(57)【要約】【課題】パワーローラをトラニオン軸線方向に拘束しつつ入出力ディスク軸線方向へ変位可能に支持する傾斜ニードルベアリング素子に、トラクション力による偏荷重がかからないようにする。【解決手段】パワーローラ８の入出力ディスク接触点Ｑにはトラクション力Ftが作用し、このFtはパワーローラ８を交差線Ｐ周りの回転モーメントM1により対応する方向に傾けようとし、ニードルベアリング素子２５，２６の回転モーメント方向遅れ側端部25a，26aに他方の端部25b,26bよりも大きな荷重を作用させる。そこで、回転モーメントM1の方向に対して遅れ側となるニードルベアリング素子２５，２６の端部25a，26aにおける外周を他方の端部25b，26bにおける外周よりも広範囲に亘って先細形状に成形する。これにより、パワーローラ８が回転モーメントM1を受けてもニードルベアリング素子２５，２６への荷重が分散されることとなり、ニードルベアリング素子２５，２６への偏荷重を小さくして、ニードルベアリング素子を長くする必要をなくす。【選択図】図３
2005214279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸に対向配置された入出力ディスク間に、これら入出力ディスク間でトラクション伝動を行い得るようパワーローラを挟圧し、
該パワーローラを、前記挟圧により発生したスラストに抗して受け止めつつ回転自在に支持するトラニオンを、入出力ディスク軸線に対し直角な方向に延在するよう変速機ケースに取り付けて設け、
パワーローラおよびトラニオン間のスラスト受け止め面を、トラニオン軸線方向両側において入出力ディスク軸線方向に延在させると共に入出力ディスク軸線側へ指向するよう傾斜させることにより、パワーローラをスラスト方向およびトラニオン軸線方向に支持し、
これら傾斜させたパワーローラおよびトラニオンのスラスト受け止め面間にそれぞれ、入出力ディスク軸線方向へ転動可能に配列したニードルベアリング素子を介在させてパワーローラを入出力ディスク軸線方向へ変位可能にしたトロイダル型無段変速機において、
トラニオン軸線方向一方側におけるニードルベアリング素子の軸直角二等分面、および、トラニオン軸線方向他方側におけるニードルベアリング素子の軸直角二等分面との交差線と、パワーローラおよび入出力ディスク間におけるトラクション力伝達点との間のアーム長にトラクション力が作用してパワーローラに加わった前記交差線周りの回転モーメントの方向に対して遅れ側における各ニードルベアリング素子の端部外周を他方の端部外周よりも広範囲に亘って先細形状に成形したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
請求項１に記載のトロイダル型無段変速機において、
前記回転モーメント方向遅れ側における各ニードルベアリング素子の端縁に対する角当たり防止用のクラウニングを他方の端部に向け拡大して、他方の端縁に対する角当たり防止用のクラウニングよりも大きくすることにより、前記回転モーメント方向遅れ側における各ニードルベアリング素子の端部外周を他方の端部外周よりも広範囲に亘って先細形状に成形したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
請求項１に記載のトロイダル型無段変速機において、
前記回転モーメント方向遅れ側における各ニードルベアリング素子の端部外周に先細テーパ面を設定することにより、前記回転モーメント方向遅れ側における各ニードルベアリング素子の端部外周を他方の端部外周よりも広範囲に亘って先細形状に成形したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
前記パワーローラおよび入出力ディスク間におけるトラクション力伝達点が前記交差線よりもトラニオン側に位置した、請求項１〜３のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機において、
前記トラクション力の方向とは反対の方向における各ニードルベアリング素子の端部外周を他方の端部外周よりも広範囲に亘って先細形状に成形したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項５】
前記パワーローラおよび入出力ディスク間におけるトラクション力伝達点が前記交差線に対しトラニオンよりも遠い側に位置した、請求項１〜３のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機において、
前記トラクション力の方向と同じ方向における各ニードルベアリング素子の端部外周を他方の端部外周よりも広範囲に亘って先細形状に成形したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項６】
同軸に対向配置された入出力ディスク間に、これら入出力ディスク間でトラクション伝動を行い得るようパワーローラを挟圧し、
該パワーローラを、前記挟圧により発生したスラストに抗して受け止めつつ回転自在に支持するトラニオンを、入出力ディスク軸線に対し直角な方向に延在するよう変速機ケースに取り付けて設け、
パワーローラおよびトラニオン間のスラスト受け止め面を、トラニオン軸線方向両側において入出力ディスク軸線方向に延在させると共に入出力ディスク軸線側へ指向するよう傾斜させることにより、パワーローラをスラスト方向およびトラニオン軸線方向に支持し、
これら傾斜させたパワーローラおよびトラニオンのスラスト受け止め面間にそれぞれ、入出力ディスク軸線方向へ転動可能に配列したニードルベアリング素子を介在させてパワーローラを入出力ディスク軸線方向へ変位可能にしたトロイダル型無段変速機において、
