(57)【要約】【課題】周囲に強固なケーシングを配置することが難しい場合でも、支持剛性の高いヨーク支持構造を構成して、変速機の動力伝達効率、制御安定性、耐久性を確保する。【解決手段】入力軸１、入力側ディスク２Ａ，２Ｂおよび出力側ディスク３Ａ，３Ｂと、パワーローラ１１と、トラニオン１５と、トラニオン１５を枢軸１４の軸線Ｏ２方向に変位させる駆動装置３２と、一対のヨーク３４，３５とを備えるトロイダル型無段変速機において、一対のヨーク３４，３５の少なくとも一方は、入力軸１と交差する支持部材７０によって支持され、支持部材７０は、入力軸１との交差位置において入力軸１によって軸受７５を介して支持され、他の位置において回り止め部６９によって支持される。【選択図】      図１
2005009605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、該入力軸とともに回転する入力側ディスクと、該入力側ディスクに互いの内側面を対向させた状態で同心的に且つ回転自在に支持された出力側ディスクと、これら両ディスク間に挟持されるパワーローラと、前記入力軸の中心軸線に対して捻れの位置にあり且つ互いに同心的に設けられた上部の枢軸および下部の枢軸を中心に揺動するとともに前記パワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、該トラニオンの前記下部の枢軸に設けられたトラニオン軸に結合された駆動ピストンおよびこの駆動ピストンを前記枢軸の軸線方向に変位可能に収納した駆動シリンダを有し、前記トラニオンを前記枢軸の軸線方向に変位させる駆動装置と、前記トラニオンの前記上部の枢軸および前記下部の枢軸をそれぞれ揺動自在且つ軸線方向に変位自在に支持するとともに、前記トラニオンの変位により揺動する一対のヨークとを備えるトロイダル型無段変速機において、
前記一対のヨークの少なくとも一方は、前記入力軸と交差する支持部材によって支持され、前記支持部材は、前記入力軸との交差位置において該入力軸によって軸受を介して支持され、他の位置において回り止め部によって支持されることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記回り止め部は、前記駆動装置を構成する部材に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
前記回り止め部は、前記入力軸に対して前記駆動装置と反対側に位置する部材に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
前記ヨークは、ピン結合によって前記支持部材に揺動自在に支持されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項５】
前記ヨークは、曲面形状を有するポスト部によって前記支持部材に揺動自在に支持されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のトロイダル型無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用あるいは各種産業機械用の変速機として利用されるトロイダル型無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式のトロイダル型無段変速機は、図４及び図５に示すように構成されている。
図４に示すように、ケーシング５０の内側には入力軸１が回転自在に支持されており、この入力軸１の外周には、２つの入力側ディスク２Ａ，２Ｂと２つの出力側ディスク３Ａ，３Ｂとが取り付けられている。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４が回転自在に支持されている。この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状のスリーブ４ａには、出力側ディスク３Ａ，３Ｂがスプライン結合によって連結されている。
【０００３】
入力軸１は、図中左側に位置する入力側ディスク２Ａとカム板７との間に設けられたローディングカム式の押圧装置１２を介して、駆動軸２２により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車４は、２つの部材の結合によって構成された仕切壁１３を介してケーシング５０内に支持されており、これにより、入力軸１の中心軸線Ｏ１を中心に回転できる一方で、中心軸線Ｏ１方向の変位が阻止されている。
【０００４】
