(57)【要約】【課題】トラニオンの傾転に伴う駆動ピストンの傾転を軸受を介して効果的に防止できるとともに、軸受の潤滑性に優れたトロイダル型無段変速機を提供する。【解決手段】このトロイダル型無段変速機では、トラニオン１５側部分と駆動ピストン３３側部分との間に、２つのアンギュラ玉軸受を軸方向に組み合わせて成る組み合わせアンギュラ玉軸受２００が介挿されているため、トラニオン１５の傾転に伴う駆動ピストン３３の傾転を効果的に防止できる。また、軸受２００は、駆動ピストン３３を油密に嵌装するシリンダ３１よりも内側に位置するトラニオン収容キャビティ内に配置されているため、軸受の潤滑性に優れる。【選択図】図１
2007321774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、このケーシングの内側で互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスク間に挟持される複数のパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸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一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記各パワーローラを回転自在に支持する複数のトラニオンと、前記各トラニオンを前記枢軸の軸方向に変位させる駆動装置とを備え、前記駆動装置が前記トラニオンに対して機械的に結合される油圧作動の駆動ピストンを有して成るトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオン側部分と前記駆動ピストン側部分との間には、トラニオン側部分の傾転に伴う駆動ピストン側部分の傾転を防止するように、２つのアンギュラ玉軸受を軸方向に組み合わせて成る組み合わせアンギュラ玉軸受が介挿されていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記組み合わせアンギュラ玉軸受は、前記駆動ピストンを油密に嵌装するシリンダよりも内側に位置するトラニオン収容キャビティ内に配置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】
前記各トラニオンの前記各枢軸をそれぞれ傾転自在に且つ軸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を更に備え、
前記組み合わせアンギュラ玉軸受は、前記駆動ピストンと一体のピストン支持体の軸受支持部に支持され、
前記軸受支持部は、その球面嵌合部を介して前記ヨークに嵌合されるとともに、前記組み合わせアンギュラ玉軸受を介して前記枢軸に結合されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
ケーシングと、このケーシングの内側で互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスク間に挟持される複数のパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸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一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記各パワーローラを回転自在に支持する複数のトラニオンと、前記各トラニオンを前記枢軸の軸方向に変位させる駆動装置とを備え、前記駆動装置が前記トラニオンに対して機械的に結合される油圧作動の駆動ピストンを有して成るトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオン側部分と前記駆動ピストン側部分との間には、トラニオン側部分の傾転に伴う駆動ピストン側部分の傾転を防止するように自動調心軸受が介挿されていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項５】
前記自動調心軸受は、前記駆動ピストンを油密に嵌装するシリンダよりも内側に位置するトラニオン収容キャビティ内に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項６】
前記各トラニオンの前記各枢軸をそれぞれ傾転自在に且つ軸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を更に備え、
前記自動調心軸受は、前記駆動ピストンと一体のピストン支持体の軸受支持部に支持され、
前記軸受支持部は、その球面嵌合部を介して前記ヨークに嵌合されるとともに、前記自動調心軸受を介して前記枢軸に結合されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の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、自動車や各種産業機械の変速機などに利用可能なトロイダル型無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
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トロイダル型無段変速機は、図１０および図１１に示すように構成されている。図１０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２，２と２つの出力側ディスク３，３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フランジ部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３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２とカム板（ローディングカム）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（中間壁）１３に対しアンギュラ玉軸受１０７を介して支持されるとともに、この仕切壁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の軸線Ｏを中心に回転できる一方で、軸線Ｏ方向の変位が阻止されている。