トラニオン軸線方向一方側におけるニードルベアリング素子の軸直角二等分面、および、トラニオン軸線方向他方側におけるニードルベアリング素子の軸直角二等分面との交差線と、パワーローラおよび入出力ディスク間におけるトラクション力伝達点との間のアーム長にトラクション力が作用してパワーローラに加わる前記交差線周りの回転モーメントの方向と、前記交差線およびトラクション力伝達点間のアーム長に前記スラストが作用してパワーローラに加わる前記交差線周りの回転モーメントの方向とが逆向きになる位置に前記交差線が位置するよう、前記傾斜させたスラスト受け止め面の傾斜角、および、該スラスト受け止め面間における前記ニードルベアリング素子の配置を決定したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項７】
請求項６に記載のトロイダル型無段変速機において、
前記トラクション力によるパワーローラの交差線周りの回転モーメントと、前記スラストによるパワーローラの交差線周りの回転モーメントとが同じ大きさになるよう、前記傾斜させたスラスト受け止め面の傾斜角、および、該スラスト受け止め面間における前記ニードルベアリング素子の配置を決定したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項８】
請求項６または７に記載のトロイダル型無段変速機において、
前記交差線を前記パワーローラおよび入出力ディスク間におけるトラクション力伝達点に対しトラニオンから遠い側に位置させる場合、前記交差線が前記トラクション力伝達点に対し、前記トラクション力の方向とは反対の方向にずれて位置するよう、前記傾斜させたスラスト受け止め面の傾斜角、および、該スラスト受け止め面間における前記ニードルベアリング素子の配置を決定したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項９】
請求項６または７に記載のトロイダル型無段変速機において、
前記交差線を前記パワーローラおよび入出力ディスク間におけるトラクション力伝達点よりもトラニオン側に位置させる場合、前記交差線が前記トラクション力伝達点に対し、前記トラクション力の方向にずれて位置するよう、前記傾斜させたスラスト受け止め面の傾斜角、および、該スラスト受け止め面間における前記ニードルベアリング素子の配置を決定したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に適用されるトロイダル型無段変速機に関し、特に、トラニオンに対するパワーローラの取り付け構造に関する改良提案に係わる。
【背景技術】
【０００２】
トロイダル型無段変速機は、同軸に対向配置された入出力ディスク間に、これら入出力ディスク間でトラクション伝動を行い得るようパワーローラを挟圧し、入出力ディスクとパワーローラとの間に形成された油膜の剪断によって動力を伝達するものである。
ここでパワーローラは、上記の挟圧により入出力ディスク間から追い出される方向のスラストを受け、このスラストに抗してパワーローラを受け止めつつ回転自在に支持するトラニオンを、入出力ディスク軸線に対し直角な方向に延在するよう変速機ケースに取り付けて設ける。
【０００３】
トラニオンは変速を行い得るようにするため、その軸線方向位置を制御可能にして、また、その軸線周りに傾転可能に変速機ケースに取り付ける。
変速に際してはトラニオンをパワーローラと共に、パワーローラ回転軸線が入出力ディスク回転軸線と直交する中立位置から変速方向に対応したトラニオン軸線方向へ僅かに変位（オフセット）させる。
この時、パワーローラと入出力ディスクとの間のトラクション力伝達点に発生するサイドスリップ力によりパワーローラがトラニオンと共にトラニオン軸線周りに傾転されて変速を行い、所定の傾転角（希望する変速比）になった時にトラニオンをパワーローラと共に上記の中立位置に戻すことで当該所定の傾転角（希望する変速比）を維持することができる。
【０００４】
この変速動作中、パワーローラの上記傾転にかかわらずパワーローラと入出力ディスクとの接触状態を常に維持するために、前記の挟圧を行うローディングカムにより入出力ディスクの間隔を変化させている。
このとき、固定の出力ディスクに対し、入力ディスクのみをローディングカムによりディスク軸線方向に変位させるのに対し、トラニオンはトラニオン軸線に対し横方向に拘束されていることから、ローディングカムによる入力ディスクの軸線方向変位に追従させてパワーローラのディスク接触を保つためには、パワーローラ回転軸線およびトラニオン軸線を含む面に垂直な方向（ディスク軸線方向）にパワーローラを移動させる必要がある。
また、動力伝達時において入出力ディスクが変形した際や、組立時にミスアライメントが生じた際には、パワーローラと入出力ディスクとの相対位置ずれが発生し、この相対位置ずれを吸収するためにもパワーローラをディスク軸線方向に移動させる必要がある。
【０００５】
パワーローラのディスク軸線方向への移動を可能にするパワーローラ支持構造としては従来、例えば特許文献１に記載のようなものが提案されている。
つまり図７に示すように、入出力ディスクに接するパワーローラ内輪ａを軸受ｂによりパワーローラ外輪ｃに回転自在に組み付けて成るパワーローラｄを、トラニオンｅに形成したパワーローラ収納溝ｆ内に収納する。
【０００６】
この収納に当たっては、パワーローラ収納溝ｆをディスク軸線方向（図７の図面直角方向）に延在させ、該パワーローラ収納溝ｆの底面ｇおよびこれに対向するパワーローラ基端面ｈ（前記したパワーローラｄおよびトラニオンｅ間のスラスト受け止め面）を、トラニオン軸線方向（図７の上下方向）両側においてg1,g1,h1,h2で示すように入出力ディスク軸線側へ指向するよう傾斜させると共に、これら傾斜させたパワーローラｄおよびトラニオンｅのスラスト受け止め面h1,g1間およびh2,g2間にそれぞれ、入出力ディスク軸線方向へ転動可能に配列したニードルベアリング素子ｉを介在させる。
これにより、パワーローラｄはスラスト方向（図７の左方向）およびトラニオン軸線方向（図７の上下方向）に支持され、この状態でトラニオンｅに対し相対的に入出力ディスク軸線方向（図７の図面直角方向）へ変位可能となって上記の要求を満足させることができる。