出力側ディスク３Ａ，３Ｂは、入力軸１との間に介在されたニードル軸受５，５によって、入力軸１の中心軸線Ｏ１を中心に回転自在に支持されている。
また、入力側ディスク２Ａ，２Ｂは、入力軸１にボールスプライン６，６を介して支持されており、これら入力側ディスク２Ａ，２Ｂは入力軸１と共に回転するようになっている。また、入力側ディスク２Ａ，２Ｂの内側面（凹面）２ａ，２ｂと出力側ディスク３Ａ，３Ｂの内側面（凹面）３ａ，３ｂとの間には、パワーローラ１１，１１（図５参照）が回転自在に挟持されている。
【０００５】
図４中右側に位置する入力側ディスク２Ｂと、この入力側ディスク２Ｂの中心軸線Ｏ１方向の変位を規制するためのローディングナット９との間には、皿ばね１０およびシム３６が設けられている。
皿ばね１０は、シム３６を介して入力側ディスク２Ｂを出力側ディスク３Ｂに向けて押圧しており、この皿ばね１０は、ローディングナット９およびシム３６とともに、各ディスク２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂの内側面２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂとパワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部に押圧力を付与する予圧付与装置を構成する。
【０００６】
左側の入力側ディスク２Ａの内側面２ａと左側の出力側ディスク３Ａの内側面３ａとの間の部分である第１キャビティ３９、および右側の入力側ディスク２Ｂの内側面２ｂと右側の出力側ディスク３Ｂの内側面３ｂとの間の部分である第２キャビティ４０には、図５に示すように、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸１４，１４を中心として揺動する一対のトラニオン１５，１５がそれぞれ設けられている。
【０００７】
各トラニオン１５，１５は、支持板部１６の長手方向（図５の上下方向）の両端部に、この支持板部１６の内側面側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部２０，２０を有している。そして、この折れ曲がり壁部２０，２０によって、各トラニオン１５，１５には、パワーローラ１１を収容するための凹状のポケット部Ｐが形成される。また、各折れ曲がり壁部２０，２０の外側面には、各枢軸１４，１４が互いに同心的に設けられている。
【０００８】
支持板部１６の中央部には円孔２１が形成され、この円孔２１には変位軸２３の基端部２３ａが支持されている。そして、各枢軸１４，１４を中心として各トラニオン１５，１５を揺動させることにより、これら各トラニオン１５，１５の中央部に支持された変位軸２３の傾斜角度を調節できるようになっている。また、各トラニオン１５，１５の内側面から突出する変位軸２３の先端部２３ｂの周囲には、各パワーローラ１１が回転自在に支持されており、各パワーローラ１１，１１は、各入力側ディスク２Ａ，２Ｂおよび各出力側ディスク３Ａ，３Ｂの間に挟持されている。なお、各変位軸２３，２３の基端部２３ａと先端部２３ｂとは、互いに偏心している。
【０００９】
また、各トラニオン１５，１５の枢軸１４，１４はそれぞれ、一対のヨーク３４，３５に対して揺動自在およびその軸線Ｏ２方向（図４および図５の上下方向）に変位自在に支持されており、各ヨーク３４，３５により、トラニオン１５，１５はその水平方向の移動を規制されている。すなわち、枢軸１４，１４は、一対のヨーク３４，３５により水平方向の移動を規制されるように支持されている。
【００１０】
各ヨーク３４，３５は鋼等の金属のプレス加工あるいは鍛造加工により矩形状に形成されている。図６に示すように、各ヨーク３４，３５の四隅には円形の支持孔１８が４つ設けられており、これら支持孔１８にはそれぞれ、トラニオン１５，１５の両端部に設けた枢軸１４，１４がラジアルニードル軸受３０，３０を介して揺動自在に支持されている。ラジアルニードル軸受３０の外面は、支持孔１８の内面に接する球面になっている。
【００１１】
また、各ヨーク３４，３５の中央部にはそれぞれ、貫通孔３７，３７が設けられており、これらの貫通孔３７，３７にはそれぞれ、各ポスト６４，６８が挿通されている。上側のポスト６４は、ケーシング５０に固定部材５２を介して固定されており、下側のポスト６８は、ケーシング５０に固定された駆動シリンダ３１の上側バルブボディ６１に固定されている。
【００１２】