【０００４】
出力側ディスク３，３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の軸線Ｏを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク２は、入力軸１にボールスプライン６を介して支持され、図中右側の入力側ディスク２は、入力軸１にスプライン結合されており、これら入力側ディスク２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２，２の内側面（凹面；トラクション面とも言う）２ａ，２ａと出力ディスク３，３の内側面（凹面；トラクション面とも言う）３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図１１参照）が回転自在に挟持されている。
【０００５】
図１０中右側に位置する入力側ディスク２の内周面２ｃには、段差部２ｂが設けられ、この段差部２ｂに、入力軸１の外周面１ａに設けられた段差部１ｂが突き当てられるとともに、入力側ディスク２の背面（図１０の右面）は、入力軸１の外周面に形成されたネジ部に螺合されたローディングナット９に突き当てられている。これによって、入力側ディスク２の入力軸１に対する軸線Ｏ方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板７と入力軸１の鍔部１ｄとの間には、皿ばね８が設けられており、この皿ばね８は、各ディスク２，２，３，３の凹面２ａ，２ａ，３ａ，３ａ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。
【０００６】
図１０のＡ−Ａ線に沿う断面図である図１１に示すように、ケーシング５０の内側であって、出力側ディスク３，３の側方位置には、両ディスク３，３を両側から挟む状態で一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂが支持されている。これら一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂ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。そして、後述するトラニオン１５の両端部に設けられた枢軸１４を揺動自在に支持するため、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅には、円形の支持孔１８が設けられるとともに、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向の中央部には、円形の係止孔１９が設けられている。
【０００７】
一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂは、ケーシング５０の内面の互いに対向する部分に形成された支持ポスト６４，６８により、支持ポスト６４，６８を支点に揺動できるように支持されている。これらの支持ポスト６４，６８はそれぞれ、入力側ディスク２の内側面２ａと出力側ディスク３の内側面３ａとの間にある第１キャビティ２２１および第２キャビティ２２２にそれぞれ対向する状態で設けられている。
【０００８】
したがって、ヨーク２３Ａ，２３Ｂは、各支持ポスト６４，６８に支持された状態で、その一端部が第１キャビティ２２１の外周部分に対向するとともに、その他端部が第２キャビティ２２２の外周部分に対向している。
【０００９】
第１および第２のキャビティ２２１，２２２は同一構造であるため、以下、第１キャビティ２２１のみについて説明する。
【００１０】
図１１に示すように、ケーシング５０の内側において、第１キャビティ２２１には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸（傾転軸）１４，１４を中心として揺動する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図１１においては、入力軸１の図示は省略している。各トラニオン１５，１５は、その本体部である支持板部１６の長手方向(図１１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。
【００１１】
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（第１の軸部）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（第２の軸部）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２，２および各出力側ディスク３，３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。
【００１２】