【特許文献１】特開２００２−２８６１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記した従来のパワーローラ支持構造にあっては、ニードルベアリング素子ｉが全長に亘って横断面寸法を持ったものであるため、以下に説明するような問題を生ずる。
つまり、パワーローラｄ（内輪ａ）と入出力ディスクとの間のトラクション力伝達点においてパワーローラｄには入出力ディスクからトラクション力が作用しており、このトラクション力によりパワーローラｄは、パワーローラ回転軸線およびトラニオン軸線を含む面内において回転モーメントを受ける。
【０００８】
この回転モーメントは、パワーローラを上記の面内において対応する方向に傾けようとし、各ニードルベアリング素子の回転モーメント方向遅れ側における端部に他方の端部よりも大きな荷重を作用させ、ニードルベアリング素子の全長に亘って荷重を分散させ得なくする。
これがため従来のトロイダル型無段変速機にあっては、ニードルベアリング素子の設計に当たり、上記の偏荷重によるニードルベアリング素子の荷重支持能力の低下を考慮して、要求されるベアリング容量を確保するためにニードルベアリング素子の軸長を長くする必要があり、パワーローラおよびトラニオン間のスラスト受け止め面間に介在させるべき軸受構造が大型になってトロイダル型無段変速機の小型化を妨げるという問題があった。
【０００９】
本発明は、トラクション力によりパワーローラが前記の回転モーメントを受けてもニードルベアリング素子への上記した偏荷重が小さくなるよう、若しくは、解消されるようニードルベアリング素子の形状を工夫したり、
トラクション力によりパワーローラが前記の回転モーメントを受けても、パワーローラへの前記スラストがこの回転モーメントを減殺、若しくは、相殺するような回転モーメントを発生させるようニードルベアリング素子を配置することにより、
従来のトロイダル型無段変速機において生じていた前記の問題を回避し得るようになすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前者の目的のため、本発明によるトロイダル型無段変速機は、請求項１に記載した以下のごときものとする。
先ず前提となるトロイダル型無段変速機の構成は、
同軸に対向配置された入出力ディスク間に、これら入出力ディスク間でトラクション伝動を行い得るようパワーローラを挟圧し、
該パワーローラを、上記の挟圧により発生したスラストに抗して受け止めつつ回転自在に支持するトラニオンを、入出力ディスク軸線に対し直角な方向に延在するよう変速機ケースに取り付けて設け、
パワーローラおよびトラニオン間のスラスト受け止め面を、トラニオン軸線方向両側において入出力ディスク軸線方向に延在させると共に入出力ディスク軸線側へ指向するよう傾斜させることにより、パワーローラをスラスト方向およびトラニオン軸線方向に支持し、
これら傾斜させたパワーローラおよびトラニオンのスラスト受け止め面間にそれぞれ、入出力ディスク軸線方向へ転動可能に配列したニードルベアリング素子を介在させてパワーローラを入出力ディスク軸線方向へ変位可能にしたものである。
【００１１】
かかるトロイダル型無段変速機におけるニードルベアリング素子を本発明では以下のように構成する。
つまり、トラニオン軸線方向一方側におけるニードルベアリング素子の軸直角二等分面、および、トラニオン軸線方向他方側におけるニードルベアリング素子の軸直角二等分面との交差線と、パワーローラおよび入出力ディスク間におけるトラクション力伝達点との間のアーム長にトラクション力が作用してパワーローラに加わった上記交差線周りの回転モーメントの方向に対して遅れ側における各ニードルベアリング素子の端部外周を他方の端部外周よりも広範囲に亘って先細形状に成形する。
【００１２】
また後者の目的のため、本発明によるトロイダル型無段変速機は、請求項６に記載した以下のごときものとする。
前提となるトロイダル型無段変速機の構成は、請求項１におけると同じもので、  かかるトロイダル型無段変速機において本発明では、特に以下の構成を採用する。
つまり、トラニオン軸線方向一方側におけるニードルベアリング素子の軸直角二等分面、および、トラニオン軸線方向他方側におけるニードルベアリング素子の軸直角二等分面との交差線と、パワーローラおよび入出力ディスク間におけるトラクション力伝達点との間のアーム長にトラクション力が作用してパワーローラに加わる上記交差線周りの回転モーメントの方向と、前記交差線およびトラクション力伝達点間のアーム長に前記スラストが作用してパワーローラに加わる前記交差線周りの回転モーメントの方向とが逆向きになる位置に前記交差線が位置するよう、前記傾斜させたスラスト受け止め面の傾斜角、および、該スラスト受け止め面間における前記ニードルベアリング素子の配置を決定する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の本発明のトロイダル型無段変速機によれば、トラクション力に起因してパワーローラへ作用する上記交差線周りの回転モーメントの方向に対して遅れ側における各ニードルベアリング素子の端部外周を他方の端部外周よりも広範囲に亘って先細形状に成形したから、
トラクション力によりパワーローラが上記の回転モーメントを受けてもニードルベアリング素子への荷重が分散され、ニードルベアリング素子への偏荷重を小さくしたり、なくすことができる。
【００１４】
従って、ニードルベアリング素子の設計に当たり、偏荷重によるニードルベアリング素子の荷重支持能力の低下を考慮する必要がなくなり、ニードルベアリング素子を長くすることなく要求通りのベアリング容量を確保することができ、パワーローラおよびトラニオン間のスラスト受け止め面間に介在させる軸受構造の大型化、およびトロイダル型無段変速機の大型化を回避することができる。
【００１５】