また、各ポスト６４，６８の両端部にはそれぞれ、挿通孔６４ａ，６８ａが入力軸１の中心軸線Ｏ１に平行な軸線Ｏ３に沿って形成され、一方各ヨーク３４，３５にもそれぞれ、各貫通孔３７，３７を横切る挿通孔３４ａ，３５ａが入力軸１の中心軸線Ｏ１に平行な軸線Ｏ３に沿って形成されている。上側のポスト６４の挿通孔６４ａおよび上側ヨーク３４の挿通孔３４ａは、一直線状に配置されており、これらの挿通孔６４ａ，３４ａには、上側ヨーク３４を上側のポスト６４に揺動自在に支持する支持ピン５１が挿通されている。同様に、下側のポスト６８の挿通孔６８ａおよび下側ヨーク３５の挿通孔３５ａは一直線状に配置されており、これらの挿通孔６８ａ、３５ａには、下側ヨーク３５を下側のポスト６８に揺動自在に支持する支持ピン５１が挿通されている。
【００１３】
なお、支持ピン５１によるピン結合の代わりに、図７および図８に示すように、外面を球面とした球面ポスト６４Ａ，６８Ａを、ヨーク３４，３５に形成された円形の係止孔３８に嵌合させて揺動自在に支持する方法も採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１４】
また、各トラニオン１５，１５に設けられた各変位軸２３，２３は、入力軸１に対し、互いに１８０度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸２３，２３の先端部２３ｂが基端部２３ａに対して偏心している方向は、各ディスク２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂの回転方向に対して同方向（図５で上下逆方向）となっている。この偏心方向は、入力軸１の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ１１，１１は、入力軸１の長手方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置１２が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ１１，１１が入力軸１の中心軸線Ｏ１方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。
【００１５】
また、パワーローラ１１の外側面とトラニオン１５の支持板部１６の内側面との間には、パワーローラ１１の外側面の側から順に、スラスト転がり軸受であるスラスト玉軸受２４と、スラストニードル軸受２５とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受２４は、各パワーローラ１１に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ１１の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受２４はそれぞれ、複数個ずつの玉２６，２６と、これら各玉２６，２６を転動自在に保持する円環状の保持器２７と、円環状の外輪２８とから構成されている。また、各スラスト玉軸受２４の内輪軌道は各パワーローラ１１，１１の外側面に、外輪軌道は各外輪２８，２８の内側面にそれぞれ形成されている。
【００１６】
また、スラストニードル軸受２５は、トラニオン１５の支持板部１６の内側面と外輪２８の外側面との間に挟持されている。このようなスラストニードル軸受２５は、パワーローラ１１から各外輪２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これらパワーローラ１１および外輪２８が変位軸２３の基端部２３ａを中心として揺動することを許容する。
【００１７】
さらに、各トラニオン１５，１５の一端部（図５の下端部）にはそれぞれ駆動ロッド（トラニオン軸）２９，２９が設けられており、各駆動ロッド２９，２９の中間部外周面に駆動ピストン（油圧ピストン）３３，３３が固設されている。そして、これら各駆動ピストン３３，３３はそれぞれ、上側バルブボディ６１と下側バルブボディ６２とによって構成されたシリンダ室３１ａ，３１ａに油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン３３，３３とシリンダ室３１ａ，３１ａとで、各トラニオン１５，１５を、これらトラニオン１５，１５の枢軸１４，１４の軸線Ｏ２方向にそれぞれ変位させる駆動装置３２，３２を構成している。
【００１８】
このように構成されたトロイダル型無段変速機においては、入力軸１の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２Ａ，２Ｂに伝えられる。そして、これら入力側ディスク２Ａ，２Ｂの回転が、一対のパワーローラ１１，１１を介して各出力側ディスク３Ａ，３Ｂに伝えられ、更にこれら各出力側ディスク３Ａ，３Ｂの回転が、出力歯車４より取り出される。
