図を示す。図の左側はローラ１及びトラニオン本体２８の中心の横断面であり、ローラ１は中央又は１：１の位置で、入力及び出力ディスク１１、１０の間に支持されている。
【００４９】
図の右側は、軸３０の端部、歯車３１の側面図、トラニオン本体２８、及びキャスタオフセット３５によって軸３０から偏心するボール５の位置を示すトラニオン２８端面概略図である。
【００５０】
トラニオン２８がその軸の周りを回転するとき、ボール５の中心は円弧３７を描く。ヨーク４とつながるボール筺体２７はボール５に追従しなければならず、そうすることでローラ１を回転させ、これがローラ１を操舵させる。ローラ１が操舵する量は、トラニオン２８の回転度、及び、キャスタオフセット３５及び操舵オフセット３６の相対的サイズの関数である。
【００５１】
トラニオン２８の回転が時計回りであり（図４のように）かつ入力ディスク１１が図に示すように回転する場合、ローラ１は下方歯車の方に駆り立てられ、入力接触点は中心回転軸線に近接するように動く。その方向への駆り立てのみならず、ローラ１は、キャスタオフセット３５及び操舵オフセット３６の影響を受けたボール５の動作により回転し、中心に向かって操舵する。出力接触点では、ディスク１０の回転は反転するので、操舵は外側に向かう。
【００５２】
ローラ回転がトラニオン回転に“追い付く”とき、操舵動作はゼロへと低減し、ローラ１は再び、その回転軸の中心が主軸を通る位置にある。
【００５３】
トラニオン２８が反対方向に回転するとき、反転が起こる。
【００５４】
ここで、操舵動作は、トラニオン２８の回転と直接的に関連する。ローラ１は、ローラ１に大きなねじれ力を要するであろうある新たな比率位置を採ることを強制されないが、ローラ１は１へと操舵する。
【００５５】
図６は、異なる視点からのキャスタオフセット３５及びキャスタ変位３６の関係を示す。
【００５６】
ローラ１上の点３８、３９は入力及び出力接点を示す。ディスク１０、１１（図示せず）及びローラ１は回転しているが、これらの接点は間隙を介して固定されており、ローラ１は力を加えない限りこれらの点から変位することはできない。しかしながら、ローラが回転する（操舵した）とき、３８は一方に移動し、３９は他方に移動する。
【００５７】
入力が１，０００ＲＰＭで走行する、内径１００ｍｍの典型的駆動部におけるこのような配置では、２度の操舵角度は、０．２５秒未満で、高ギヤから低ギヤにローラをさっと移動させる。
【００５８】
図７、８及び９は、キャスタ変位３６ａが内側に入り、キャスタオフセット３５ａに対して相対的サイズになるキャスタオフセット及びキャスタ変位の別の配置を示す。
【００５９】
ここでローラ１は、ボール５及びボール筺体２７を含む筐体を囲むより大きい直径の軸受に装着される。
【００６０】
ここでボール５はトラニオン２８上に直接装着される。
【００６１】
これはより小型の装置であるが、各ローラ１が、他のローラと、トロイダルキャビディ内で同じ相対位置を維持することを確実にするさらなる機械的精度を必要とする。
【００６２】
図１４はさらなる別の配置を示す。この別の配置では、トラニオン２８は、トラニオン２８が回転するときにローラ１の外側端で直接動作する両側面オフセット操舵カム６０を含む。この場合、ローラ１は軸受６３に回転可能に装着される。軸受６３はその回転軸線にてボール継手６２に支持される。固設されているボール継手６２は、突起６１上でトラニオン２８に装着される。さらに、ローラ組立体は、ボール継手６２のまわりでトラニオン２８に対して向きを変えることができる。トラニオン２８が軸線６４のまわりを回転するとき、操舵カム６０は、ローラ接点３８、３９を横断する線から偏心し（操舵オフセット３６）かつトラニオン回転軸線６４から偏心する（キャスタオフセット３５）地点でローラ１に接し、それによってローラ１を操舵する。
【００６３】
別の好ましい実施形態において、トラニオン、ヨーク、及びオフセットボール継手の組合せは、参考文献として開示されここに組み込まれる国際出願番号ＰＣＴ／ＡＵ２０１０／００１３３１号に開示されているダブルローラフルトロイダルバリエータに適用される。
【００６４】