請求項６に記載の本発明のトロイダル型無段変速機によれば、トラニオン軸線方向一方側におけるニードルベアリング素子の軸直角二等分面、および、トラニオン軸線方向他方側におけるニードルベアリング素子の軸直角二等分面との交差線と、パワーローラおよび入出力ディスク間におけるトラクション力伝達点との間のアーム長にトラクション力が作用してパワーローラに加わる上記交差線周りの回転モーメントの方向と、交差線およびトラクション力伝達点間のアーム長に前記スラストが作用してパワーローラに加わる交差線周りの回転モーメントの方向とが逆向きになる位置に交差線が位置するよう、前記傾斜させたスラスト受け止め面の傾斜角、および、該スラスト受け止め面間における前記ニードルベアリング素子の配置を決定したから、
トラクション力によりパワーローラが上記の回転モーメントを受けても、パワーローラへの前記スラストがこの回転モーメントを減殺、若しくは、相殺するような回転モーメントを発生させることとなる。
【００１６】
従って、トラクション力によるパワーローラへの回転モーメントに起因したニードルベアリング素子への偏荷重を小さくしたり、なくすことができ、ニードルベアリング素子の設計に当たり、偏荷重によるニードルベアリング素子の荷重支持能力の低下を考慮する必要がなくなり、ニードルベアリング素子を長くすることなく要求通りのベアリング容量を確保することができ、パワーローラおよびトラニオン間のスラスト受け止め面間に介在させる軸受構造の大型化、およびトロイダル型無段変速機の大型化を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の一実施例になるトロイダル型無段変速機を示し、これを本実施例では、図１に明示するごとく、変速機ケース１内に２個のトロイダル伝動ユニット（フロント側トロイダル伝動ユニット２およびリヤ側トロイダル伝動ユニット３）が同軸に収納された、所謂ダブルキャビティー式トロイダル型無段変速機として構成する。
【００１８】
これらトロイダル伝動ユニット２，３はそれぞれ、入力ディスク４，５と、これに同軸に対向配置した出力ディスク６，７と、対向する入出力ディスク間に介在させたパワーローラ８，９とを具えた同様な構成とする。
パワーローラ８，９は、フロント側トロイダル伝動ユニット２のパワーローラ８につき図２に明示するように、対応する入出力ディスク間で油膜の剪断により動力伝達を行うようこれら入出力ディスク間に挟圧し、該入出力ディスクの回転軸線Ｏ３を挟んでその両側に対向配置する。
よってパワーローラ８，９はそれぞれ上記の挟圧により、対応する入出力ディスク間から追い出される方向のスラストを受ける。
【００１９】
図１に示すようにフロント側トロイダル伝動ユニット２およびリヤ側トロイダル伝動ユニット３は、出力ディスク６，７が背中合わせになるよう同軸に配置し、この配置に当たっては、変速機ケース１内に主軸１０を回転自在に支持し、この主軸１０上に両トロイダル伝動ユニット２，３の入出力ディスク４〜７を支持する。
入力ディスク４，５はそれぞれ、ボールスプライン１１により主軸１０に回転係合させるも、軸線方向にスライド可能とし、入力ディスク５は主軸１０に螺合させたローディングナット１２により皿バネ２０を介して抜け止めする。
また出力ディスク６，７は中空出力軸１３を介して相互に一体結合し、この中空出力軸１３を主軸１０上に回転自在に支持する。
【００２０】
パワーローラ８，９は、入出力ディスク軸線Ｏ３に対し直角をなすよう延在させた個々のトラニオン１４，１５に対し回転自在に支持し、これらトラニオン１４，１５は、対応するパワーローラ８，９を前記のスラストに抗して受け止める用もなす。
これがためパワーローラ８，９のうちパワーローラ８は、図２および図３(a)に明示するように、入出力ディスクと接するパワーローラ内輪8ａを軸受8ｂによりパワーローラ外輪8ｃに回転自在に組み付けて構成し、かかるパワーローラ８をトラニオン１４に形成したパワーローラ収納溝14a内に収納する。
パワーローラ９も、以後の構成を含めてパワーローラ８と同様の構成とし、また、パワーローラ８に関する以後の説明と同様にして対応するトラニオン１５に支持するものとする。
【００２１】
パワーローラ８をトラニオン１４のパワーローラ収納溝14a内に収納するに当たっては、図２および図３(a)に明示するように、パワーローラ収納溝14aを入出力ディスク軸線Ｏ３の方向（図２の図面直角方向）に延在させ、パワーローラ収納溝14aの底面14bにパワーローラ外輪8ｃの外面（パワーローラ基端面）8dが対向するようパワーローラ８をパワーローラ収納溝14a内に収納する。
【００２２】
従って、パワーローラ収納溝14aの底面14bおよびこれに対向するパワーローラ基端面8dは、本発明におけるパワーローラおよびトラニオン間のスラスト受け止め面を構成するが、これらパワーローラ収納溝14aの底面14bおよびパワーローラ基端面8dをそれぞれ、トラニオン軸線（Ｏ２）方向両側において14c,14d,8e,8fで示すように入出力ディスク軸線（Ｏ３）側へ指向するよう傾斜させると共に、これら傾斜させたパワーローラ収納溝底面14c,14d およびパワーローラ基端面8e,8f間にそれぞれ、入出力ディスク軸線（Ｏ３）方向へ転動可能に配列したニードルベアリング素子２５，２６を介在させ、これらニードルベアリング素子２５，２６の配列状態をケージ２７により保持する。
【００２３】
これにより、パワーローラ８はスラスト方向、つまり図３(a)の左方向、および、トラニオン軸線（Ｏ２）方向、つまり図３(a)の上下方向に支持され、この状態でトラニオン１４に対し相対的に入出力ディスク軸線（Ｏ３）方向、つまり図３(a)の図面直角方向へ変位可能となる。
このため、図１のように固定された出力ディスク６，７に対し入力ディスク４，５が軸線方向へ相対変位して入出力ディスク間の間隔が変化するのに対し、トラニオン軸線Ｏ２の位置が固定していても、パワーローラ８，９を対応する入出力ディスクに接触させ続けることができる。
【００２４】
上記のようにしてパワーローラ８，９を支持した全てのトラニオン１４，１５を、変速機ケース１の頂壁に近い上端同士を共通な板状アッパーリンク１６の４隅角に連節すると共に、反対の下側にある下端同士を同様な板状ロアーリンク１７の４隅角に連節する。