【００１９】
入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン３３，３３を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３３，３３の変位に伴って、一対のトラニオン１５，１５が互いに逆方向に変位する。例えば、図５の左側のパワーローラ１１が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ１１が同図の上側にそれぞれ変位する。その結果、これら各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各入力側ディスク２Ａ，２Ｂおよび各出力側ディスク３Ａ，３Ｂの内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとの当接部に作用する接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って、各トラニオン１５，１５が、ヨーク３４，３５に枢支された枢軸１４，１４を中心として、互いに逆方向に揺動する。
【００２０】
その結果、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと入力側ディスク２Ａおよび出力側ディスク３Ｂの各内側面２ａ，３ａとの当接位置が変化し、入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比が変化する。また、これら入力軸１と出力歯車４との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ１１，１１及びこれら各パワーローラ１１，１１に付属の外輪２８，２８が、各変位軸２３，２３の基端部２３ａ，２３ａを中心として僅かに回動する。これら各外輪２８，２８の外側面と各トラニオン１５，１５を構成する支持板部１６の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受２５，２５が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸２３，２３の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。
【００２１】
【特許文献１】
特開平２−２８３９４９号公報
【特許文献２】
特開平１１−６３１８４号公報
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようなトロイダル型無段変速機においては、パワーローラが受けるトラクション力によってトラニオンに回転モーメントが発生し、これはトラニオンの枢軸を受ける軸受においてヨークに負荷される。また、変速時には、トラニオンの上下動に伴い、ヨークはピンを中心にシーソー運動する。したがって、ヨークの支持剛性が低下すると、パワーローラの接触点位置がずれ、効率が低下したり、変速制御が安定しなくなってしまい、また耐久性も確保できない。
【００２３】
しかしながら、近年、このような無段変速機が使用される自動車等の装置における設計上の要請から、上述したようなヨークの支持構造を確保することが難しい場合がある。図４および図５において、トラニオンを駆動する駆動装置側にある下側ヨーク３５は、必然的に駆動シリンダ３１のバルブボディ６１に支持されるので、変更の要請は、対向する上側ヨーク３４の支持構造に向けられる。
【００２４】
例えば、近年、小型乗用車に頻用される前輪駆動方式を想定したトランスミッションを構成する場合、トランスミッションは車体の前部に配置されたエンジンと前輪の間に配置されるため、軸方向寸法は短くなければならい。また、車体幅は決められており、床下部分の最低地上高も確保しなければならず、床上の乗員収容空間も確保しなければならない。その結果、必然的に、無段変速機とその出力を伝える第二軸は、軸方向にオーバーラップし、且つ、水平または垂直ではなく斜め方向にオフセット配置される（例えば、特許文献２参照）。このため、無段変速機の反バルブボディ側に強固なケーシングを配置することが難しくなっており、逆に、この部分にケーシングを設置すれば、無段変速機の他の部分を小さくして容量が低下する、あるいは上述した乗用車としての設計の自由度が減少するなどの不具合が起きる。
【００２５】