また、前述したように、各トラニオン１５，１５の枢軸１４，１４はそれぞれ、一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂに対して揺動自在および軸方向(図１１の上下方向)に変位自在に支持されており、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂ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。前述したように、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂ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の両端部に設けた枢軸１４がラジアルニードル軸受（傾転軸受）３０を介して揺動自在（傾転自在）に支持されている。また、前述したように、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図１１の左右方向）の中央部には、円形の係止孔１９が設けられており、この係止孔１９の内周面は円筒面として、支持ポスト６４，６８を内嵌している。すなわち、上側のヨーク２３Ａは、ケーシング５０に固定部材５２を介して支持されている球面ポスト６４によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク２３Ｂは、球面ポスト６８およびこれを支持する駆動シリンダ３１の上側シリンダボディ６１によって揺動自在に支持されている。
【００１３】
なお、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、両ディスク２，２，３，３の回転方向に対して同方向(図１１で上下逆方向)となっている。また、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の軸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。
【００１４】
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の外側面（大端面）に、外輪軌道は各外輪２８の内側面にそれぞれ形成されている。
【００１５】
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が各変位軸２３の基端部２３ａを中心として揺動することを許容する。
【００１６】
さらに、各トラニオン１５，１５の一端部(図１１の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド（枢軸１４から延びる軸部）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、上側シリンダボディ６１と下側シリンダボディ６２とによって構成された駆動シリンダ３１内に油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン３３，３３と駆動シリンダ３１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の軸方向に変位させる駆動装置３２を構成している。
【００１７】
このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、駆動軸２２の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２および入力軸１に伝えられる。そして、これら入力側ディスク２，２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３，３に伝えられ、更にこれら各出力側ディスク３，３の回転が、出力歯車４より取り出される。
【００１８】
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（オフセット）する。例えば、図１１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２，２および各出力側ディスク３，３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２３Ａ，２３Ｂ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（傾転）する。
【００１９】
その結果、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各内側面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およ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。
【００２０】
ところで、上記構成のトロイダル型無段変速機においては、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、前述したように、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とにより、一対のトラニオン１５，１５を互いに逆方向にオフセットさせるが、この際、例えば特許文献１および特許文献２に開示される一般的な構造にあっては、トラニオン１５側部分と、傾転軸方向に発生する接線力を支持する駆動ピストン３３とが一体となって傾転運動を行なう。そのため、変速時には、駆動ピストン３３側部分に設けられているシールの抵抗に打ち勝つだけの傾転力が必要となることから、シール抵抗が大きければ大きいほど、傾転力すなわちサイドスリップ力を発生させるために必要な傾転軸方向のオフセット量が増大し、変速の応答性が悪化してしまう。
【００２１】
このことから、例えば特許文献３（特に、図３参照）に開示される技術では、トラニオン１５側部分と駆動ピストン３３側部分とを、駆動ピストン３３の上下に配置されたスラストころ軸受によって分離することにより、トラニオン１５とともに駆動ピストン３３が傾転しないようにしている。
【００２２】
【特許文献１】実用新案登録第２５９１４４１号公報
【特許文献２】特許第３２９３３０６号公報