これらの連節に際しては図２に示すごとく、球面継手１８および回転軸受１９よりなる複合継手をトラニオンに嵌合して用い、球面継手１８をアッパーリンク１６の４隅角におけるトラニオン連節孔１６ａおよびロアーリンク１７の４隅角におけるトラニオン連節孔１７ａに嵌合することにより、各トラニオン１４，１５の上端および下端をリンク１６，１７に対し回転自在に且つ交角変化可能にする。
上記の板状リンク１６，１７は、パワーローラ８，９が対応する入出力ディスク４，６間、および５，７間からの前記挟圧力（詳しくは後記する）によっても当該対応する入出力ディスク間から追い出されることのないようトラニオン１４，１５を横方向に位置決めする用をなす。
【００２５】
図１に示すごとく、相互に背中合わせに配置した出力ディスク６，７間に配して出力ギヤ３１を設け、これを中空出力軸１３の外周に一体成形して、トロイダル型無段変速機（出力ディスク６，７）からの変速動力を出力ギヤ３１よりカウンターギヤ３２およびカウンターシャフト３３を経て取り出すようになす。
これら出力ギヤ３１およびカウンターギヤ３２は中間ハウジング３４内に回転自在に収納し、該中間ハウジング３４を、変速機ケース１の内周に張り出させて設けたフランジ３５にあてがってボルト３６により固着する。
【００２６】
図１の左側から伝達されてくる変速機入力回転はローディングカム３８を介して、両トロイダル伝動ユニット２，３の入力ディスク４，５へ伝達される。
つまりローディングカム３８は、入力回転をフロント側入力ディスク４に、また、このフロント側入力ディスク４から主軸１０を介してリヤ側入力ディスク５に伝達する。
ローディングカム３８は更に、カム作用により伝達トルクに応じたスラストを発生して入力ディスク４を出力ディスク６へ向け付勢し、この時の反力を主軸１０およびローディングナット１２により皿バネ２０を経て入力ディスク５に伝えることで当該入力ディスク５を出力ディスク７に向け付勢する。
従って、パワーローラ８，９は対応する入出力ディスク間に、伝達トルクに応じたスラストで挟圧され、対応する入出力ディスク間での動力伝達が可能である。
【００２７】
フロント側トロイダル伝動ユニット２について示す図２のごとく、各トラニオン１４，１５の下端にはサーボピストン３９を同軸に結合して設け、これらサーボピストン３９によりトラニオン１４，１５を同位相で（同じ変速方向に）同期してストローク（オフセット）させることにより周知の変速制御を行う。
以下に変速作用を概略説明するに、入力回転はローディングカム３８を介して入力ディスク４，５へ伝達され、入力ディスク４，５の回転はパワーローラ８，９に伝達されて、これらパワーローラ８，９を軸線Ｏ１の周りに回転させ、パワーローラ８，９は出力ディスク６，７に回転を伝達し、この回転が共通な出力ギヤ３１から取り出される。
【００２８】
ここで、パワーローラ８，９をサーボピストン３９によりトラニオン１４，１５を介し同期して、パワーローラ回転軸線Ｏ１と直交する首振り軸線（トラニオン軸線）Ｏ２の方向に同位相で、図１および図２に示す非変速（中立）位置からストロークさせ、パワーローラ回転軸線Ｏ１をディスク回転軸線Ｏ３からオフセットさせると、パワーローラ８，９が入出力ディスクからの回転分力を受けることで首振り軸線Ｏ２の周りに同期して同位相で傾転される。
これにより、入出力ディスクに対するパワーローラ８，９の接触軌跡円半径が連続的に変化し、入出力ディスク４，６間の伝動比、および入出力ディスク５，７間の伝動比を同じに保って無段階に変化させることができる。
なお、伝動比が所定の伝動比になったところで、パワーローラ８，９をオフセット０の初期ストローク位置に戻すことにより、当該伝動比を維持することができる。
【００２９】
ところで伝動中パワーローラ８には図３(b)に示すように、パワーローラ８と入出力ディスク４，６との間のトラクション力伝達点Ｑにおいて入出力ディスク４，６からトラクション力Ftが作用している。
なお図３(b)のトラクション力Ftは、圧倒的に使用頻度の高い正駆動時（トルクがトロイダル型無段変速機から車輪に向かう駆動時）のもので、このトラクション力Ftによりパワーローラ８は、パワーローラ回転軸線Ｏ１およびトラニオン軸線Ｏ２を含む面内において回転モーメントM1を受ける。
この回転モーメントM1は、トラニオン軸線（Ｏ２）方向一方側におけるニードルベアリング素子２５の軸直角二等分面H1、および、トラニオン軸線（Ｏ２）方向他方側におけるニードルベアリング素子２６の軸直角二等分面H2との交差線Ｐと、パワーローラ８および入出力ディスク４，６間におけるトラクション力伝達点Ｑとの間のアーム長をＲとすると、M1＝Ft×Ｒで表される。
【００３０】
上記したトラクション力によるパワーローラ８への上記交差線Ｐ周りの回転モーメントM1は、パワーローラ８を上記の面内において対応する方向に傾けようとし、各ニードルベアリング素子２５，２６の回転モーメント方向遅れ側における端部25a，26aに他方の端部25b,26bよりも大きな荷重を作用させ、ニードルベアリング素子２５，２６の全長に亘って荷重を分散させ得なくする傾向にある。
このため通常のニードルベアリング素子を用いた場合、上記の偏荷重によるニードルベアリング素子の荷重支持能力の低下を考慮して、要求されるベアリング容量を確保するためにニードルベアリング素子の軸長を長くする必要があり、パワーローラおよびトラニオン間のスラスト受け止め面間に介在させるべき軸受構造が大型になってトロイダル型無段変速機の小型化を妨げるという問題があった。
【００３１】
この問題を回避するため本実施例においては、図３(b),(c)に示すように、上記回転モーメントM1の方向に対して遅れ側となる各ニードルベアリング素子２５，２６の端部25a，26aにおける外周を他方の端部25b，26bにおける外周よりも広範囲に亘って先細形状に成形する。
なお、図３(b)のようにパワーローラ８および入出力ディスク４，６間におけるトラクション力伝達点Ｑが上記の交差線Ｐよりもトラニオン１４側に位置している場合、トラクション力Ftの方向とは反対の方向における各ニードルベアリング素子２５，２６の端部25a，26aが回転モーメントM1の方向に対して遅れ側となる各ニードルベアリング素子２５，２６の端部であるから、これらニードルベアリング素子端部の外周を他方の端部外周よりも広範囲に亘って先細形状に成形することとなる。