また、トランスミッションの小型化のため、図６に示す上側ヨーク３４の中央の開口部４１から、出力側ディスク３Ａ，３Ｂが突出する構造となっている。この構造のため、ケーシング５０内に構成部品を組み付ける際には、まず、上側ヨーク３４をケーシング５０に固定し、その後、出力側ディスク３Ａ，３Ｂを上側ヨーク３４の下部から挿入して組み立てなければならなかった。入力軸等の組立方向と出力側ディスクの組立方向が異なる（直交する）ため、組立作業が面倒であった。
【００２６】
本発明は、前記事情に着目してなされたものであり、支持剛性の高いヨーク支持構造を構成して、変速機の動力伝達効率、制御安定性、耐久性を確保することができ、かつ装置の小型化、設計の自由度の向上、組立作業性の向上を図ることができるようなトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のトロイダル型無段変速機は、入力軸と、該入力軸とともに回転する入力側ディスクと、該入力側ディスクに互いの内側面を対向させた状態で同心的に且つ回転自在に支持された出力側ディスクと、これら両ディスク間に挟持されるパワーローラと、前記入力軸の中心軸線に対して捻れの位置にあり且つ互いに同心的に設けられた上部の枢軸および下部の枢軸を中心に揺動するとともに前記パワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、該トラニオンの前記下部の枢軸に設けられたトラニオン軸に結合された駆動ピストンおよびこの駆動ピストンを前記枢軸の軸線方向に変位可能に収納した駆動シリンダを有し、前記トラニオンを前記枢軸の軸線方向に変位させる駆動装置と、前記トラニオンの前記上部の枢軸および前記下部の枢軸をそれぞれ揺動自在且つ軸線方向に変位自在に支持するとともに、前記トラニオンの変位により揺動する一対のヨークとを備えるトロイダル型無段変速機において、前記一対のヨークの少なくとも一方は、前記入力軸と交差する支持部材によって支持され、前記支持部材は、前記入力軸との交差位置において該入力軸によって軸受を介して支持され、他の位置において回り止め部によって支持されることを特徴とする。
【００２８】
請求項１に記載の発明においては、ヨークを支持する支持部材は、入力軸との交差位置において入力軸によって軸受を介して支持され、他の位置において回り止め部によって支持される支持部材によって支持される。支持部材は、入力軸と回り止め部というそれぞれが支持剛性を有する離間した２つの箇所において支持されるので、同様に充分な支持剛性を有する。また、回り止め部は、無段変速機が設置されるそれぞれの状況に応じて適宜に選択することができる。したがって、無段変速機やそれを組み込んだトランスミッションの小型化を図ることができる。また、無段変速機の周囲に強固なケーシングを配置することが難しい場合でも、支持剛性の高いヨーク支持構造を構成して、変速機の動力伝達効率、制御安定性、耐久性を確保することができる。また、組立工程を考慮して回り止め部を選択することにより、組立作業を簡略化し、作業負荷の軽減による製造コストの削減や、異物による汚染、傷つき等の防止を図ることができる。
【００２９】
請求項２に記載のトロイダル型無段変速機は、請求項１に記載の発明において、前記回り止め部が、前記駆動装置を構成する部材に形成されていることを特徴とする。
【００３０】
請求項２に記載の発明においては、回り止め部として、トラニオンを枢軸の軸線方向に変位させる駆動装置を用いることにより、ケーシングによる支持構造を不要とし、駆動装置と対向する側のスペースが自由になるので、設計の自由度を増大させる。
【００３１】
請求項３に記載のトロイダル型無段変速機は、請求項１に記載の発明において、前記回り止め部が、前記入力軸に対して前記駆動装置と反対側に位置する部材に形成されていることを特徴とする。
【００３２】
請求項３に記載の発明においては、駆動装置と反対側に位置する適宜の部材を選択し、これと入力軸の間に支持部材を配置することにより、特に、パワーローラに対して駆動装置と反対側にあるヨークを強固に支持することができる。
【００３３】
請求項４に記載のトロイダル型無段変速機は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発明において、前記ヨークは、ピン結合によって前記支持部材に揺動自在に支持されていることを特徴とする。
【００３４】
請求項４に記載の発明においては、ヨークは、ピン結合によって確実に前記支持部材に揺動自在に支持される。
【００３５】
請求項５に記載のトロイダル型無段変速機は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発明において、前記ヨークは、曲面形状を有するポスト部によって前記支持部材に揺動自在に支持されていることを特徴とする。
【００３６】