【特許文献３】特開平８−１４５１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、特許文献３では、下側シリンダボディ６２がミッションケースから出ている場合や、油の進入が禁止されている場合において、駆動ピストン３３の下部に設けられたスラストころ軸受を潤滑することが困難となる。
【００２４】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、トラニオンの傾転に伴う駆動ピストンの傾転を軸受を介して効果的に防止できるとともに、軸受の潤滑性に優れたトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記目的を達成するために、請求項１に記載のトロイダル型無段変速機は、ケーシングと、このケーシングの内側で互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスク間に挟持される複数のパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸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一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記各パワーローラを回転自在に支持する複数のトラニオンと、前記各トラニオンを前記枢軸の軸方向に変位させる駆動装置とを備え、前記駆動装置が前記トラニオンに対して機械的に結合される油圧作動の駆動ピストンを有して成るトロイダル型無段変速機であって、前記トラニオン側部分と前記駆動ピストン側部分との間には、トラニオン側部分の傾転に伴う駆動ピストン側部分の傾転を防止するように、２つのアンギュラ玉軸受を軸方向に組み合わせて成る組み合わせアンギュラ玉軸受が介挿されていることを特徴とする。
【００２６】
この請求項１に記載された発明においては、枢軸方向（傾転軸方向）に働く接線力が組み合わせアンギュラ玉軸受によって支持され、また、このアンギュラ玉軸受を介してトラニオン側部分と駆動ピストン側部分とが枢軸方向に一体となって動くことができる。一方、傾転方向の動きについてはアンギュラ玉軸受で回転自在となっていることから、トラニオン側部分のみが傾転を行なう。すなわち、トラニオンの傾転に伴う駆動ピストンの傾転がアンギュラ玉軸受を介して防止される。そのため、トラニオン側部分の傾転運動は、駆動ピストン側部分に設けられているシールの抵抗の影響を受けず、したがって、変速応答性が良くなる。
【００２７】
また、請求項２に記載されたトロイダル型無段変速機は、請求項１に記載された発明において、前記組み合わせアンギュラ玉軸受は、前記駆動ピストンを油密に嵌装するシリンダよりも内側に位置するトラニオン収容キャビティ内に配置されていることを特徴とする。
【００２８】
この請求項２に記載された発明においては、駆動ピストンを油密に嵌装するシリンダよりも内側に位置するトラニオン収容キャビティ内に組み合わせアンギュラ玉軸受が配置されているため、アンギュラ玉軸受を容易に潤滑することができ、軸受の潤滑性を良好に確保できる。
【００２９】
また、請求項３に記載されたトロイダル型無段変速機は、請求項１または請求項２に記載された発明において、前記各トラニオンの前記各枢軸をそれぞれ傾転自在に且つ軸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を更に備え、前記組み合わせアンギュラ玉軸受は、前記駆動ピストンと一体のピストン支持体の軸受支持部に支持され、前記軸受支持部は、その球面嵌合部を介して前記ヨークに嵌合されるとともに、前記組み合わせアンギュラ玉軸受を介して前記枢軸に結合されていることを特徴とする。
【００３０】
この請求項３に記載された発明においては、組み合わせアンギュラ玉軸受を駆動ピストンと一体のピストン支持体に支持し、その軸受支持部の球面状の嵌合部を前記ヨークに嵌合するようにしているため、すなわち、組み合わせアンギュラ玉軸受およびその支持構造が、従来の枢軸とヨークとの間に介挿された傾転軸受（図１１に示されるラジアルニードル軸受３０）に取って代わるだけであるため、本発明の特徴的構成の付加による部品点数の増大がなく、部品点数を少なく抑えて省スペース化を実現することが可能になる。
【００３１】
また、請求項４に記載のトロイダル型無段変速機は、ケーシングと、このケーシングの内側で互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスク間に挟持される複数のパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸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一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記各パワーローラを回転自在に支持する複数のトラニオンと、前記各トラニオンを前記枢軸の軸方向に変位させる駆動装置とを備え、前記駆動装置が前記トラニオンに対して機械的に結合される油圧作動の駆動ピストンを有して成るトロイダル型無段変速機において、前記トラニオン側部分と前記駆動ピストン側部分との間には、トラニオン側部分の傾転に伴う駆動ピストン側部分の傾転を防止するように自動調心軸受が介挿されていることを特徴とする。
【００３２】
この請求項４に記載された発明においては、枢軸方向（傾転軸方向）に働く接線力が自動調心軸受によって支持され、また、この自動調心軸受を介してトラニオン側部分と駆動ピストン側部分とが枢軸方向に一体となって動くことができる。一方、傾転方向の動きについては自動調心軸受で回転自在となっていることから、トラニオン側部分のみが傾転を行なう。すなわち、トラニオンの傾転に伴う駆動ピストンの傾転が自動調心軸受を介して防止される。そのため、トラニオン側部分の傾転運動は、駆動ピストン側部分に設けられているシールの抵抗の影響を受けず、したがって、変速応答性が良くなる。また、この請求項４に記載された発明においては、以上のような効果に加え、トラニオンの変形により枢軸が撓んだ（倒れた）場合においては、その撓み（倒れ）が自動調心軸受で吸収されるため、駆動ピストン側部分にトラニオンの変形が影響しない。そのため、駆動ピストン側部分の摺動抵抗の増加やかじりを防ぐことができ、変速応答性の悪化や急加減速時での各パワーローラの傾転運動の非同期を防ぐことができる。