【００３２】
この成形に当たっては図３（ｃ）に示すように、回転モーメント（M1）方向遅れ側における各ニードルベアリング素子２５，２６の端部25a，26aに対する端縁角当たり防止用のクラウニング２８を他方の端部25b，26bに向けW1で示すごとく拡大して、当該他方の端部25b，26bに対する端縁角当たり防止用のクラウニング２９の幅W2よりも大きくすることにより、
回転モーメントM1の方向に対して遅れ側となる各ニードルベアリング素子２５，２６の端部25a，26aにおける外周を他方の端部25b，26bにおける外周よりも広範囲に亘って先細形状に成形する。
【００３３】
しかし、回転モーメントM1の方向に対して遅れ側となる各ニードルベアリング素子２５，２６の端部25a，26aにおける外周を他方の端部25b，26bにおける外周よりも広範囲に亘って先細形状に成形するに当たっては、上記のようにクラウニング２８の幅W1を拡大する代わりに、
回転モーメントM1の方向に対して遅れ側となる各ニードルベアリング素子２５，２６の端部25a，26aにおける外周に先細テーパ面を設定することにより対処してもよいことは言うまでもない。
【００３４】
本実施例によれば、上記のごとくトラクション力Ftに起因してパワーローラ８へ作用する上記交差線Ｐ周りの回転モーメントM1の方向に対して遅れ側における各ニードルベアリング素子２５，２６の端部（25a,26a）外周を他方の端部（25b,26b）外周よりも広範囲W1に亘って先細形状に成形したから、
トラクション力Ftによりパワーローラ８が上記の回転モーメントM1を受けてもニードルベアリング素子２５，２６への荷重が分散されることとなり、ニードルベアリング素子２５，２６への偏荷重を小さくしたり、なくすことができる。
【００３５】
従って、ニードルベアリング素子２５，２６の設計に当たり、偏荷重によるニードルベアリング素子の荷重支持能力の低下を考慮する必要がなくなり、ニードルベアリング素子２５，２６を長くすることなく要求通りのベアリング容量を確保することができ、パワーローラ８およびトラニオン１４間のスラスト受け止め面8d,14b間に介在させる軸受構造の大型化、およびトロイダル型無段変速機の大型化を回避することができる。
【００３６】
図４(a),(b)は、パワーローラ８および入出力ディスク４，６間におけるトラクション力伝達点Ｑが図３とは逆に上記の交差線Ｐよりもトラニオン１４から遠い側に位置している場合の対策例を示す。
この場合、トラクション力伝達点Ｑにおいて入出力ディスクからパワーローラ８に作用するトラクション力Ft（この場合も正駆動時のトラクション力）は、パワーローラ８に対し、パワーローラ回転軸線Ｏ１およびトラニオン軸線Ｏ２を含む図４(a)の面内において回転モーメントM2を作用させる。
この回転モーメントM2は、トラニオン軸線（Ｏ２）方向一方側におけるニードルベアリング素子２５の軸直角二等分面H1、および、トラニオン軸線方向（Ｏ２）他方側におけるニードルベアリング素子２６の軸直角二等分面H2との交差線Ｐと、パワーローラ８および入出力ディスク４，６間におけるトラクション力伝達点Ｑとの間のアーム長をＲとすると、M2＝Ft×Ｒで表される。
【００３７】
上記したトラクション力によるパワーローラ８への上記交差線Ｐ周りの回転モーメントM2は、パワーローラ８を上記の面内において対応する方向に傾けようとし、各ニードルベアリング素子２５，２６の回転モーメント方向遅れ側における端部25b，26bに他方の端部25a,26aよりも大きな荷重を作用させ、ニードルベアリング素子２５，２６の全長に亘って荷重を分散させ得なくする傾向にある。
このため通常のニードルベアリング素子を用いた場合、上記の偏荷重によるニードルベアリング素子の荷重支持能力の低下を考慮して、要求されるベアリング容量を確保するためにニードルベアリング素子の軸長を長くする必要があり、パワーローラおよびトラニオン間のスラスト受け止め面間に介在させるべき軸受構造が大型になってトロイダル型無段変速機の小型化を妨げるという問題があった。
【００３８】
この問題を回避するため本実施例においては、図４(a),(b)に示すように、上記回転モーメントM2の方向に対して遅れ側となる各ニードルベアリング素子２５，２６の端部25b，26bにおける外周を他方の端部25a，26aにおける外周よりも広範囲に亘って先細形状に成形する。
なお本実施例では、図４(a)のようにトラクション力伝達点Ｑが交差線Ｐよりもトラニオン１４から遠い側に位置しているため、トラクション力Ftの方向における各ニードルベアリング素子２５，２６の端部25b，26bが回転モーメントM2の方向に対して遅れ側となる各ニードルベアリング素子２５，２６の端部であるから、これらニードルベアリング素子端部25b，26bの外周を他方の端部（25a，26a）外周よりも広範囲に亘って先細形状に成形することとなる。
【００３９】
この成形に当たっては図４（b）に示すように、回転モーメント（M2）方向遅れ側における各ニードルベアリング素子２５，２６の端部25b，26bに対する端縁角当たり防止用のクラウニング２９を他方の端部25a，26aに向けW2で示すごとく拡大して、当該他方の端部25a，26aに対する端縁角当たり防止用のクラウニング２８の幅W1よりも大きくすることにより、
回転モーメントM2の方向に対して遅れ側となる各ニードルベアリング素子２５，２６の端部25b，26bにおける外周を他方の端部25a，26aにおける外周よりも広範囲に亘って先細形状に成形する。
【００４０】
しかし、回転モーメントM2の方向に対して遅れ側となる各ニードルベアリング素子２５，２６の端部25b，26bにおける外周を他方の端部25a，26aにおける外周よりも広範囲に亘って先細形状に成形するに当たっては、上記のようにクラウニング２９の幅W2を拡大する代わりに、
回転モーメントM2の方向に対して遅れ側となる各ニードルベアリング素子２５，２６の端部25b，26bにおける外周に先細テーパ面を設定することにより対処してもよいことは言うまでもない。