請求項５に記載の発明においては、ヨークは、ポスト部によって確実に前記支持部材に揺動自在に支持される。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の各図において、図４ないし図６と同様な構成要素には、同一の符号を付してその説明を簡略化する。
【００３８】
図１は本発明の第１実施の形態を示す図である。図１に示すように、第１キャビティ３９および第２キャビティ４０にはそれぞれ、各ヨーク３４，３５をケーシング５０内に位置決めさせる支柱（支持部材）７０，７０が、入力側ディスク２Ａ，２Ｂと出力側ディスク３Ａ，３Ｂの間を上下に縦断するように取り付けられている。
【００３９】
支柱７０は、この実施の形態では、一体のロッド状部材であり、ヨーク３４，３５を支持するための充分な剛性を持つように、素材および寸法・形状が決められている。例えば、形状は、円柱状、角柱状等の任意の形状が採用できる。支柱７０の下端側には左右に突出する基部７１が形成され、中央部には筒状の張出部７２と、それを同心に貫通する軸孔７３が形成されている。支柱７０は、基部７１を駆動シリンダ３１の上側バルブボディ６１に形成された凹部（回り止め部）６９に嵌合させて固定され、さらに、軸孔７３に玉軸受７５を介して入力軸１を挿通させている。したがって、支柱７０は、入力軸１によって中央部で支持されるとともに、下端部の基部７１と凹部６９の係合によって回り止めされている。
【００４０】
また、支柱７０の上端部には、挿通孔７４ａが上側のヨーク３４の挿通孔３４ａと一直線状になるように形成されており、これらの軸孔７３および挿通孔３４ａに支持ピン５１が挿通されることにより、上側のヨーク３４が支柱７０の上端部に揺動自在に支持されている。
同様に、支柱７０の下端部には、挿通孔７４ｂが下側のヨーク３５の挿通孔３５ａと一直線状になるように形成されて、これらの挿通孔７４および挿通孔３５ａに支持ピン５１が挿通されることにより、下側のヨーク３５が支柱７０の下端部に揺動自在に支持されている。
【００４１】
このように構成されたダブルキャビティ式のトロイダル型無段変速機においては、変速時には、例えば、図１において、左側の駆動ピストン３３が下側に変位し、右側の駆動ピストン３３が上側に変位すると、これらの駆動ピストン３３，３３と結合されている各トラニオン１５，１５が互いに逆方向、すなわち、左側のトラニオン１５は下側に変位し、右側のトラニオン１５は上側に変位する。これにより、上側のヨーク３４は、このヨーク３４の右側が上になる方向に、支持ピン５１を中心に傾く。同様に、下側のヨーク３５も、支持ピン５１を中心に、上側のヨーク３４と同じ方向に傾く。
【００４２】
一方、左側の駆動ピストン３３が上側に変位し、右側の駆動ピストン３３が下側に変位した場合には、上側のヨーク３４は、このヨーク３４の左側が上になる方向に傾き、下側のヨーク３５もヨーク３４と同方向に傾く。そして、これら各ヨーク３４，３５の揺動により、各ヨーク３４，３５に支持された各トラニオン１５，１５の変位動作を同期させる。
【００４３】
上記の過程において、トラニオン１５，１５には、パワーローラ１１，１１と入出力側ディスク２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂとの接触部におけるトラクション力によって回転モーメントを受け、これは、ヨーク３４，３５と枢軸との連結部である支持孔１８においてヨーク３４，３５に負荷される。ヨーク３４，３５に掛かる力の合力は支持ピン５１を介して、支柱７０に負荷される。この実施の形態において、下側の支持ピン５１は支柱７０の２つの支持箇所である上側バルブボディ６１の凹部６９との間にあり、充分な支持剛性をもって支持されている。また、上側の支持ピン５１も、上記の２ヶ所で支持された剛性の高い支柱７０の端部にあり、同様に充分な支持剛性をもって支持されている。したがって、両ヨーク３４，３５も充分な支持剛性をもって支持され、これらのヨーク３４，３５で支持している各トラニオン１５，１５の位置決めの精度が維持されるため、入力側ディスク２Ａ，２Ｂおよび出力側ディスク３Ａ，３Ｂと各パワーローラ１１，１１との接触部の位置のばらつきを防止することができる。
【００４４】
したがって、これらの接触部の一部に応力が集中することを防止できるので、各パワーローラ１１，１１の耐久性を向上させることができるとともに、各パワーローラ１１，１１の傾転運動を確実に同期させることができるので、動力伝達効率を向上させることができる。また、精度良く位置決めされた両ヨーク３４，３５が支持ピン５１を中心に揺動するので、各トラニオン１５，１５の変位動作を安定して同期させることができるため、トロイダル型無段変速機の変速特性を安定化させることができる。