【００３３】
また、請求項５に記載されたトロイダル型無段変速機は、請求項４に記載された発明において、前記自動調心軸受は、前記駆動ピストンを油密に嵌装するシリンダよりも内側に位置するトラニオン収容キャビティ内に配置されていることを特徴とする。
【００３４】
この請求項５に記載された発明においては、駆動ピストンを油密に嵌装するシリンダよりも内側に位置するトラニオン収容キャビティ内に自動調心軸受が配置されているため、自動調心軸受を容易に潤滑することができ、軸受の潤滑性を良好に確保できる。
【００３５】
また、請求項６に記載されたトロイダル型無段変速機は、請求項４または請求項５に記載された発明において、前記各トラニオンの前記各枢軸をそれぞれ傾転自在に且つ軸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を更に備え、前記自動調心軸受は、前記駆動ピストンと一体のピストン支持体の軸受支持部に支持され、前記軸受支持部は、その球面嵌合部を介して前記ヨークに嵌合されるとともに、前記自動調心軸受を介して前記枢軸に結合されていることを特徴とする。
【００３６】
この請求項６に記載された発明においては、自動調心軸受を駆動ピストンと一体のピストン支持体に支持し、その軸受支持部の球面状の嵌合部を前記ヨークに嵌合されるようにしているため、すなわち、自動調心軸受およびその支持構造が、従来の枢軸とヨークとの間に介挿された傾転軸受（図１１に示されるラジアルニードル軸受３０）に取って代わるだけであるため、本発明の特徴的構成の付加による部品点数の増大がなく、部品点数を少なく抑えて省スペース化を実現することが可能になる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明のトロイダル型無段変速機によれば、トラニオン側部分と駆動ピストン側部分との間に、２つのアンギュラ玉軸受を軸方向に組み合わせて成る組み合わせアンギュラ玉軸受または自動調心軸受が介挿されているので、トラニオンの傾転に伴う駆動ピストンの傾転を効果的に防止できる。また、これらの軸受は、駆動ピストンを油密に嵌装するシリンダよりも内側に位置するトラニオン収容キャビティ内に配置されているので、軸受の潤滑性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
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、本発明の特徴は、トラニオンと駆動ピストンとの間の結合構造にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図１０および図１１と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。
【００３９】
図１は本発明の第１の実施形態を示している。図示のように、本実施形態では、駆動ピストン３３を油密に嵌装する駆動シリンダ３１（特に上側シリンダボディ６１）よりも内側に位置するトラニオン収容キャビティ２２１（２２２）内で、トラニオン１５側部分と駆動ピストン３３側部分との間、具体的には、トラニオン１５の枢軸１４と駆動ピストン３３を一体に支持するピストン支持体２９Ａとの間に、トラニオン１５の傾転に伴う駆動ピストン３３の傾転を防止するように背面組み合わせアンギュラ玉軸受２００が介挿されている。この場合、背面組み合わせアンギュラ玉軸受２００は、２つのアンギュラ玉軸受２００Ａ，２００Ｂを軸方向に組み合わせて成り、ピストン支持体２９Ａの先端部（図では上端部）に設けられた軸受支持部２１０に支持されるとともに、トラニオン１５の枢軸１４を傾転自在に支持している。また、背面組み合わせアンギュラ玉軸受２００は、その一端側（図では上端側）に設けられたベベル形止め輪２０２等により軸受支持部２１０内でのガタ付きが防止されるとともに、その他端側（図では下端側）がナット２０４により締め上げられることにより予圧がかけられている。また、背面組み合わせアンギュラ玉軸受２００を構成する各アンギュラ玉軸受２００Ａ，２００Ｂは、内輪と、外輪と、これらの内外輪間で転動自在に保持される玉とから成り、内輪でベアリングを挟み込む構成になっているとともに、玉と内外輪との接触点を結ぶ直線がラジアル方向に対してある角度（接触角）を持ち、ラジアル荷重と一方向のアキシアル荷重とを負荷することができる。
【００４０】
したがって、このような構成の本実施形態によれば、枢軸１４の軸方向（傾転軸方向）に働く接線力が背面組み合わせアンギュラ玉軸受２００によって支持され、また、この背面組み合わせアンギュラ玉軸受２００を介してトラニオン１５側部分と駆動ピストン３３側部分とが枢軸方向に一体となって動くことができる。また、傾転方向の動きについては、背面組み合わせアンギュラ玉軸受２００で回転自在となっていることから、トラニオン１５側部分のみが傾転を行なう。すなわち、トラニオン１５の傾転に伴う駆動ピストン３３の傾転が背面組み合わせアンギュラ玉軸受２００を介して防止される。そのため、トラニオン１５側部分の傾転運動は、駆動ピストン３３側部分に設けられているシールの抵抗の影響を受けず、したがって、変速応答性が良くなる。
【００４１】