この設計では、対のローラ４０がトロイダルキャビティの内側に配置され、該対のローラ４０は、入力及び出力ディスクのトロイド形面上を回転するトロイド形面及びローラが互いに回転し合う円錐形面を有する。
【００６５】
図１０はそのような実施形態の断面図を示す。
【００６６】
ダブルローラ４０は、入力ディスク４１、４２及び一対の出力ディスク４３上を回転するトロイド形面と、ローラが互いに回転する円錐形面とを有する。ローラは、関節継手を介してトラニオン４４に接続するヨーク４５を通る軸４６に支持される。
【００６７】
ウォーム歯車４７は各トラニオン４４に固設され、管形の４条ウォーム４８に噛み合い、４条ウォーム４８は、ひとつのトロイダルキャビティから隣のトロイダルキャビティへと通り、図１２及び図１３に示すトラニオン軸５２を支持する板部を支持するように作動する別の管４９と同軸設計を作り出す。
【００６８】
ローラ及びランプシステム５０は、入力シャフト５１から供給される伝達トルクが内部シャフト５１ａに伝達される時に、入力及び出力ディスクを一緒に固定するように動作する。
【００６９】
トルクは、ディスク４３からベルハウジング５２に、更に出力シャフト５２ａに出力される。
【００７０】
図１１は、軸４６上のヨーク４５に支持されるダブルローラの平面図を示す。トラニオンは示されていない。該図のローラは回転位置に置かれているので、ＣＶＴから高ギヤ又は低ギヤのいずれかで出力している。
【００７１】
図１２は、シャフト５５に係合するボール継手上のヨーク（図にはない）の支持に用いられるトラニオン４４の図である。これらトラニオンは軸５２上に位置が固設されており、それらの軸上を回転可能である。ディスク支持シャフト５１ａは、支持管４９及び４条ウォーム４８に囲まれた中心を通ることが分かる。該ウォームは、４つのトラニオン４４をすべて確実に同期させて回転させるウォーム歯車４７と噛合する。
【００７２】
図１３は、図１０、１１及び１２に示すＤＦＴＶと関連するトラニオン、ヨーク及びボール継手の詳細を示す。
【００７３】
トラニオン４４の平面図は、Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄ及びＥ−Ｅの位置での断面図を示す。該トラニオン軸５２及び５２ａはいずれかの端から突出しており、ＣＶＴ組立体の本体内で支持される。球形軸受支持５５は、トラニオン４４を通って両ヨーク４５を支持する。
【００７４】
断面Ｅは、トラニオン４４、その軸５２及び軸５２ａに対するダブルローラの関係を示す。球形軸受５３及びその筐体（空隙）５４はヨーク４５及び４５ａに固設される。
【００７５】
断面Ａは、断面Ｅと同様の部品及び同様の位置であるが、異なる方向から通る。ヨーク４５及び４５ａの形状は、一部がトラニオン４４にほぼ整列し、分かれる部分がローラ軸と整列するようにすることが分かる。
【００７６】
断面Ｂでは、ヨークが中実であり、かつローラ支持のために分かれていない位置において、トラニオン４４並びに２つのヨーク４５及び４５ａを通る。
【００７７】
断面Ｃでは、ヨークが分かれた形状であるヨークを通る。
【００７８】
断面Ｄでは、ローラの中心を貫き、ヨーク４５及び４５ａ内に固設されているローラ軸４６及び４６ａを示す。点線５６は、一方のローラとディスクの接点５７から、円錐接点５８を通り、他方のローラとディスクの接点５９へと通る力線を示す。
【００７９】
トラニオン４４が回転するとき、ダブルローラのうちの１つは一方向に、そして他方のローラは反対方向に、線５６のまわりを回転し、ヨークが球形軸受上を回転することが分かる。ローラの回転軸線は、この時点ではディスクの回転軸線を通らず、ローラはディスク面にわたって操舵し始める。両ディスクは同じ方向に回転するので、１つのローラは入力ディスクにわたって一方向に操舵し、他方のローラは出力ディスクにわたって反対方向に操舵する。一旦ヨークが球形軸受上を操舵して十分に戻ってくると、操舵が停止し、ローラの回転軸線がディスクの回転軸線を再び通ることを許容する。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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