【００４５】
また、この実施の形態においては、ヨーク３４，３５をこのように下側のみから支持する構造とすることにより、上方から支持する必要が無くなるので、この部分にケーシング５０の壁が不要であり、変速機やトランスミッションを小型化することができる。したがって、無段変速機の反駆動装置側に強固なケーシング５０を配置することが難しい小型の前輪駆動車のような場合でも採用することができる。また、ケーシング５０を配置していたスペースに軸、歯車機構、クラッチ、デフなどを効率よく配置できるので、自動車の設計やレイアウトの自由度が増す。
【００４６】
図２は、本発明に係る第２実施の形態を示す図である。なお、図２において、図１と同様な構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
図２に示すように、支柱７０Ａは先の実施の形態と同様に基部７１と張出部７２において上側バルブボディ６１と入力軸により支持されている。そして、支柱７０Ａがヨーク３４，３５を支持する部位には、支持ピン５１の代わりに、外方に球面状または円弧面状等に張り出すポスト部７６が形成されている。一方、ヨーク３４，３５の該当位置には、このポスト部７６に接する内面形状を有する係止孔７７が形成され、この係止孔７７にポスト部７６が挿入されている。このポスト部７６と係止孔７７により、ヨーク３４，３５が揺動可能に支持されている。
【００４７】
このような構成の第２実施の形態では、第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、支柱７０Ａがヨーク３４，３５を受ける軸受部の構造を簡略化することによって、部品や組立コストを削減することができる。
【００４８】
図３は、本発明に係る第３実施の形態を示す図である。なお、図３において、図１と同様な構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
図３に示すように、支柱７０Ｂは、先の実施の形態とは異なり、上側バルブボディ６１には取り付けられておらず、入力軸１を挿通させる軸孔７３が形成された張出部７２から上方に延びている。そして、その上端部は、トランスミッションや変速機等を収容するケーシング５０の一部である縦壁（回り止め部）７８から横方向に延びて形成された支持梁（第２支持部材）７９に取り付けられている。支柱７０Ｂの上端部より下の位置にはポスト部７６が形成され、これは、上側ヨーク３４に形成された係止孔７７に挿入されている。このポスト部７６と係止孔７７により、上側ヨーク３４が揺動可能に支持されている。下側ヨーク３５は、図７および図８と同じように、上側バルブボディ６１に固定された球面ポスト６８Ａによって支持されている。
【００４９】
この実施の形態においては、上側ヨーク３４のみを支持する支柱７０Ｂが、入力軸１と回り止め部によって強固に支持されているので、上側ヨーク３４は充分な支持剛性を有している。したがって、先の実施の形態と同様に、ヨーク３４，３５が充分な支持剛性をもって支持され、これらのヨーク３４，３５で支持している各トラニオン１５，１５の位置決めの精度が維持されるため、入力側ディスク２Ａ，２Ｂおよび出力側ディスク３Ａ，３Ｂと各パワーローラ１１，１１との接触部の位置のばらつきを防止することができる。
【００５０】
また、上側ヨーク３４に近接した位置にケーシング５０が無い場合でも、上記のように離れた位置の縦壁７８から支持梁７９を延ばして設けることで、これを固定することができる。したがって、先の実施の形態と同様に、変速機やトランスミッションを小型化や、自動車の設計やレイアウトの自由度の向上等の効果を得ることができる。
【００５１】
なお、この実施の形態では、支持梁７９をケーシング５０の縦壁７８に取り付けたが、この近傍にある適当な固定部分であれば、適宜の取付部を採用することができる。例えば、ケーシング５０だけでなく、他の装置やその部品等であってもよく、場合に応じて複数箇所に取り付けてもよい。その場合、支持梁７９の形状や配置等は、それぞれに適合するように決めることができる。例えば、斜めの壁に取り付ける場合には、支柱７０Ｂに対して斜めに延びる支持梁７９を採用することができる。また、この実施の形態では、支柱７０Ｂと支持梁７９を別体としたが、組立に支障が無い限り一体に形成してもよい。また、この実施の形態では曲面状のポスト部７６によりヨーク３４，３５を支持したが、第１の実施の形態のように、ピン結合によって支持してもよい。
【００５２】