【００４１】
本実施例によれば、上記のごとくトラクション力Ftに起因してパワーローラ８へ作用する上記交差線Ｐ周りの回転モーメントM2の方向に対して遅れ側における各ニードルベアリング素子２５，２６の端部（25b,26b）外周を他方の端部（25a,26a）外周よりも広範囲W2に亘って先細形状に成形したから、
トラクション力Ftによりパワーローラ８が上記の回転モーメントM2を受けてもニードルベアリング素子２５，２６への荷重が分散されることとなり、ニードルベアリング素子２５，２６への偏荷重を小さくしたり、なくすことができる。
【００４２】
従って本例でも、ニードルベアリング素子２５，２６の設計に当たり、偏荷重によるニードルベアリング素子の荷重支持能力の低下を考慮する必要がなくなり、ニードルベアリング素子２５，２６を長くすることなく要求通りのベアリング容量を確保することができ、パワーローラ８およびトラニオン１４間のスラスト受け止め面8d,14b間に介在させる軸受構造の大型化、およびトロイダル型無段変速機の大型化を回避することができる。
【００４３】
図５および図６はそれぞれ、トラクション力伝達点Ｑにおいてパワーローラ８に作用するトラクション力Ftによりパワーローラ８が交差点Ｐ周りの前記した回転モーメントM1,M2を受けても、
同じトラクション力伝達点Ｑにおいてパワーローラ８へ作用する入出力ディスク間の挟圧力に起因したスラストFsがこの回転モーメントM1,M2を減殺、若しくは、相殺するような回転モーメントM3,M4を発生させるようニードルベアリング素子２５，２６の傾斜や配置を工夫することにより、前記した各実施例と同様な作用効果が得られるようにしたものである。
【００４４】
図５は、図３と同様に交差線Ｐをトラクション力伝達点Ｑに対しトラニオン８から遠い側に位置させたことから、トラクション力Ftがパワーローラ８に、パワーローラ回転軸線Ｏ１およびトラニオン軸線Ｏ２を含む面内において交差線Ｐ周りの時計方向回転モーメントM1を作用させる場合の対策例を示す。
この回転モーメントM1は、トラニオン軸線（Ｏ２）方向一方側におけるニードルベアリング素子２５の軸直角二等分面H1、および、トラニオン軸線方向（Ｏ２）他方側におけるニードルベアリング素子２６の軸直角二等分面H2との交差線Ｐと、パワーローラ８および入出力ディスク４，６間におけるトラクション力伝達点Ｑとの間の、トラクション力Ftに関するアーム長Ｒと、トラクション力Ftとの乗算により求めることができ、M1＝Ft×Ｒで表される。
【００４５】
トラクション力Ftによるパワーローラ８への交差線Ｐ周りの回転モーメントM1は、パワーローラ８を上記の面内において対応する方向に傾けようとし、各ニードルベアリング素子２５，２６の回転モーメント方向遅れ側における端部25a，26aに他方の端部25b,26bよりも大きな荷重を作用させ、ニードルベアリング素子２５，２６の全長に亘って荷重を分散させ得なくし、要求されるベアリング容量を確保するためには、この偏荷重によるニードルベアリング素子の荷重支持能力の低下を考慮して、ニードルベアリング素子の軸長を長くする必要があるという問題を生ずるが、本実施例においてはこの問題を以下のようにして解消する。
【００４６】
つまり図５に示すように、ニードルベアリング素子２５の軸直角二等分面H1と、ニードルベアリング素子２６の軸直角二等分面H2との交差線Ｐがトラクション力伝達点Ｑに対し、トラクション力Ftの方向とは反対の方向へＹだけずれて位置するよう、傾斜させたスラスト受け止め面8e,8f,14c,14dの傾斜角、および、該スラスト受け止め面8e,14c間、8f,14d間におけるニードルベアリング素子２５，２６の配置を決定する。
【００４７】
これにより前記のスラストFsは、交差線Ｐおよびトラクション力伝達点Ｑを結ぶ線に直角な方向におけるスラストFsの分力F1と、この分力F1に関した交差線Ｐおよびトラクション力伝達点Ｑ間におけるアーム長ｒとの乗算により表される、交差線Ｐ周りの回転モーメントM3＝−F1×ｒをパワーローラ８に作用させる。
しかもこの回転モーメントM3は、交差線Ｐが上記した位置になるようスラスト受け止め面8e,8f,14c,14dの傾斜角、および、ニードルベアリング素子２５，２６の配置を決定したから、トラクション力Ftによる回転モーメントM1と逆の向きになり、これを減殺することができる。
【００４８】
これがため、トラクション力Ftによるパワーローラ８への回転モーメントM1に起因したニードルベアリング素子２５，２６への偏荷重を小さくすることができ、ニードルベアリング素子の設計に当たり、偏荷重によるニードルベアリング素子の荷重支持能力の低下を考慮する必要がなくなり、ニードルベアリング素子を長くすることなく要求通りのベアリング容量を確保することができ、パワーローラおよびトラニオン間のスラスト受け止め面間に介在させる軸受構造の大型化、およびトロイダル型無段変速機の大型化を回避することができる。
【００４９】
なお本実施例において、トラクション力Ftによるパワーローラ８の交差線Ｐ周りの回転モーメントM1と、スラストFsによるパワーローラ８の交差線Ｐ周りの回転モーメントM3とが同じ大きさになるよう、スラスト受け止め面8e,8f,14c,14dの傾斜角、および、ニードルベアリング素子２５，２６の配置を決定する場合、
スラストFsによるパワーローラ８への回転モーメントM3で、トラクション力Ftによるパワーローラ８への回転モーメントM1を相殺することができ、トラクション力Ftによるパワーローラ８への回転モーメントM1に起因したニードルベアリング素子２５，２６への偏荷重を皆無として上記の作用効果を完璧なものにすることができる。
【００５０】
図６は、図４と同様に交差線Ｐをトラクション力伝達点Ｑに対しトラニオン８に近い側に位置させたことから、トラクション力Ftがパワーローラ８に、パワーローラ回転軸線Ｏ１およびトラニオン軸線Ｏ２を含む面内において交差線Ｐ周りの反時計方向回転モーメントM2を作用させる場合の対策例を示す。
