(57)【要約】【課題】  カム面とテーパローラとの接触部に生じる滑りを減らすことができるトロイダル型無段変速機のローディングカム機構を提供する。【解決手段】  トロイダル型無段変速機のローディングカム機構２５は、入力軸１０の軸線まわりに回転自在なカムディスク２６を備えている。カムディスク２６のカム面３０と、入力ディスク１１のカム面３１との間に、テーパローラ２７が配置されている。テーパローラ２７のコーンセンタは、カムディスク２６の回転軸線よりもテーパローラ２７から遠い側に位置している。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸の軸線まわりに回転自在でかつ周方向に沿って第１のカム面を有するカムディスクと、
前記第１のカム面と対向する第２のカム面を有しかつ前記カムディスクに対し周方向に相対移動可能な入力ディスクと、
前記第１のカム面と前記第２のカム面との間に配置されるテーパローラと、
を有するトロイダル型無段変速機のローディングカム機構において、
前記テーパローラのコーンセンタが、前記カムディスクの回転中心よりも前記テーパローラから遠い側に位置することを特徴とするトロイダル型無段変速機のローディングカム機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車用変速機として利用されるトロイダル型無段変速機のローディングカム機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用変速機のバリエータ部に、ハーフトロイダル型無段変速機を使用することが知られている（例えば下記特許文献１参照）。ハーフトロイダル型無段変速機は、図４に模式的に示すように、入力軸１０１と、入力ディスク１０２と、出力軸１０３と、出力ディスク１０４と、傾斜角度を変化させることのできる変位軸１０５と、変位軸１０５によって回転自在に支持されたパワーローラ１０６などを備えている。パワーローラ１０６は入力ディスク１０２と出力ディスク１０４との間に挟まれている。
【０００３】
入力ディスク１０２の背面側に、ローディングカム機構１０７が設けられている。ローディングカム機構１０７は、第１のカム面１０９を有するカムディスク１０８と、入力ディスク１０２の背面に形成された第２のカム面１１０と、転動体の一例であるテーパローラ１１２などを備えている。カム面１０９，１１０は、それぞれ、ディスク１０２，１０８の円周方向に交互に形成された凸部Ｐ１と凹部Ｐ２とを有している。
【０００４】
図示しないエンジンによって入力軸１０１が回転し、カムディスク１０８が回転すると、カム面１０９，１１０の相対位置がカムディスク１０８の周方向にずれる。このとき、カム面１０９，１１０間に挟まれているテーパローラ１１２を介して、ディスク１０２，１０８が互いに拘束し合うことにより、カムディスク１０８から入力ディスク１０２にトルクが伝達される。入力ディスク１０２が回転すると、その回転がパワーローラ１０６を介して出力ディスク１０４に伝達される。
【特許文献１】特開２０００−３５１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のテーパローラ１１２を用いたローディングカム機構１０７は、スラストテーパ軸受を基にしている。このため、図５に示されるように、テーパローラ１１２のコーンセンタＣがディスクの回転軸線Ｘ上に位置している。単なるスラストテーパ軸受では、ディスクとテーパローラとの接触面が周方向に平坦であるため、テーパローラとディスクとの接触部に実質的な滑りが生じない。
【０００６】
ところが前記ローディングカム機構１０７のように、カム面１０９，１１０上をテーパローラ１１２が転がる場合、以下に説明するようにカム面１０９，１１０とテーパローラ１１２との接触部に滑りが生じる。
【０００７】
図６に一方のカム面１０９を代表して示すように、テーパローラ１１２がカム面１０９を転がったとする。カム面１０９のカムリードＬは、ディスク１０８の内径側と外径側とで一定である。このため、テーパローラ１１２の軸線方向中央の滑りがゼロであるとすると、図７に示すように、カム面１０９を転がるテーパローラ１１２は、その大径側がカム面１０９よりも進もうとし、小径側がカム面１０９よりも遅れることになる。
【０００８】
このため、テーパローラ１１２の大径側と小径側とで互いに逆向きの滑りが発生する。この滑りにより、カム面１０９とテーパローラ１１２との間の力の伝達効率（カム効率）が悪化する。
【０００９】
従ってこの発明の目的は、カム面とテーパローラとの間の滑りを低減できるトロイダル型無段変速機のローディングカム機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、入力軸の軸線まわりに回転自在でかつ周方向に沿って第１のカム面を有するカムディスクと、前記第１のカム面と対向する第２のカム面を有しかつ前記カムディスクに対し周方向に相対移動可能な入力ディスクと、前記第１のカム面と前記第２のカム面との間に配置されるテーパローラと、を有するトロイダル型無段変速機のローディングカム機構において、前記テーパローラのコーンセンタが、前記カムディスクの回転中心よりも前記テーパローラから遠い側に位置している。
【００１１】