なお、この発明のトロイダル型無段変速機では、ヨーク３４，３５の支持方法を適宜に選択して用いることができる。その際に、組立作業の容易さを考慮することができ、また、ヨーク３４，３５をケーシング５０に直接に支持させる必要が無いので、組立方法の選択の幅が広くなる。したがって、結果的に組立作業を軽減することができ、製造コストを低減できるとともに、異物や傷に敏感なトラクション面を保護しつつ組み立てることができる。例えば、図１および図２の実施の形態であれば、入力軸１、駆動軸２２、入力側ディスク２Ａ，２Ｂ、出力側ディスク３Ａ，３Ｂ、トラニオン１５，１５、パワーローラ１１，１１、ヨーク３４，３５、支持部材７０等の構成要素を駆動シリンダ３１上に予め組み付けてユニットを形成しておき、ケーシング５０として下側を広く開口させたものを用いて、上記のようなユニットをこの開口部からケーシング５０に取り付けるようにすれば、組立作業が容易になる。
【００５３】
以上、３つの実施の形態により本発明を説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形が可能である。
例えば、上記各実施の形態のダブルキャビティ式のトロイダル型無段変速機において、同じ実施の形態の支柱７０、７０Ａ、７０Ｂを第１キャビティ３９および第２キャビティ４０の両方に設けたが、必要に応じて、第１キャビティ３９または第２キャビティ４０のいずれかに、いずれかの実施の形態またはその変形の支柱７０、７０Ａ、７０Ｂを設けるようにしてもよい。例えば、第１のキャビティ３９には近接するケーシング５０が有り、第２のキャビティにはそれが無い場合、第２のキャビティにのみ本発明のいずれかの支柱７０、７０Ａ、７０Ｂを採用し、第１のキャビティ３９では通常の支持構造を採用すればよい。また、状況に応じて、第１キャビティ３９および第２キャビティ４０に異なる実施の形態の支柱７０、７０Ａ、７０Ｂの組み合わせを採用することも可能である。
【００５４】
また、上述した実施の形態では、本発明をダブルキャビティ式のトロイダル型無段変速機について適用したが、キャビティが１つであるシングルキャビティ式のトロイダル型無段変速機に適用することも可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のトロイダル型無段変速機によれば、支持部材は、入力軸と回り止め部というそれぞれが支持剛性を有する離間した２つの箇所において支持されるので、ヨークを支持するための充分な支持剛性が確保され、変速機の動力伝達効率、制御安定性、耐久性を確保することができる。また、回り止め部は、無段変速機が設置されるそれぞれの状況に応じて適宜に選択することができるので、状況に応じた省スペース化が可能であり、無段変速機の周囲に強固なケーシングを配置する必要性を軽減し、装置の小型化、設計の自由度の向上を図ることができる。またケーシングへの取付の必要性が減るので、組立作業が容易になり、製造コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係るトロイダル型無段変速機の断面図である。
【図２】本発明の第２実施の形態に係るトロイダル型無段変速機の断面図である。
【図３】本発明の第３実施の形態に係るトロイダル型無段変速機の断面図である。
【図４】従来のトロイダル型無段変速機を示す断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】図４のヨークを示す平面図である。
【図７】従来の他のトロイダル型無段変速機を示す断面図である。
【図８】図７のヨークを示す平面図である。
【符号の説明】
１  入力軸
２Ａ，２Ｂ  入力側ディスク
３Ａ，３Ｂ  出力側ディスク
１１  パワーローラ
１４  枢軸
１５  トラニオン
２３，２３  変位軸
２９  駆動ロッド（トラニオン軸）
３１  駆動シリンダ
３２  駆動装置
３３  駆動ピストン
３４  上側ヨーク
３５  下側ヨーク
５１  支持ピン
６１  上側バルブボディ
６２  下側バルブボディ
６９  凹部（回り止め部）
７０  支柱（支持部材）
７０Ａ  支柱（支持部材）
７０Ｂ  支柱（支持部材）
７１  基部
７２  張出部
７３  軸孔
７５  玉軸受
７６  ポスト部
７８  縦壁（回り止め部）
Ｏ１  中心軸線
Ｏ２  軸線
Ｏ３  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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【図８】
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