また、本実施形態では、駆動ピストン３３を油密に嵌装する駆動シリンダ３１よりも内側に位置するトラニオン収容キャビティ２２１(２２２)内に背面組み合わせアンギュラ玉軸受２００が配置されているため、アンギュラ玉軸受を容易に潤滑することができ、軸受の潤滑性を良好に確保できる。更に、本実施形態では、背面組み合わせアンギュラ玉軸受２００の他端側をナット２０４で締め上げるようにしているため、予圧を容易にかけることができ、組み立て易い。
【００４２】
図２は本発明の第２の実施形態を示している。図示のように、本実施形態では、駆動ピストン３３を油密に嵌装する駆動シリンダ３１（特に上側シリンダボディ６１）よりも内側に位置するトラニオン収容キャビティ２２１（２２２）内で、トラニオン１５側部分と駆動ピストン３３側部分との間、具体的には、トラニオン１５の枢軸１４と駆動ピストン３３を一体に支持するピストン支持体２９Ａとの間に、トラニオン１５の傾転に伴う駆動ピストン３３の傾転を防止するように正面組み合わせアンギュラ玉軸受３００が介挿されている。この場合、正面組み合わせアンギュラ玉軸受３００は、２つのアンギュラ玉軸受３００Ａ，３００Ｂを軸方向に組み合わせて成り、ピストン支持体２９Ａの先端部（図では上端部）に設けられた軸受支持部２１０に支持されるとともに、トラニオン１５の枢軸１４を傾転自在に支持している。また、正面組み合わせアンギュラ玉軸受３００は、その両端側（図では上端側および下端側）に設けられたベベル形止め輪２０２等により、軸受支持部２１０内でのガタ付きが防止されるとともに、予圧がかけられている。また、正面組み合わせアンギュラ玉軸受３００を構成する各アンギュラ玉軸受３００Ａ，３００Ｂは、内輪と、外輪と、これらの内外輪間で転動自在に保持される玉とから成り、外輪でベアリングを挟み込む構成になっている。
【００４３】
したがって、本実施形態においても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、トラニオン１５側部分と駆動ピストン３３側部分との間に介挿される組み合わせアンギュラ玉軸受が正面組み合わせアンギュラ玉軸受であるため、第１の実施形態よりも回転モーメント剛性が低く、したがって、トラニオン１５の撓みを吸収することができる。このことから、本実施形態は、特にトラニオン１５の変形が大きいハイパワー仕様に適しており、また、トラニオンの小型化を図ることが容易となる。
【００４４】
図３は本発明の第３の実施形態を示している。図示のように、本実施形態では、駆動ピストン３３を油密に嵌装する駆動シリンダ３１（特に上側シリンダボディ６１）よりも内側に位置するトラニオン収容キャビティ２２１（２２２）内で、トラニオン１５側部分と駆動ピストン３３側部分との間、具体的には、トラニオン１５の枢軸１４と駆動ピストン３３を一体に支持するピストン支持体２９Ａとの間に、トラニオン１５の傾転に伴う駆動ピストン３３の傾転を防止するように自動調心玉軸受４００が介挿されている。この場合、自動調心玉軸受４００は、ピストン支持体２９Ａの先端部（図では上端部）に設けられた軸受支持部２１０に支持されるとともに、トラニオン１５の枢軸１４を傾転自在に支持している。また、自動調心玉軸受４００は、その両端側（図では上端側および下端側）に設けられたベベル形止め輪２０２等により、軸受支持部２１０内でのガタ付きが防止されるとともに、予圧がかけられている。
【００４５】
したがって、このような構成の本実施形態によれば、枢軸１４の軸方向（傾転軸方向）に働く接線力が自動調心玉軸受４００によって支持され、また、この自動調心玉軸受４００を介してトラニオン１５側部分と駆動ピストン３３側部分とが枢軸方向に一体となって動くことができる。また、傾転方向の動きについては、自動調心玉軸受４００で回転自在となっていることから、トラニオン１５側部分のみが傾転を行なう。すなわち、トラニオン１５の傾転に伴う駆動ピストン３３の傾転が自動調心玉軸受４００を介して防止される。そのため、トラニオン１５側部分の傾転運動は、駆動ピストン３３側部分に設けられているシールの抵抗の影響を受けず、したがって、変速応答性が良くなる。また、本実施形態においては、以上のような効果に加え、荷重Ｆによってトラニオン１５が変形して枢軸１４が撓んだ（倒れた）場合においては、その撓み（倒れ）が自動調心玉軸受４００で吸収されるため、駆動ピストン３３側部分にトラニオン１５の変形が影響しない（図５参照）。そのため、駆動ピストン３３側部分の摺動抵抗の増加やかじりを防ぐことができ、変速応答性の悪化や急加減速時での各パワーローラ１５の傾転運動の非同期を防ぐことができる。
また、本実施形態では、駆動ピストン３３を油密に嵌装する駆動シリンダ３１よりも内側に位置するトラニオン収容キャビティ２２１(２２２)内に自動調心玉軸受４００が配置されているため、自動調心玉軸受を容易に潤滑することができ、軸受の潤滑性を良好に確保できる。
【００４６】
図４は本発明の第４の実施形態を示している。図示のように、本実施形態では、駆動ピストン３３を油密に嵌装する駆動シリンダ３１（特に上側シリンダボディ６１）よりも内側に位置するトラニオン収容キャビティ２２１（２２２）内で、トラニオン１５側部分と駆動ピストン３３側部分との間、具体的には、トラニオン１５の枢軸１４と駆動ピストン３３を一体に支持するピストン支持体２９Ａとの間に、トラニオン１５の傾転に伴う駆動ピストン３３の傾転を防止するように自動調心ころ軸受５００が介挿されている。なお、それ以外の構成は第３の実施形態と同一である。したがって、第３の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４７】
図６は本発明の第５の実施形態を示している。本実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、第１の実施形態の構成に加えて、ピストン支持体２９Ａの軸受支持部２１０の外周面２１０ａが球面状を成しており、更にこの球面状の軸受支持部（球面嵌合部）２１０がヨーク２３Ｂの支持孔１８内に嵌合されている。
【００４８】