この回転モーメントM2は、トラニオン軸線（Ｏ２）方向一方側におけるニードルベアリング素子２５の軸直角二等分面H1、および、トラニオン軸線方向（Ｏ２）他方側におけるニードルベアリング素子２６の軸直角二等分面H2との交差線Ｐと、パワーローラ８および入出力ディスク４，６間におけるトラクション力伝達点Ｑとの間の、トラクション力Ftに関するアーム長Ｒと、トラクション力Ftとの乗算により求めることができ、M1＝Ft×Ｒで表される。
【００５１】
トラクション力Ftによるパワーローラ８への交差線Ｐ周りの回転モーメントM2は、パワーローラ８を上記の面内において対応する方向に傾けようとし、各ニードルベアリング素子２５，２６の回転モーメント方向遅れ側における端部25b，26bに他方の端部25a,26aよりも大きな荷重を作用させ、ニードルベアリング素子２５，２６の全長に亘って荷重を分散させ得なくし、要求されるベアリング容量を確保するためには、この偏荷重によるニードルベアリング素子の荷重支持能力の低下を考慮して、ニードルベアリング素子の軸長を長くする必要があるという問題を生ずるが、本実施例においてはこの問題を以下のようにして解消する。
【００５２】
つまり図６に示すように、ニードルベアリング素子２５の軸直角二等分面H1と、ニードルベアリング素子２６の軸直角二等分面H2との交差線Ｐがトラクション力伝達点Ｑに対し、トラクション力Ftの方向へＺだけずれて位置するよう、傾斜させたスラスト受け止め面8e,8f,14c,14dの傾斜角、および、該スラスト受け止め面8e,14c間、8f,14d間におけるニードルベアリング素子２５，２６の配置を決定する。
【００５３】
これにより前記のスラストFsは、交差線Ｐおよびトラクション力伝達点Ｑを結ぶ線に直角な方向におけるスラストFsの分力F1と、この分力F1に関した交差線Ｐおよびトラクション力伝達点Ｑ間におけるアーム長ｒとの乗算により表される、交差線Ｐ周りの回転モーメントM4＝−F1×ｒをパワーローラ８に作用させる。
しかもこの回転モーメントM4は、交差線Ｐが上記した位置になるようスラスト受け止め面8e,8f,14c,14dの傾斜角、および、ニードルベアリング素子２５，２６の配置を決定したから、トラクション力Ftによる回転モーメントM2と逆の向きになり、これを減殺することができる。
【００５４】
これがため、トラクション力Ftによるパワーローラ８への回転モーメントM2に起因したニードルベアリング素子２５，２６への偏荷重を小さくすることができ、ニードルベアリング素子の設計に当たり、偏荷重によるニードルベアリング素子の荷重支持能力の低下を考慮する必要がなくなり、ニードルベアリング素子を長くすることなく要求通りのベアリング容量を確保することができ、パワーローラおよびトラニオン間のスラスト受け止め面間に介在させる軸受構造の大型化、およびトロイダル型無段変速機の大型化を回避することができる。
【００５５】
なお本実施例において、トラクション力Ftによるパワーローラ８の交差線Ｐ周りの回転モーメントM2と、スラストFsによるパワーローラ８の交差線Ｐ周りの回転モーメントM4とが同じ大きさになるよう、スラスト受け止め面8e,8f,14c,14dの傾斜角、および、ニードルベアリング素子２５，２６の配置を決定する場合、
スラストFsによるパワーローラ８への回転モーメントM4で、トラクション力Ftによるパワーローラ８への回転モーメントM2を相殺することができ、トラクション力Ftによるパワーローラ８への回転モーメントM2に起因したニードルベアリング素子２５，２６への偏荷重を皆無として上記の作用効果を完璧なものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例になるデュアルキャビティー式トロイダル型無段変速機を示す縦断側面図である。
【図２】図１のデュアルキャビティー式トロイダル型無段変速機を、同図のA-A線上で断面とし矢の方向に見て示す横断面図である。
【図３】図２の左側におけるパワーローラの支持構造を示し、  (a)は、その縦断側面図、  (b)は、パワーローラとトラニオンとの間におけるスラスト受け止め面の詳細断面図、 （c）は、これらスラスト受け止め面間に介在させたニードルベアリング素子の拡大詳細図である。
【図４】本発明の他の実施例になるパワーローラ支持構造を示し、  (a)は、パワーローラとトラニオンとの間におけるスラスト受け止め面の詳細断面図、  (b)は、これらスラスト受け止め面間に介在させたニードルベアリング素子の拡大詳細図である。
【図５】本発明の更に他の実施例を示す、パワーローラとトラニオンとの間におけるスラスト受け止め面の詳細断面図である。
【図６】本発明の更に別の実施例を示す、パワーローラとトラニオンとの間におけるスラスト受け止め面の詳細断面図である。
【図７】従来のパワーローラ支持構造を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  変速機ケース
２  フロント側トロイダル伝動ユニット
３  リヤ側トロイダル伝動ユニット
4,5  入力ディスク
6,7  出力ディスク
8,9  パワーローラ
8d  スラスト受け止め面
8e,8f  スラスト受け止め面傾斜部
10  主軸
13  中空出力軸
14,15  トラニオン
14b  スラスト受け止め面
14c,14d  スラスト受け止め面傾斜部
16  アッパーリンク
17  ロアーリンク
18  球面継手
19  回転軸受
25,26  ニードルベアリング素子
H1,H2  ニードルベアリング素子の軸直角二等分面
Ｐ  交差線
Ｑ  トラクション力伝達点
【図１】
2005214279.tif 000003
【図２】
2005214279.tif 000004
【図３】
2005214279.tif 000005
【図４】
2005214279.tif 000006
【図５】
2005214279.tif 000007
【図６】
2005214279.tif 000008
【図７】
2005214279.tif 000009