このように構成された本発明のローディングカム機構は、前記テーパローラが前記カム面を転がる際に、カム面に対してテーパローラの大径側が遅れ、小径側が進もうとする。このことにより、カムリード一定のカム面をテーパローラが転がる際に生じる「大径側が進み、小径側が遅れる動き」が相殺され、カム面とテーパローラとの接触部の滑りが低減する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、カム面とテーパローラを有するローディングカム機構において、カム面とテーパローラとの接触部の滑りが低減し、カム効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の一実施形態について、図１から図３を参照して説明する。  
図１に示されたハーフトロイダル型無段変速機は、入力軸１０と、この入力軸１０と一体に回転する入力ディスク１１と、入力軸１０と同心の出力軸１２と、出力軸１２に固定された出力ディスク１３と、入力ディスク１１と出力ディスク１３との間に設けられた一対のパワーローラ１５などを備えている。
【００１４】
パワーローラ１５の外周面１５ａは、入力ディスク１１のトラクション面１１ａと出力ディスク１３のトラクション面１３ａに接している。入力軸１０と同一軸線上に、エンジン等の駆動源によって回転する駆動軸１６が設けられている。各パワーローラ１５は、パワーローラ軸受１７によって、トラニオン１８に回転自在に取付けられている。トラニオン１８は、それぞれトラニオン軸１９を中心として揺動可能である。
【００１５】
入力ディスク１１の背面側に、ローディングカム機構２５が設けられている。ローディングカム機構２５は、カムディスク２６と、テーパローラ２７とを含んでいる。カムディスク２６は、入力軸１０にベアリング２８を介して支持され、入力軸１０の軸線まわりに回転自在である。カムディスク２６に第１のカム面３０が形成されている。入力ディスク１１には、第１のカム面３０と対向する第２のカム面３１が形成されている。
【００１６】
カム面３０，３１間に前記テーパローラ２７が配置されている。これらテーパローラ２７は、保持器３２によって、カム面３０，３１の周方向に所定ピッチで保持されている。カム面３０，３１には、それぞれ、ディスク１１，２６の円周方向に沿って、交互に凹部と凸部が形成されている。カムディスク２６の裏面側に係止部４２（図１に示す）が形成されている。係止部４２は駆動軸１６に形成された受け部４３に係合する。
【００１７】
図２に示されるように、カム面３０，３１は、ディスク１１，２６の半径方向に関してテーパローラ２７のテーパ角θと対応した角度でそれぞれ傾いている。テーパローラ２７のコーンセンタＣは、ディスク１１，２６の回転軸線Ｘに対してテーパローラ２７から遠い側に位置している。
【００１８】
次に、上記ローディングカム機構２５の作用について説明する。  
図示しないエンジンによって駆動軸１６が回転すると、カムディスク２６が回転することにより、カム面３０，３１の相対位置がカムディスク２６の周方向にずれる。このためカム面３０，３１間に挟まれているテーパローラ２７がカム面３０，３１を少し転がったのち、入力ディスク１１とカムディスク２６とがテーパローラ２７を介して互いに拘束し合う。このことにより、入力ディスク１１がテーパローラ２７を介してカムディスク２６と一体に回転する。
【００１９】
入力ディスク１１が回転すると、その回転がパワーローラ１５を介して出力ディスク１３に伝わることにより、出力軸１２が回転する。このトラクションドライブのために、トロイダル型無段変速機では潤滑油を兼ねたトラクション油が使用されている。
【００２０】
本実施形態では、図２に模式的に示すように、テーパローラ２７のコーンセンタＣが、ディスク１１，２６の回転軸線Ｘよりもテーパローラ２７から遠い側に位置している。このことにより、図３に一方のカム面３０を代表して示すように、カム面３０上をテーパローラ２７が転がる際に、テーパローラ２７の大径側がカム面３０よりも遅れ、テーパローラ２７の小径側はカム面３０よりも進む傾向となる。
【００２１】
このため、図７に示す従来のテーパローラに生じる滑り（大径側がカム面よりも進み、小径側がカム面よりも遅れることによる滑り）を相殺させることができる。他方のカム面３１とテーパローラ２７との間においても、一方のカム面３０と同様に滑りを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態を示すトロイダル型無段変速機の軸線方向に沿う断面図。
【図２】図１に示されたトロイダル型無段変速機のローディングカム機構を模式的に示す断面図。
【図３】図２に示されたローディングカム機構の作用を説明する図。
【図４】従来のトロイダル型無段変速機を一部断面で示す側面図。
【図５】図４に示された従来のトロイダル型無段変速機のローディングカム機構を模式的に示す断面図。
【図６】図５に示されたローディングカム機構の一部を模式的に示す斜視図。
【図７】図５に示されたローディングカム機構の作用を説明する図。
【符号の説明】
【００２３】
１０…入力軸
１１…入力ディスク
２５…ローディングカム機構
２６…カムディスク
２７…テーパローラ
３０…第１のカム面
３１…第２のカム面
Ｃ…コーンセンタ
Ｘ…回転軸線
【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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