このように、本実施形態では、背面組み合わせアンギュラ玉軸受２００を駆動ピストン３３と一体のピストン支持体２９Ａに支持し、その軸受支持部２１０の球面状の嵌合部をヨーク２３Ｂに嵌合するようにしているため、すなわち、背面組み合わせアンギュラ玉軸受２００およびその支持構造が、従来の枢軸１４とヨーク２３Ｂとの間に介挿された傾転軸受（図１１に示されるラジアルニードル軸受３０）に取って代わるだけであるため、第１の実施形態の特徴的構成の付加による部品点数の増大がなく、部品点数を少なく抑えて省スペース化を実現することが可能になる。
【００４９】
図７は本発明の第６の実施形態を示している。本実施形態は、第２の実施形態の変形例であり、第２の実施形態の構成に加えて、ピストン支持体２９Ａの軸受支持部２１０の外周面２１０ａが球面状を成しており、更にこの球面状の軸受支持部（球面嵌合部）２１０がヨーク２３Ｂの支持孔１８内に嵌合されている。
【００５０】
このように、本実施形態では、正面組み合わせアンギュラ玉軸受３００を駆動ピストン３３と一体のピストン支持体２９Ａに支持し、その軸受支持部２１０の球面状の嵌合部をヨーク２３Ｂに嵌合するようにしているため、すなわち、正面組み合わせアンギュラ玉軸受３００およびその支持構造が、従来の枢軸１４とヨーク２３Ｂとの間に介挿された傾転軸受（図１１に示されるラジアルニードル軸受３０）に取って代わるだけであるため、第２の実施形態の特徴的構成の付加による部品点数の増大がなく、部品点数を少なく抑えて省スペース化を実現することが可能になる。
【００５１】
図８は本発明の第７の実施形態を示している。本実施形態は、第３の実施形態の変形例であり、第３の実施形態の構成に加えて、ピストン支持体２９Ａの軸受支持部２１０の外周面２１０ａが球面状を成しており、更にこの球面状の軸受支持部（球面嵌合部）２１０がヨーク２３Ｂの支持孔１８内に嵌合されている。
【００５２】
このように、本実施形態では、自動調心玉軸受４００を駆動ピストン３３と一体のピストン支持体２９Ａに支持し、その軸受支持部２１０の球面状の嵌合部をヨーク２３Ｂに嵌合するようにしているため、すなわち、自動調心玉軸受４００およびその支持構造が、従来の枢軸１４とヨーク２３Ｂとの間に介挿された傾転軸受（図１１に示されるラジアルニードル軸受３０）に取って代わるだけであるため、第３の実施形態の特徴的構成の付加による部品点数の増大がなく、部品点数を少なく抑えて省スペース化を実現することが可能になる。
【００５３】
図９は本発明の第８の実施形態を示している。本実施形態は、第４の実施形態の変形例であり、第４の実施形態の構成に加えて、ピストン支持体２９Ａの軸受支持部２１０の外周面２１０ａが球面状を成しており、更にこの球面状の軸受支持部（球面嵌合部）２１０がヨーク２３Ｂの支持孔１８内に嵌合されている。
【００５４】
このように、本実施形態では、自動調心ころ軸受５００を駆動ピストン３３と一体のピストン支持体２９Ａに支持し、その軸受支持部２１０の球面状の嵌合部をヨーク２３Ｂに嵌合するようにしているため、すなわち、自動調心ころ軸受５００およびその支持構造が、従来の枢軸１４とヨーク２３Ｂとの間に介挿された傾転軸受（図１１に示されるラジアルニードル軸受３０）に取って代わるだけであるため、第４の実施形態の特徴的構成の付加による部品点数の増大がなく、部品点数を少なく抑えて省スペース化を実現することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、シングルキャビティ型やダブルキャビティ型などの様々なハーフトロイダル型無段変速機に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図である。
【図５】本発明の第３および第４の実施形態の作用説明図である。
【図６】本発明の第５の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図である。
【図７】本発明の第６の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図である。
【図８】本発明の第７の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図である。
【図９】本発明の第８の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図である。
【図１０】従来から知られているトロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す断面図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１    入力軸
２    入力側ディスク
３    出力側ディスク
１１    パワーローラ
１４    枢軸
１５    トライオン
２３Ａ，２３Ｂ    ヨーク
３１    駆動シリンダ
３２    駆動装置
３３    駆動ピストン
２９Ａ    ピストン支持体
５０    ケーシング
２００    背面組み合わせアンギュラ玉軸受
２１０    軸受支持部（球面嵌合部）
３００    正面組み合わせアンギュラ玉軸受
４００    自動調心玉軸受
５００    自動調心ころ軸受
【図１】
2007321774.tif 000003
【図２】
2007321774.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007321774.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2007321774.tif 000009
【図８】
2007321774.tif 000010
【図９】
2007321774.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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